Механизм передвижения мостового крана (сборочный чертеж)

РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ КРАНА.

Кинематическая схема механизма состоит из электродвигателя 1, передающего через шкив тормоза 3 крутящий момент на быстроходный вал редуктора 2; тихоходный вал редуктора соединен через компенсирующую муфту 5 с промежуточным валом 4 и ходовым колесом 6.



Рис.1 Кинематическая схема привода механизма передвижения крана.

Выбор ходовых колес:

Определение предполагаемой массы крана :
На основании данных (4) с. 357, масса половины кранового моста для данной грузоподъёмности и пролёта равна 12 т, следовательно полный вес моста равен 24 т. Вес двух концевых балок рекомендуется принимать 0,25 от веса моста,. Вес механизмов (два механизма подъёма и два механизма передвижения) составит (табл.1)


Таблица 1.
Массы элементов привода крана, кг.
 Электродвигатель Редуктор Тормоз Барабан Всего
Механизм главного
подъема 500 500 55 270 1325
Механизм
вспомогательного
подъема 194 315 30 190 729
Механизм
передвижения
тележки 56 73 --- --- 129
Всего 2183
Таким образом, полная предполагаемая масса крана без груза составит:
тк = 12*2 + 0,25*12*2 + 2,1 = 32,1 т.

Вес крана с грузом:
Масса крана с грузом:
ткг = тк + тг = 32,1*103+20*103==52,1*103кг.
Вес крана с грузом:
Fкг = mкг*g = 52,1*103*9,8 = 5,11*105H
Давление на ходовое колесо:


где
K = l,8 - коэффициент неравномерного распределения в зависимости от положения тележки на мосту;
z = 4 - количество ходовых колес.

согласно (1) т.2 с.319 примем ходовое колесо со следующими характеристиками (табл. 2):
Таблица2


Выбор электродвигателя:
Расчет сопротивления передвижению крана с грузом:
Сопротивление трения:

где
кр - коэффициентсопротивления реборды для троллейного токоподвода
к =2,5 из (1) с. 422;

Сопротивление от уклонов крановых путей:


где
а =0,001 - предполагаемый уклон пути;

Полное статическое сопротивление передвижению крана с грузом:


Потребная мощность:

С учетом предварительного КПД:


где
- КПД редуктора, муфты, подшипников колеса.





В кранах с пролётом более 10 м рекомендуется (4) использовать раздельный привод для механизма передвижения. Однако, вводится коэффициент неравномерности нагружения для различных положений тележки.

Для классов использования не выше М6 (4М по обозначению 1992г) возможно использование общепромышленных двигателей с повышенным скольжением, для избежания проскальзывания колес АИРС. Из технического каталога Владимирского электромоторного завода выбираем двигатель со следующими характеристиками:



Расчет соединительной муфты:
Расчетный момент муфты между электродвигателем и редуктором:

где
к, = 1,3 - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма
М5 (Анурьев);
к2 = 1,2 - коэффициент, учитывающий режим работы L2 механизма
(Анурьев).

Из (7) т.2 выбираем муфту с номинальным моментом 125 Нм по ГОСТ 21424-75.

Выбор редуктора.
Угловая скорость ходового колеса:
Рассчитывается как:

Передаточное число:


Для привода механизма передвижения крана выбирается цилиндрический двухступенчатый горизонтальный крановый специальный редуктор типа Ц2, выпускаемый ОАО «Редуктор» г.Ижевск (характеристики редуктора берем из каталога данного предприятия).
Ближайшее к полученному передаточное число равно Uc = 25. Условия, что разница не должна превышать 10% выполняется:

Фактическая скорость тележки тогда составит:



Проверка редуктора по грузовому моменту:

Эквивалентный момент редуктора на тихоходном валу:

где
- коэффициент долговечности;
- расчетный момент на тихоходном валу редуктора.



где

к0 - коэффициент переменности нагружения;



где
- суммарное число циклов;

- 125*106 – базовое число циклов контактных напряжений.
где
zt - число циклов нагружения на тихоходном валу редуктора;
Uт = 4,2 - передаточное число тихоходной ступени редуктора.

где
частота вращения тихоходного вала редуктора:

машинное время работы механизма: t=12500 ч





Ближайший подходящий редуктор Ц2-300 имеет допустимый крутящий момент равный для передаточного числа 40 и частоты вращения входного вала до 1500 об/мин Tо=2,3 кНм. Следовательно, выбранный редуктор проходит по расчетному крутящему моменту. Полное обозначение редуктора Ц2-300- 40-12М.
Проверка двигателя по пусковому моменту:

Динамический момент сопротивления вращению электродвигателя во время пуска:
где

J1 – момент инерции частей, вращающихся на первом валу.
где
Jмуф=0,002 кг*м2 - момент инерции муфты.
J1 =0,067+0,002=0,069 кг * м2;
tn=V/a- время пуска (торможения). Согласно (1) т.2 стр.324 для грузоподъёмности 20000 кг и условий работы крана.

тогда

Пусковой момент двигателя равен Тп = Т • 3,5 =261 Нм, следовательно условие пуска выполняется.
Коэффициент запаса сцепления:

Коэффициент запаса сцепления приводных колес с рельсом расчитывается по следующей формуле:

где
[к]сц - допускаемый коэффициент сцепления.
Для помещений (без ветровых нагрузок) из (3) т.1 стр. 94 [к]сц =1,1.
Fсц - сила сцепления приводных ходовых колес с рельсом.

Fl = mk * g = 32100*9,81 = 3,14* 105Н - вертикальная сила без груза;
ксц= 0,2 коэффициент трения для кранов в помещении по сухим рельсам из
(8) стр.12;
zпр =2 - количество приводных колес;
z = 4 -общее количество колес.


Fсm – сила статического сопротивления перемещения тележки без груза и без трения в подшипниках приводных колес.
где

кр = 2 - коэффициент реборды.
Fдин - сила динамического сопротивления передвижения без груза,



Таким образом, коэффициент сцепления равен:
Расчет тормозного момента:
Тормозной момент рассчитывается по следующей формуле:

Определим момент на который следует отрегулировать тормоз. Согласно ПУБЭГК стр. 32 при двух и более тормозах коэффициент запаса торможения принимают:

Выбираем тормоз ТКГ- 160 с расчетным тормозным моментом 100 Нм и демпфирующим узлом . Тормоз отрегулировать на момент 27,84 Нм.


Описание схемы механизации.

На листе представлена схема механизации механосборочного цеха завода металлоконструкций.
В цехе осуществляется сварка и сборка различных узлов металлоконструкций, в том числе модуля ВЗП-4-1700 для газовой промышленности. Его полная масса в собранном виде составляет 24600 кг., он в свою очередь состоит из четырех основных узлов:
1) Модуль нижний (13 т.)
2) Модуль верхний (12 т.)
3) Блок катковый (500 кг.)
4) Основание (4 т.)
Она осуществляется в следующем порядке. Сборка металлоконструкций осуществляется из комплектующих, которые поступают из других цехов и заводов или изготавливаются на месте. Комплектующие и металл поступают в цех как железнодорожным, так и безрельсовым транспортом. Непосредственно на этом участке осуществляется разгрузка комплектующих и металла краном г/п 5т. Для окончательного перемещения и погрузки узлов необходимо использовать механизм главного подъема грузоподъемностью 30 т.
Из металла осуществляется сварка на стапелях. После чего происходит предварительный контроль качества продукции непосредственно на месте изготовления продукции.
После окончания сборки и проверки металлоконструкции покидают цех на специальных машинах.