stify">Выбираем  тормоз типа ТКГ, так как электрогидравлический толкатель, являющийся приводом тормоза, служит одновременно своеобразным демпфером, снижая динамику замыкания тормоза. Это благоприятно скажется на сцеплении колес тележки с рельсами при торможении.

Выбираю типоразмер тормоза – тормоз ТКГ  – 200 ОСТ 24.290.08-82.

Т_{т н} = 245 Нм ; D_{т м} = 200 мм ; m_тор = 50 кг ; В_к = 90 мм ; Р_шт = 390 Н ; L_уст = 613 мм ;  h_{шт макс} = 32 мм . Тип толкателя – ТГМ25 .

Для  расчета  балки  моста  нам  понадобится  определить  нагрузки  на  колеса  тележки    P_ст.max = ( G_гр + G_т ) 1,1 / 8 = 26,96кН .

                  P_ст.min=  G_т  0,9 / 8 = 54 кН .

 

   Система токоподвода

Для подвода  тока к грузовой тележке используется система со шторной подвеской  кабеля, достаточно надежная в работе и обладающая относительно небольшой  массой.

Для обеспечения  эксплуатационной надежности системы  токоподвода кабель поддерживается каретками, снабженными роликами.  
 
 

Расчет  металлической конструкции  моста.

   Материал балки.

  Опыт  эксплуатации показал, что достаточная  надежность обеспечивается при применение стали Ст3псп3 и Ст3сп по ГОСТ 380-71 (для металлических конструкций ).

Для изготовления несущих элементов металлических  конструкций используют листовую, профильную и фасонную сталь, а также холодногнутые  профили.

   При назначении сортамента металла для конструкций с плоскими стенками толщину листов рекомендуется принимать не менее 4 мм.

 Защита  от коррозии

  У конструкции коробчатого сечения  скорость коррозионно-механического  изнашивания в 1,5-2 раза ниже, чем  у прокатных или гнутых профилей. Чтобы не задерживать влагу, все карманы должны иметь дно с уклоном не менее 1/20; диаметр дренажных отверстий должен быть не менее 20 мм.

  Двухбалочный мост .

  Т.к. кран предназначен для длительного  использования на одном объекте  без перебазирования, можно использовать листовые конструкции.

  Применим  коробчатое сечение, т к коробчатая конструкция обладает меньшей трудоемкостью  изготовления, высокой усталостной  прочность и меньшей общей  высотой моста.

  
 
 

Металлическая  конструкция  моста . 

  Мост  выполнен сварным, в качестве материала принята углеродистая сталь марки Ст3псп3 . Необходимую высоту балки в среднем сечении определяем из условия :

  H = ( 1/12 – 1/18 ) L = ( 1/12 – 1/18 ) 22500 = 1875 – 1250 мм . 

  Принимаем Н = 1700 мм.

  Высота  сечения балки у опоры Н₁ = (0,540,6)*Н =   800 мм .

  Для обеспечения достаточной жесткости  при кручении ширина балки по осям вертикальных листов выбирается из условий :

   

  В > L /50 = 25500 / 50 = 450 мм ;

  В > H / 3 = 600 мм . 

  Принято В = 600 мм .

  Принятые  размеры  изменим  по  конструктивным  соображениям:

  Ширину  балки  до  740  мм,  для  обеспечения  установки  поручней, а также  для  удобства  подхода к  тележке. Т. к. мы  изменили  ширину  балки, то  можно уменьшить  высоту  моста, принимаем  1700 мм , следовательно  высота  сечения  балки у  опоры  будет  равняться  800 мм .

    Из  зависимостей , используемых  при  проектировании  балок   переменного  сечения  получим  :

Схема  сечения : 
 
 

           X                                    X           H 

         d_п                    ^’’                       b^’

                                                                         

                                 B 

1 . B / d_п = 24…30 , => d_п = 740/24…30 = 30,83…24,67 мм  .  Принимаем d_п =          28 мм

2 . b^’ = d_п / 1,4   =>  b^’ =  20 мм .

3 . b^’’ >   300 мм , это условие выполняется ( b^’’ = 700 мм ) .

 

Определяем  площади  сечения  поясов и  стенок :  

Пояс 1 …………………………………  2,8*74 =  207, 2 см² .

Пояс 2 ……………………………………………  207, 2 см² .

Стенок  ……………………  2*2,0*(170 – 2*2,8) = 657,6 см² .

Площадь  всего  сечения:   F = 1072 см² . 

Определяем  статический момент элементов сечения  относительно оси  Х1 – Х1  и  у  его  основания:   

Пояс 1 …………………………………  207, 2 ( 170 – 2,8 / 2 ) = 34933,92 см³ .

Пояс 2 …………………………………  207, 2 (  2,8 / 2 ) = 290,08 см³ .

Стенок  ………………………………...  657,6 ( 85 ) = 55896 см³ . 

Статический  момент  всего  сечения  :  S = 91120   см³ .

Положение  центра  тяжести  сечения  относительно  оси  Х1 - Х1 :

Z_o = S / F = 63172 / 743,2 = 85 см .

