Проект кран-балки (стр. 3 из 3)
Вес крана без электрической тали с механизмом передвижения
Общий вес крана
2.2.2 Сопротивление движению крана
Суммарное сопротивление движению крана определим по формуле
где W– сопротивление от сил трения в цапфах ходовых колес, кН;
Wук – сопротивление от сил, возникающих при движении крана по уклону пути, кН;
Wин – сопротивление от сил инерции, кН.
; 
где Dх.к. – диаметр ходового колеса, м.
Для выбора диаметра ходового колеса необходимо определить нагрузку Рmax из уравнения моментов относительно одной из опор:
Нагрузка на одно колесо
где n – число колес с наиболее нагруженной стороны.
Диаметр колеса Dх.к. выбираем в зависимости от нагрузки.
Dх.к.=400мм.
Коэффициент трения качения колеса по рельсу m выбираем в зависимости от диаметра Dх.к..
m=0,5 мм.
f – приведенный к цапфе вала коэффициент трения в подшипниках
опор колес, f=0,02 для конических и цилиндрических
подшипников качения;
kр – коэффициент, учитывающий трение реборд о рельс, для
цилиндрических колес kр =1,5;
d – диаметр цапфы d=80 мм;
a - угол наклона пути, sina=0,0015
tn – время пуска (с), принимается предварительно из условия , что ускорение при пуске [j] не должно превышать 0,2 м/с2,
Vk – скорость движения крана, м/с.
2.2.3 Выбор двигателя
Необходимую мощность N (кВт) двигателя определим по формуле
где f - коэффициент перегрузки двигателя, f = 1,6
h,о – общий КПД; взять таким же, как и в задании №2, но без КПД полиспаста hпол , в место КПД барабана hб взять КПД ходового колеса hх.к.=hб.
По расчётной мощности выбираем двигатель MTН 211-6, имеющий характеристики:
N = 8,2 кВт, мощность на валу двигателя
n = 900 об/мин, частота вращения
η = 72%, КПД двигателя
J = 0,115кг*м2, момент инерции
Mmax = 196 Н*м, максимальный момент
m = 120 кг, масса
2.2.4 Выбор редуктора
Передаточное число механизма передачи:
где nх.к. – число оборотов ходового колеса, об/мин;
По каталогу стандартных редукторов выбираем редуктор цилиндрический двухступенчатый 1Ц2У-100 с передаточным отношением iМ = 25; номинальным крутящим моментом 315Н*м, и межосевым расстоянием 180мм.
2.2.5 Выбор муфты и тормоза
Расчётный момент для выбора муфты:
где k1 – коэффициент степени ответственности механизма; для
механизма подъёма груза k1 = 1,3;
k2 – коэффициент, зависящий от режима работы, для среднего
режима работы k2 = 1,2
По расчётному моменту выбираем муфту втулочно-пальцевую с номинальным вращающим моментом Mk = 250 Н*м,
Моментом инерции Jp = 0,24 кг*м2
Тормоз выбираем по тормозному моменту:
где k – коэффициент запаса, для среднего режима работы k = 1,75
Следовательно по расчётному моменту выбираем муфту втулочно-пальцевую с номинальным вращающим моментом Mk = 160 Н*м, Моментом инерции Jp = 0,32 кг*м2.
2.2.6 Проверка двигателя по ускорению
Выбранный двигатель проверяем на наличие пробуксовки ходовых колес по величине создаваемого им ускорению в период пуска.
Время пуска двигателя (с) определим по формуле.
где Мс – момент сопротивления передвижению крана без груза, Н*м
Определим фактическое ускорение (м/с2):
Сравним полученное ускорение с допустимым:
где m – число приводных колес;
n – общее число колес механизма;
f - коэффициент сцепления колеса с рельсом, f=0,25
ксц – коэффициент запаса сцепления, ксц=1,2.
jф<[j]2.2.7 Определение необходимого тормозного момента
Определим максимально допустимую величину ускорения (м/с2) при торможении:
Время торможения (с):
Тормозной момент (Н*м), на который необходимо отрегулировать выбранный тормоз, определим по формуле:
где WT– усилие на сопротивления при торможении, Н;
Необходимо выбранный тормоз отрегулировать на тормозной момент МТ=160Н*м
Список литературы
1. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. Учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов /С.А. Казак и др.; Под ред. С.А. Казак. - М.: Высш. шк., 1989.
2. Справочник по кранам: В 2Т. Т1, Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов их приводов и металлических конструкций /Под общей ред. М. М. Гохберга. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.
3. Справочник по кранам: В 2Т. Т.2. Характеристики и конструктивные схемы кранов / Под общей ред. М.М. Гохберга. – М.: Машиностроение, 1988.
4. Расчеты строительных кранов. Колесник Н.П. - К.: Вища шк. Головное изд-во, 1985.