Мостовой кран

 

 

 

 

 

Выбирает тормоз типа ТКТ

Тип тормоза ТКТ-200/100;

Диаметр тормозного шкива:200мм;

Наибольший тормозной момент при ПВ=40% =40Н*м;

Масса тормоза:25кг;

 L=475 мм, Н=397 мм, Е=130 мм, Т=197 мм, В=90 мм, D=200 мм, h=170 мм.

 

Рисунок 3.6 : Колодочный тормоз типа ТКТ

 

 

3.8 Выбор муфт

Рисунок 3.7 : муфты

1. Муфта зубчатая

Основные размеры: Номер муфты 1, крутящий момент=710 Н*м, d=40 мм, , , D=170 мм, , , l=55 мм, , A=49 мм, частота вращения 6300 .

2. Муфта зубчатая с тормозным шкивом

Рисунок 4 – Муфта зубчатая с тормозным шкивом

Наибольший передаточный крутящий момент,

Диаметр тормозного шкива D – 200

Ширина тормозного шкива ;

Масса муфты, кг – 13;

Момент инерции муфты, – 0,1.

 
                                    4 Расчет механизма передвижения крана

4.1 Основные схемы механизмов  передвижения крана

 

Механизмы передвижения моста выполняются с центральным или раздельным приводами. При центральном расположении привода для уменьшения перекоса крана электродвигатель установлен примерно в средней части моста. На приводные ходовые колеса вращение передается через трансмиссионный вал. В раздельном приводе для каждого приводного ходового колеса или группы приводных ходовых колес имеется индивидуальный электродвигатель.

      Грузоподъемность, пролет и тип металлоконструкции  моста, а также тип крана оказывают  существенное влияние на выбор  схемы механизма передвижения.

 

 

Рисунок 4.1: Схемы механизмов передвижения крана

Рисунок 4.2: Кинематическая схема механизма передвижения крана

 

4.2 Определение  статических нагрузок на ходовые  колеса крана

4.2.1 Нагрузки на ходовые колеса  двухбалочного крана

 

Вес тележки можно для кранов грузоподъемностью 5..50 т можно взять из табл. Приведенные значения определены на основании ГОСТ 25711.

Грузоподъемность, т	5	10	16	20/5
Вес тележки, кН	19,6	23,5	36,3	61,8

 

=36,3кН;

- вес кабины (закрытая);

 

 

 

 

 

 

           Масса моста:

 

где -масса крана;

-масса кабины;

-масса тележки.

 

 

 

 

 

 

 

Вес крана:

 

Вес моста:

 

Вес груза:

 

Рисунок 4.3: Схема сил

Сумма моментов относительно точки А:

 

 

 

 

 

Сумма моментов относительно точки В:

 

 

 

 

 

4.2.3 Выбор колес:

 

Типоразмер колесной установки выбирают по максимальной статической нагрузке, диаметру ходового колеса. Выбрав колесные установки, необходимо выписать условные обозначения их типоразмеров и следующие параметры: D=500 мм; A=542мм; ; L=265 мм; ; d=100 мм; b=28 мм; t=90 мм; l=165 мм; m=46 мм; e=6 мм; s=50мм;

Подшипник ГОСТ 5721-57:3622; Букса ОСТ 21.191.33-74:БУ240; Максимальная статическая нагрузка Р = св. 50 до 100 кН; Тип рельса с выпуклой головкой: P38,P43,KP70; Ширина плоского рельса .

а)                                                                                  б)

в)                                                                                               

Рисунок 4.4: Ходовое колесо крана

 

а) колесо крановое приводное КР2П  (исполнение 1);

б) колесо крановое неприводное  КР2Н;

в) букса

 

 

 

 

4.3 Определение сопротивлений передвижению крановых тележек

 

При передвижении тележки или крана по рельсам двигатель механизма передвижения преодолевает сопротивление сил трения, инерции, ветровой нагрузки, а также сопротивления, которые могут появиться при движении вверх по наклонному пути.

Полное сопротивление передвижению тележки или крана в период разгона, приведенное к ободу колеса, может включать в себя следующие составляющие:

 

где - сопротивление, создаваемое силами трения;

-сопротивление, создаваемое уклоном  подтележечного или подкранового пути;

-сопротивление, создаваемое ветром, если тележка (кран) работает на  открытом воздухе;

-сопротивление, создаваемое инерцией  вращающихся и поступательно  движущихся масс тележки или  крана;

-сопротивление, создаваемое раскачиванием  груза на гибкой подвеске.

