1. Мета, завдання і вихідні дані для виконання роботи: # 9; *
2. Стійкість крана в робочому та неробочому стані. основні моменти при перевірці # 9; *
3. Зовнішні навантаження на кран: класифікація та способи розрахунку. # 9; *
Вітрова навантаження в в робочому стані # 9; *
4. Визначення опорних тисків. # 9; *
5. Розрахунок і підбір механізму підйому вантажу. # 9; *
6. Розрахунок металоконструкції крана. # 9; *
7. Розрахунок металоконструкції при динамічному дії навантаження. # 9; *
8. Устаткування механізму переміщення крана. # 9; *
9. Механізм пересування візка: підбір і необхідні розрахунки. # 9; *
В якості мети даної роботи приймається освоєння основних розрахунків вантажопідйомних машин. Приклад - беськонсольниє козловий кран загального призначення (позначення по ГОСТ. Кран козловий 540-33 ГОСТ 7352-75), застосовуваний для реалізації однієї з наступних операцій:
Слід зазначити, що в залежності від типу моста, крани поділяються на одно-і двобалочні.
В процесі написання даної роботи виконуються наступні завдання:
Вихідні дані для виконання роботи:
Стійкість в робочому стані оцінюється коефіцієнтом, який визначається відношенням утримує моменту, створюваного масовими силами крана та вантажу з урахуванням впливу допустимого при роботі ухилу, до перекидаючого моменту, створюваному зовнішніми навантаженнями, щодо ребра перекидання. Це ставлення у всіх випадках має бути не менше 1. 15.
Всі розрахунки наведені нижче в таблиці.
1-е розрахункове стан
2-е розрахункове стан
сума утримують моментів
(Для козлових кранів максимально допустимий = 0 0 10 1)
= 10 (Б / 2соs - sin) = 3163. 72
# 229; = 10 (Б / 2cos # 97; sin # 97;) = 3163. 72
сума перекидальних моментів
Розглянемо суму перекидаючий моментів:
# 229; = + # 229; y = 790. 12
# 229; = # 229; y = 2101. 5
К = 5062. 94/1301. 62 = 3. 9
К = 3163. 72/790. 12 = 4
Примітка: при другому розрахунковому стані також передбачена умова - кран рухається під кутом до горизонту з кутом # 97 ;, вітрове навантаження спрямована в бік руху крана.
Все навантаження на кран можна розділити на вітрові та інерційні. Причому інерційні навантаження визначаються для періодів несталого руху крана, Рагон і гальмування крана в цілому, його вантажного візка, а також механізму підйому. Інерційні навантаження також підрозділяються на горизонтальні і вертикальні.
3. 1. Визначення вітрових навантажень (ГОСТ 1451-77)
Для робочого стану:
Wp = 0. 15 * F * * c * n, де F-навітряна площа, коефіцієнт суцільності, з-аеродинамічний коефіцієнт, n-висотний коефіцієнт
Площа жорсткої опори:
3. 2. Визначення інерційних навантажень.
Для вантажно-розвантажувальних козлових кранів приймаємо допустиме прискорення а = 0. 3м / с 2. Координату точки підвісу вантажу приймаємо рівною h, оскільки вантажна візок рухається по верхній панелі мосту.
Горизонтальна інерційна навантаження спрямована впоперек підкранових колій вона виникає при розгоні і гальмуванні візка з вантажем
Вертикальна інерційна навантаження спрямована впоперек підкранових колій виникає при піднятті і опусканні, раразгоне і гальмуванні вантажу
Ргр = 1. 1Qа = 1. 1 * 50 * 0. 3 = 16. 5
Інерційні навантаження, що діють в напрямку підкранових колій:
рухається маса: кран
координата сили у. 15. 63
опрокідивающіймо момент: 375. 12
рухається маса: вантаж
сила інерції Р: Ргр = Q а = 15
координата сили у. 24.8
опрокідивающіймо момент: 372
4.1. Опори крана встановлюються на ходові візки, що рухаються по рейках. Опори козлових кранів виконують двухстійкові рівній жорсткості, або одну-жорсткою, іншу-гнучкою (шарнірної). Всі розрахунки по визначенню Максимальної навантаж на одну з чотирьох опор наведені нижче:
Для робочого стану:
Для неробочого стану:
4. 2. Розрахункове навантаження на одне колесо.