 

Моменты  инерции  относительно  горизонтальной  оси  х – х :

Пояс 1 … ( 74*2,8³ / 12 ) + 207,2 ( 170 – 85 – 1,4 )² = 1448247,8 см⁴ .

Пояс 2 … ( 74*2,8³ / 12 ) + 207,2 ( 170 – 85 – 1,4 )² = 1448247,8 см⁴ .

Стенок  … 2( 2,0*164,4³ / 12) + 657,6 ( 85 – 82,2 )² = 1486254,9 см⁴ . 

Общий  момент  инерции  сечения  J_x = 4382750,5 см⁴ . 

Моменты  сопротивления  сечения  относительно  оси  х – х :

W_x = J_x / H – Z₀ = 5156,1 см³ .

Моменты  инерции  элементов  рассматриваемого  сечения  относительно  вертикальной  оси  У – У :  

Пояс 1 … 2,8*74³ / 12 = 94552,2 см⁴ .

Пояс 2 …  94552,2  см⁴ .

Стенок  … 2*( 165,2 * 2³ / 12 ) + 657,6*69,6² = 3185739,8 см⁴ .

 

Общий  момент  инерции  сечения  J_у = 3374844,2 см⁴ .

 

Моменты  сопротивления  сечения  относительно  оси  У – У :

W_у = 2J_у / В = 91212 см³ .

 

Из  аналогичного  расчета  определены  и  основные  характеристики  концевых  сечений  балки  : F = 3792 см² .

                              Z₀ = 42,5 см .

                              J_x = 803377,2 см⁴ . 

Дальнейший  расчет  производим  на  статическую прочность исходя  из  двух  основных  расчетных случаев :

1. подъем  с  земли  свободно  лежащего груза ( подъем  с  подхватом ) или  резкое  торможение  груза  при  неподвижном  кране  ;
2. Резкое  торможение  крана  ( или  тележки ) , передвигающегося  с  поднятым  грузом .  

 

Расчет  главных  балок  моста .  

Нагрузками  на  рассчитываемую  балку  в  данном  случае  являются  масса  поднимаемого  груза , масса  тележки , собственная  масса  балки  и  дополнительные  силы  инерции  при  подъеме  или  торможении  груза . Для  последующих  расчетов  примем  массу  моста  G_м = 150 т ,  массу главной балки G₁ = 42 т , массу механизма передвижения  G₂ = 30 т .

Последующий  расчет  производим  для  наиболее  нагруженной  балки  со  стороны  механизма  передвижения . Нагрузка  от  собственной  массы  и  массы  механизма  передвижения  ,  приходящаяся  на  1 м  этой  балки , таким  образом , будет  равна :

g_в = (G₁ + G₂ ) / L = (30000 + 42000) / 25,5 = 2323,5 Н/м .

Ранее  принятая  масса  тележки  G_т = 40000 кг . Балка также будет нагружена крутящим  моментом  из-за  внецентренного  приложения  нагрузки  от  массы механизма передвижения  моста , в данном  случае  этой  нагрузкой можно пренебречь .

Для  определения  динамического  коэффициента  предварительно  определяем  массы  моста  и  поднимаемого  груза :

m_м = ( 0,5G_м + G_т ) / g  = ( 0,5*150000 + 42000 ) / 981 = 119,3 кН  ;

m_г = Q / g = 160000 / 981 = 163,1 кН  ;

Скорость  подъема  груза :

V = 4,67 см /с .

Статический  прогиб  балки  от  массы  поднимаемого  груза  приближенно  определяем  из  условия  ( P = Q ) :

y_ст = Q L³ / 2*48 E J_x = 160000*2550³ / 2*48*2,1*10⁶*4382750,5 = 3 см  

Коэффициент  жесткости  моста :

с_м = Q / y_ст = 160000 / 3 = 53333,3  МПа .

 Статическое  удлинение  канатов  при   подъеме  номинального  груза  Q =160000  кгс :

l_ст = Q H / i f E_к = 160000*3200 / 8*5,3856*1*10⁶ = 11,8 см . 

• где  i – кратность  полиспаста , f – площадь поперечного сечения каната  см² , Е_к – модуль  упругости каната , Н – высота  подъема груза .

 

Динамический   коэффициент  по  формуле :

y_д = 1 + а e v = 1,058 ,

• где  e - поправочный коэффициент , равный  1,5 .

v – скорость  поднимаемого  груза .

а – величина , учитывающая вид нагрузки . 

Для  случая  подъема  груза :

a = [ 1 / ( y_ст +  l_ст ) ] * [ ( m_г + m_м ) / с_м ]^0,5 = 0,0049

Для  случая  экстренного  торможения  :

а = 1 / ( g (  y_ст + l_ст ) )^0,5 = 0,00829

за  расчетную  принимаем  а = 0,00829 . 

Нагрузки  на  колеса  тележки : 

P_min/c = P_min*y_д + G_т/4 = 54000*1,058 + 42000/4 = 67632  Н ;

                    P_max/d = 286000*1,058 + 42000/4 = 313088 Н ; 

Максимальная  нагрузка  на балку  действует  со  стороны тележки , где  установлен двигатель , редуктор , тормоз ( а -  расстояние от равнодействующей  до  наиболее  нагруженной  колесной  установки  тележки ) .