Для тележек и кранов, имеющих ходовые колеса с ребордами, сопротивления, создаваемые силами трения, определяют по формулам:

 

где -коэфициент трения качения колеса по рельсу (0,04-0,05 см);

f-коэффициент трения в подшипниках колес(f=0,015)

- определяемых в основном трением  реборд о головку рельса и  треним элементов токосъемного  устройства ();

-соответственно вес тележки, крана  и номинального груза;

диаметр колеса;

- диаметр цапфы вала (оси) колеса.

Сопротивление , создаваемое уклоном, определяют по формуле:

 

где -уклон рельсового пути; для крана-0,001.

 

Где a-ускорение крана при пуске

Q,т	до 3,2	5 12,5	Свыше 12,5
a, м/	0,25	0,2	0,15

Сопротивление,  создаваемое ветром рабочего состояния, определяют по нормам ГОСТ 1451.

Сопротивление от гибкого подвеса:

 

где - масса крюковой подвески.

 

 

;

;

 

 

 

 

 

4.4 Выбор двигателя

 

Мощность двигателя. Необходимую мощность двигателя механизма передвижения N определяют по формуле:

 

где =0,85 - предварительное значение КПД механизма передвижения;

с-количество двигателей в механизме передвижения;

-общее сопротивление передвижения;

- скорость передвижения.

 

Выбираем электродвигатель МТКF 312-6  

Технические характеристики двигателя:

Мощность на валу ---------------------------------------- 15,0 кВт;

Частота вращения вала ---------------------------------- 930 об/мин;

Момент инерции------------------------------------------ 0,3 кг∙м2;

Масса двигателя-------------------------------------------- 195 кг;

КПД----------------------------------------------------------- 81,0%;

Максимальный момент-----------------------------------589 Н м;

Рисунок 4.5: Основные габаритные и установочные размеры электродвигателя серии МТКF.

4.3 Выбор редуктора

 

В соответствии с РТМ 2-056-80 (Редукторы общего назначения. Методика выбора) сначала определяют вид передач, их взаимное расположение, расположение валов. В механизмах передвижения кранов кроме вертикальных редукторов можно использовать горизонтальные, применяемые в механизмах подъема груза. Известны различные типы вертикальных редукторов, из которых следует рекомендовать типы ВК и ВКУ-М, закрепляемые на вертикальной плите, и навесные редукторы Ц3вки Ц3вкФ. В механизмах передвижения кранов кроме вертикальных редукторов можно использовать горизонтальные, применяемые в механизмах подъема груза.

 

 

  Полное сопротивление передвижению  тележки,

-дииаметр  каната.

 

Передаточное число редуктора:

 

-частота  вращения вращения вала двигателя,

- частота вращения вращения вала колеса.

 

 

 

Для данного передаточного числа получим скорость:

 

 

 

 

 

 

 

Выбираем редуктор Ц2У-250

Рисунок 4.6: Редуктор Ц2У-250

Номинальное передаточное отношение:35,5

Номинальный крутящий момент на тихоходном валу: 4000 Н*м

КПД:0,97

Масса:320 кг

Номинальная радиальная нагрузка на быстроходном валу 3000Н

Номинальная радиальная нагрузка на тихоходном валу 16000Н

 

4.4 Нагрузки в механизмах передвижения при пуске и торможении

 

Так как сила сцепления имеет меньшее значение при отсутствии груза, то наибольшая опасность буксования возникает именно в этом случае. Следовательно, он и является расчетным.

Тогда сила сцепления:

 

 

где  -часть общего веса крана без груза, приходящаяся на приводные ходовые колеса (сцепной вес при работе без груза);

- коэффициент сцепления колеса с рельсом: для кранов, работающих на открытом воздухе, =0,12; для кранов, работающих в закрытых помещениях, =0,2; при работе на открытом воздухе с применением песочниц =0,25.

 

Для кранов мостового типа и крановых тележек сцепной вес с достаточной степенью точности:

 

где -общий вес крана или крановой тележки без груза;

m-число приводных ходовых колес;

n-общее число ходовых колес.

 

 

Чтобы не было пробуксования ходовых колес по рельсу в период пуска, сила сцепления должна быть меньше суммы сил сопротивления движению. В период пуска двигатель передает на вал колеса максимальный момент:

 

где =0,85- предварительное значение КПД механизма передвижения;

-передаточное  отношение привода передвижения.

 

Момент от сил сцепления крана или тележки без груза равен:

 

буксования не будет, если обеспечен запас сцепления:

 

Если данное условие не выполняется, то следует принять большее число приводных колес или использовать регулируемый электродвигатель, например с фазным ротором типа МТ.