Оскільки вантажопідйомність розраховувати крана 50 т. Приймаємо число коліс в кожній опорі рівною 2.
Вибираємо дворебордними колесо, конічного виконання за ГОСТ 3569-74 з навантаженням на рейку 320kH, діаметром D = 710 мм, шириною В = 100мм, рейок КР-80, радіус r = 400мм
4. 3. Вибір матеріалу кранових коліс.
де - контактне напруження зминання
mk - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від співвідношення D / 2r, по таблиці приймаємо 0. 47
Приймаємо сталь 40ХН з = 2200мПа
Коротка характеристика і завдання розрахунку.
Механізм підйому вантажу призначений для переміщення вантажу у вертикальному напрямку. Він вибирається в залежності від вантажопідйомності. Для нашого випадку механізм включає в себе здвоєний п'ятикратний поліспаст.
Привід механізму підйому і опускання вантажу включає в себе лебідку механізму підйому. Крутний момент, створюваний електродвигуном передається на редуктор через муфту. Редуктор призначений для зменшення числа обертів і збільшення крутного моменту на барабані.
Барабан призначений для перетворення обертального руху приводу в поступальний рух каната.
-кратність поліспаста = 5
- ккд одного блоку = 0. 98
Зусилля в вітки каната, навивається на барабан:
z-число поліспастів z = 2
-коефіцієнт вантажопідйомності, що враховує масу вантажозахоплювальних елементів = 1. 1
Розрахункова розривна навантаження:
К = 5. 5 коефіцієнт запасу міцності
Вибір каната за розрахунковим розривному зусиллю:
Вибираємо канат подвійного звивання типу ЛК-РО конструкції 6 * 36 ГОСТ 7669-80 з розривним зусиллям не менш 364. 5 кН і діаметром d = 27 мм
Конструктивний діаметр барабана:
е-коефіцієнт пропорційності залежно від режиму роботи е = 25
Остаточно діаметр обираємо з стандарного ряду, найближчим більше Dб = 710
Робоча довжина барабана з одношарової навивки каната:
а-число гілок каната а = 2
t-крок гвинтової нарізки, що приймається в залежності від діаметра барабана t = 31. 25
Повна довжина барабана:
Товщина стінки барабана:
Приймаємо з умови
Вибір матеріалу барабана:
Напруження стиску рівні:
Напруження, що виникають при згині:
Напруження, що виникають при крученні:
Сумарні напруження, що виникає в тілі барабана:
Вибираємо матеріал сталь 35Л у, якій межа міцності при вигині
Кз-коефіцієнт запасу міцності Кз = 1. 1
Отже навантаження на барабан не перевищують допустимих.
Зусилля в вітки каната, що набігає на барабан і закріпленою в ньому:
-коефіцієнт тертя = 0. 12
-дуга охоплення канатом барабана
Визначення сили затяженія на одну шпильку:
Сила затягування на все з'єднання:
Число шпильок: z = 4
Приймаємо різьблення d = 24
-коефіцієнт тертя в різьбі
Сумарна напруга в тілі шпильки:
Так як 146. 96 196-число шпильок задовольняє умові міцності.
Козлові крани виконують переважно Крюковим або із спеціальними захопленнями.
Вибираємо підвіску крюковую крановую, вантажопідйомністю 50 т. По ГОСТ 24. 191. 08-87, для середніх умов роботи, з п'ятьма блоками, масою тисяча триста шістьдесят одна кг, типорозмір 5-50-710 під канат діаметру 23 28
Частота обертання барабана:
Необхідна потужність механізму підйому вантажу:
-ккд механічних передач
-крутний момент на барабані.
За таблицями приймаємо двигун типу МТКН 412-6
потужність N = 36 кВт, частота обертання n = 920 об / хв, номінальний момент двигуна Mн = 0. 37 кНм
Приймаємо редуктор циліндричний вертикального виконання ВКУ-765, передавальне число i = 71, міжосьова відстань а = 765.
Вибираємо зубчасту муфту з гальмівним барабаном. Переданий муфтою крутний момент:
За таблицями вибираємо муфту з переданим моментом 710 Н, з гальмівним барабаном Dt = 710, тип МЗ-2, момент інерції J = 0. 05 кг м 2
Розрахунковий гальмівний момент:
Кт коефіцієнт запасу гальмування Кт = 1. 75
Вибираємо гальмо ТКГ-300, гальмівний момент 0. 8 кН
Визначення часу розгону механізму.