1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 

  грузоподъемность (масса груза) т =6300кг;

  скорость  передвижения ;

  группа  классификации механизма М2 ;

  режим нагружения L1 (легкий) – по ИСО 4301/1 и “Правилам” (1). 

  2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАССЫ ТЕЛЕЖКИ  

  Массу тележки можно выразить зависимостью:

   ,

  где – эмпирический коэффициент.

  Масса тележки с грузом

    

  Вес тележки

   ,

  где – ускорение свободного падения,

  Вес груза

    

  Вес тележки с грузом

    

 

  3. ВЫБОР ХОДОВЫХ КОЛЕС 

  Максимальная  статическая нагрузка на ходовое  колесо

  

  где – количество ходовых колес. В нашем случае .

  

  Выберем диаметр ходового колеса

    ;

  Диаметр внутреннего отверстия подшипника (ОСТ 24.090.09); плечо трения качения  
 
 

  4. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЮ 

  Сила  сопротивления передвижению тележки  с грузом

   .(1)

  где – коэффициент трения качения подшипника буксы.

       для роликовых и шариковых подшипников;

    – коэффициент сопротивления  реборды.

   – для крановых тележек при  гибком (кабельном) и жестком (троллейном) токопроводе, соответствено. Примем кабельный токопровод ( ).

    По формуле (1), получим:

    

  

5. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

  Мощность  электродвигателя

  

  где - предварительное значение КПД механизма передвижения.

  Примем 

  Получим:

  

  Согласно  заданию ПВ = 15 %, т.к. задан режим работы L1 – легкий

  и группы классификации механизма- М2 .

  Выбираем  двигатель 4АС90LE6 ; Мощность двигателя при ПВ 40 % ; тормозной момент

   (5),с.84; частота вращения  ;

    угловая скорость  ;

  момент  инерции  ;

  пусковой  момент .

Минимальный момент в процессе пуска должен быть не менее 0,8 пускового, получим минимальный пусковой момент:

  

  Считаем, что значение соответствует пониженному  напряжению сети на 20% .Длина двигателя  с тормозом 505 мм; высота вала 90 мм; посадочный конец  вала – цилиндрический, длина 50 мм, диаметр 24 мм (Прилож.1).

  Номинальный момент электродвигателя

  

  Примечание: в литературе обычно указана мощность

  (при  ПВ40%) .При ПВ15% те же электродвигатели имеют большую           мощность:

    
 

  6. ВЫБОР РЕДУКТОРА 

  Угловая скорость ходового колеса

  

  Передаточное  число редуктора 

  

  Выбираем  передаточное число (7),с.80 

    Редуктор выбираем по условию:

  

  где КПД редуктора.

  Имеем:

  

  Выбираем  редуктор Ц3вк-100;

  Передаточное  число 

  Номинальный крутящий момент на тихоходном валу 250Нм

  Посадочный  конец быстроходного вала- конический ;

  Длина – 60мм;

  Диаметр-25мм. 

  7. ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ ПО ПУСКОВОМУ  МОМЕНТУ  

  Динамический  момент сопротивления вращению электродвигателя во время пуска

   .(2)

  где – момент инерции частей, вращающихся со скоростью вала электродвигателя:

  

  Здесь – момент инерции электродвигателя;

   – момент инерции муфты.

  Самой простой и дешевой является муфта  МУВП. Выберем муфту типа МУВП по справочнику (9),с.336, передающую крутящий момент до , с длиной посадочной части полумуфт 44 и 50 мм, и диаметром отверстий – до 25 и 24 мм. При этом на конический вал редуктора ставят полумуфту, имеющую пальцы. Т.к. длина полумуфты (44 мм) меньше, чем длина посадочного конца быстроходного вала редуктора (45 мм), то под гайку на валу редуктора ставят спецшайбу, чтобы выступающий на 1 мм вал редуктора не мешал насадке полумуфты на вал редуктора.

  Момент  инерции муфты  (Прилож.4)

  Получим:

  

  Коэффициент полезного действия механизма

  

  где – КПД редуктора Ц3вк-100;

   – КПД муфты МУВП.

  Время пуска и торможения

    

  где –допускаемое максимальное значение ускорения и замедления тележки или крана.

  Согласно  справочнику (2),с.424, —для кранов общего назначения грузоподъемностью до 3,2; 12,5; 50 т, соответственно. Зададим значение  
 
 
 
 

  По  формуле (2) получим:

  

  По  п.5 имеем: , т.е. условие пуска выполняется. 

  8. КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА СЦЕПЛЕНИЯ  ПРИВОДНЫХ ХОДОВЫХ КОЛЕС С  РЕЛЬСОМ ПРИ ПУСКЕ 

   .( 3 )

  где – сила сцепления приводных колес с рельсами;

    – сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес;

   – сила динамического сопротивления  передвижению тележки без груза;

   – допускаемое значение коэффициента запаса сцепления.

    

  При этом:

  

  где, – коэффициент сцепления приводного ходового колеса с рельсом.

   ;

   – количество приводных колес                .  

  Определим :

  

  Получим:

  

  Определим :

    
 
 

  Получим:

  

  По  формуле (3) получим:

  

  т.е. запас сцепления при пуске  достаточен. 

  9. РАСЧЕТ ТОРМОЗА 

  Тормозной момент

   .(4)

  где – момент инерции вращающихся и поступательно движущихся масс, приведенный к валу тормоза. Тормоз расположен на валу электродвигателя   ( встроен в корпус электродвигателя ).

  Тогда

   .(5)

  или:

   .

  Статический момент сопротивления движению тележки  при торможении

  

  По  формуле (4) получим:

    (см. п. 5)

  т.е. встроенный тормоз подходит. 

10. КОМПОНОВКА  ЛИСТА «МЕХАНИЗМ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ» 

   

  Размер соседства ходового колеса и электродвигателя

  

  где =280– межосевое расстояние между быстроходным и тихоходным валами вертикального редуктора;

   =230– максимальный диаметр ходового колеса, включая реборду 

   =90– высота вала электродвигателя;

   - толщина листа надбуксовой  рамы;

  Размер  удваивают с учетом толщины платика, подкладываемого под электродвигатель. Примем .

  Получим:

  A=280-320/2-90-10=65>10мм

  т.е. размер соседства  приемлем.  

                   

                                  

                                    Литература

 

  1. Правила устройства и безопасной  эксплуатации грузоподъемных кранов. — М.: ПИО ОБТ. 2000, —266 с.

  2. Справочник по кранам: В 2 т.  Под ред. М. М. Гохберга т. 2. – М.: Машиностроение , 1988 .  559 с.

  3. Расчеты крановых механизмов  и их деталей: В 2 т. Под  ред. Р. А. Лалаянца т. 1 –  М.: ВНИИПТМаш, 1993. – 187 с.

  4. Расчеты крановых механизмов  и их деталей: В 2 т. Под  ред. Р. А. Лалаянца. т. 2.- М.: ВНИИПТМаш, 1993. – 163 с.

  5. Яуре А. Г. , Певзнер Е. М. Крановый  электропривод: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1988. – 344 с.

  6. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. Под ред. С. А. Казака - М.: Высш. шк. 1989. – 319 с.

  7. Шабашов А. П. , Лысяков А. Г.  Мостовые краны общего назначения. М.: Машиностроение , 1980. – 304 с.

  8. Вершинский А. В. Технологичность  и несущая способность крановых  конструкций. М.: Машиностроение, 1984. – 167 с.

  9. Приводы машин: Справочник. Под  ред. В. В. Длоугого. Л.: Машиностроение, 1982. – 383 с.