 

 

Данное условие не выполняется. Следовательно выберем электродвигатель с фазным ротором

Выбираем электродвигатель МТF 312-6  

Технические характеристики двигателя:

Мощность на валу ---------------------------------------- 15,0 кВт;

Частота вращения вала ---------------------------------- 955 об/мин;

Момент инерции------------------------------------------ 0,312 кг∙м2;

Масса двигателя-------------------------------------------- 210 кг;

КПД----------------------------------------------------------- 82,0%;

Максимальный момент-----------------------------------471 Н м;

Рисунок 4.7: Габаритный чертеж двигателя MTF 312-6

 

 

 

 

4.5 Процесс торможения

 

Процессу торможения свойственны те же явления, что и процессу пуска. Однако в процессе пуска вредные сопротивления уменьшают ускорение, требуя увеличения мощности привода, а при торможении сопротивления способствует остановке механизма, увеличивая замедление и уменьшая необходимую работу, совершаемую тормозом. При срабатывании конечных выключателей привод тормоза автоматически выключается и тормоз замыкается, производя остановку механизма.

 Так как при торможении  трения реборд или направляющих  роликов может и не быть, то  расчет ведут для наиболее  опасного случая, т.е. при kр=1 и при отсутствии нагрузки на направляющие ролики. По уравнению моментов можно определить необходимый тормозной момент при торможении крана без груза:

 

Момент инерции при торможении, состоящий из момента сил инерции вращающихся масс механизма   и момента сил инерции поступательно движущихся масс груза и крана (тележки) :

 

где   - замедление при торможении ();

=1,2 – коэффициент неучтенных  инерционных масс.

 

 

Момент сопротивления вращения от уклона:

 

 

Момент инерции:

 

Тормозной момент:

 

 

 

4.6 Выбор муфт

 

Рисунок 4.8: муфты

Муфта зубчатая

Основные размеры: Номер муфты 4, крутящий момент=5600 Н*м, d=75 мм, , , D=250 мм, , , l=105 мм, , A=125 мм, частота вращения 3350 .

Муфта зубчатая с тормозным шкивом

Рисунок 4.9 : Муфта зубчатая с тормозным шкивом

Номер муфты:4;

Наибольший крутящий момент :5600 Н*м;

Диаметр тормозного шкива D=400 мм;

Ширина тормозного шкива В=185 мм;

Масса муфты: 68кг.

Момент инерции муфты:. 
 

4.7 Выбор тормоза

 

 

 

 

Выбирает тормоз ТКТ 200/100

         Диаметр тормозного шкива:200мм;

Наибольший тормозной момент при ПВ=25% =40 Н*м;

Масса тормоза: 35кг;

L=546 мм, l=44 мм; Н=358 мм, Т=197 мм, В=132 мм, D=200 мм, h=170 ммю

 

 

Рисунок 4.10: Тормоз ТКТ 200/100

 

 

 

 

 

 

5 Компоновка тележки мостового  крана

Для компоновки тележки нанесем координаты xx и yy, на эскиз компановки. Поместим центр барабана главного подъема в начало координат. Положение редуктора определится межцентровым расстоянием открытой зубчатой передачи и расположением зубчатого венца.

Хребтовые балки тележки, образуемые вертикальными листами, расположим под опорами барабана. Расстояние между листами возьмем из выбранной колесной установки. Далее расположим оборудование подъема и передвижения с учетом их масс, сведенных в таблице ... . Определим центр масс тележки.

 

Механизм	Оборудование	Масса, кг	Вес, н	Координаты
				Х	У
Главного подъема	Двигатель	210	2060,1	-707	580
	Муфта	13	127,53	-188	580
	Редуктор с тормозным шкивом	136	1334,16	1063	-15
	Барабан в сборе	144	4708,8	0	0
	Уравнительный балансир	18	176,58	0	-475
	Тормоз	37	362,97	653	280
	Канаты	86,1	844,6	0	-475
	Крюковая подвеска	210	2060,1	0	-475
Передвижения тележки	Двигатель с тормозным шкивом	110	1079,1	0	-1200
	Редуктор с муфтой	93	912,33	-970	-1200
	Тормоз	25	245,25	-374	-1200
	Трансмиссионные валы с муфтами	97,4	955,49	-628	-1200
	Неприводные колеса	77	755,37	970	0
	Приводные колеса	81	794,61	-970	0
	Рама тележки	2487	24397,47	0	-150
	Всего	3824,5	40814,46