Задача  № 1. Расчет механизма  подъема тележки  мостового крана.

Рассчитать механизм подъема тележки мостового крана , если дано:

г=50 Кн

Ѵ=12 м/мин

H=7 м

Режим работы крана-Л

1.Выбираем  крюковую подвеску. Принимаем короткую с длинным крюком. 

          

                                  блок

                                  траверса       

                                  

                                  крюк 

2.Определяем максимальное натяжение в одной из ветвей каната набегающей на барабан:

Fmax=     где,

Fг-вес груза

Fп-вес  подвески  

Fп=(0.01÷0.02)×Fг=0.015×50=0.75 КН

 Zб- число рабочих участков барабана.Принимаем -2

ίп –кратность полиспаста. Принимаем -2

ηп –КПД подвески. Принимаем -0.98

Отсюда:

                 Fmax==9.56 KH

3.Определяем диаметр каната по разрывному усилию: 

Fрасч.=Fmax × Kк   где,

Kк- запас прочности каната

Согласно справочника (Додонов Б.П.) принимаем Kк=5 

Fpасч.=9.56×5=47.8 КН

Согласно справочника  выбираем канат.Принимаем стальную проволоку с  δк=1960 МПа

Должно выполнятся условие: 

Fp.k ≥ Fрасч.       49.647.8

Согласно справочника  принимаем диаметр каната 9.1мм.      dk=9.1мм

На разрывное усилие данный канат проходит. 

Запасы прочности  и тормозного момента грузоподъемных устройств.

 

Канаты ЛК-Р (ГОСТ 2688-80)

 
 

4.Определяем размеры барабана и блоков. Диаметр подвижных блоков подвески равен диаметру барабана. 

Dб≥Кd×dk ,где

Кd- запас прочности каната по блоку и барабану.

Согласно справочника  Кd=20 ,для легкого режима работы крана.

Dб≥20×9.1=182мм

Принимаем стандартный барабан равный 200мм.  Dб=200мм   200182 

5.Определяем частоту вращения барабана и подвижных блоков. 

nб=== 38,2 об.мин. 

6.Находим эквивалентную динамическую нагрузку для одного радиального подшипника подвижного блока. 

Fэкв =   ,кН 

Где Кт – коэффициент  запаса тормозного момента , для легкого режима работы.    Кт=1.5

Zб – число подвижных блоков подвески .     Zб=2

Zподш – число подшипников в каждом блоке.    Zподш=2 

Fэкв =   =18.75 кН 

7.Находим долговечность подшипника 

L =    ,млн.об. 

Где Lh – время работы подшипника в часах,зависит от режима работы ГПМ. 

 
 

L = =2.292 млн.об. 

8.Находим динамическую расчетную грузоподъемность подшипника

Срасч = Fэкв × =18.75 ×=24,375 кН 

9.По ГОСТ 8338-75 выбираем  радиальный однорядный подшипник.

Должно выполнятся следующее условие    Срасч ≤ С

24.375 кН 28.1 кН

Принимаем подшипник  № 111

d=55    D=90   B=18

10.Определяем размеры подвижного блока.

Dбл = Dб = 200мм

r = (0.6÷0.7)dk = 0.6 × 9.1 = 5.46 мм

hk = (1.5÷2)dk = 1.5 × 9.1 = 13.65 мм

bk = (1.6÷3)dk = 2 × 9.1 =18.2 мм

lц = 2 × B + 3 = 2 × 18 + 3 = 39 мм 

 

11.Выбираем грузовой крюк.

Для короткой крюковой подвески применяются удлиненные крюки  тип Б.

По заданной грузоподъемности и режиму работы выбираем номер крюка  согласно справочника. 

Грузоподъемность(Т) механизмов с различными однорогими крюками.

 

Принимаем крюк типа Б № 13. По номеру крюка определяем его размеры согласно справочника.

а=75мм                                                L=425мм                                      Rc=100мм

о=55мм                                                l=105мм                                       m=11.5кг  

b₁=48мм                                               l₁=60мм                                         b₂=2×R=2×10=20мм        

h=75мм                                                l₀=38мм

d₀=45мм                                              R=10мм      

d=М42                                                  R₁=50мм

 

 

А-А 

 

12.Расчитываем статическую расчетную нагрузку на крюк.

Fст.расч.=Rст × Fг   где,

Rст - коэффициент запаса прочности

Rст=1,3÷1,5

Fст.расч.= 1,5×50=75кН

13.Выбираем упорный шарикоподшипник по статической нагрузке.

Должно выполнятся условие

Fст.расч. ≤ С₀ где,

С₀ - статическая  нагрузка на подшипник

Внутренний диаметр  подшипника должен быть равен d₀

Согласно ГОСТ 7882-89 принимаем подшипник №8309

 d=45       D=85 

Fст.расч.=75кН С₀=118кН

По наружному диаметру упорного подшипника находим ширину траверсы крюковой подвески

Bтр=D + (10÷25)=85+15=100мм

14.Проверяем крюк на прочность.

Находим наибольшее напряжение в сечении  А-А на изгиб.

Крюк изготавливается  из материала сталь20 и должен при  перегрузке не обломиться, а разогнутся относительно центра тяжести. 

= ≤[δ_из]

где,

 δ_из – допускаемое напряжение при изгибе для сталь20. Согласно справочника конструктора-машиностроителя Анурьева В.И.(Машиностроение 2001г)    δ_из=170МПа

А-площадь сечения  крюка,мм²

k-коэффициент кривизны крюка   k=(0.1÷0.07)   Примем k=0,1

А=

b₂=2×R=2×10=20 мм