Мостовой кран г/п 24 т.

кран мостовий ВО.dwg

Техническая характеристика крана: Грузоподъемность 24 т Длина пролета 45 м Высота подьема груза 30 м Скорости механизмов: подъема 0
мс передвижения крана 0
мс передвижения тележки 0
мс Режим роботы: Весьма тяжолый ПВ=64%

Механизм подьема.dwg

Техническая характеристика 1.Скорость подъема груза: 0
мс 2.Электродвигатель: тип 4MTH 355М8 мощность 160 кВт частота вращения 715 обмин 3.Редуктор: тип Ц2-750 передаточное число 19.88 4.Тормоз: тип ТКТГ-500M тормозной момент 2500 Нм
Механизм подьема мостового крана

механизм передвижения.dwg

Механизм передвижения
Техническая характеристика 1.Скорость передвижения крана 0.4 мс 2.Электродвигатель: тип 4 МТН 280S10 мощность 45 кВт частота вращения 576обмин 3.Редуктор: тип Ц2-650 передаточное число 50
4.Тормоз: тип ТКТГ-400M тормозной момент 1500 Нм"

Записка .doc

Министерство Образования и Науки Украины
Пояснительная записка к курсовому проекту
по курсу «Грузоподъемные машины»
Расчет механизма подъема.
Грузоподьемность - т
Высота подьема (опускания) -
Длина передвижения тележки –Lпр=45
Скорость подьема - мс
Скорость передвижения тележки -
Скорость передвижения крана - мс
Грузозахватный орган –Грейфер
Выбор полиспаста каната диаметра барабанов и блоков.
Для проектируемого крана принимаем механизм подъема который состоит из двух лебедок:
) Для одного барабана.
і=2-кратность полиспаста
а=2- сдвоеный полиспаст
hбл =097– К.К.Д. блоку.
) Выбираем канат по разрывному усилию согласно ГОСТу:
Sp=Smaxnk=36735 6=220408 H
nk - коэффициент запаса прочности каната.
) Канат двойной свивки типа ЛК-3 конструкции 6х25(1+6;6+12)+1 о.с.
d=21 мм; =232500 Н; маркировочная группа 170 МПа.
) Выбор диаметра барабана
; е - коэффициент который зависит от режима работы и типа грузоподъемной машины.
Принимаем =719 мм по дну канавки.
Диаметр =740 мм по центру каната.
Диаметр блока подвески ;
) Пидбор толщины стенки барабана проводится при двух условиях: на сжимание и исходя из условия технологичности изготовления литых барабанов. Барабан отлитый из чавуна СЧ-15-32;
где; - граница прочности на сжимание =700МПа;
к-коэффициент запаса прочности для гаковых кранов к=425.
- шаг нарезки барабана =24мм.
м=10мм - толщина стенки из условия на сжимание.
Из условия технологичности изготовления литых барабанов:
) Определение длины каната:
) Определение числа витков нарезки на одной половине барабана:
) Длина нарезки на одной половине барабана:
Полная длина барабана:
- длина для закрепления каната с одной стороны.
- расстояние между правой и левой нарезками.
Конструктивно принимаем =205мм.
=2(667.2+96)+205=1731мм;
) Проверка на деформацию изгиба и кручение.
=367350.6672=25127Нм;
Сложное напряжение от изгиба и кручения:
где W - экваториальный момент сопротивления поперечного перереза барабана:
- коэффициент приведения напряжения =075.
) Расчет крепления канатов к барабану.
Натяжение каната под прижимной планкой:
где е=272 - основание натурального логарифма;
f - коэффициент трения между канатом и барабаном f=015;
- угол обхвата канатом барабана принимаем .
Суммарное усилие растягивания болтов:
где f1 - приведен коэффициент трения между планкой и барабаном при куті заклинивания каната 2=80;
- угол обхвата барабана канатом при переходе от одной канавки планки к другой ;
Суммарное напряжение в болте при затягивании крепления
где n - коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану.
z - количество болтов z=2;
- усилие которое сгибает болты.
Принимаем болт М22 изготовленный из стали Ст3 с внутренним диаметром
Допустимое напряжение для болта:
) Определение скорости вращения барабана:
Частота вращения барабана:
) Выбор электродвигателя:
Перечисление мощности:
Принимаем электродвигатель 4MTH 355М8 N=160кВт; n=715обхв;
Максимальный момент Ммах=3470Нм;
Момент инерции ротора =5.34кгм;
Передаточное отношение редуктора:
Редуктор механизма подъема выбирается исходя из расчетной мощности частота вращения двигателя передаточного числа и режима работы.
По каталоге выбираем редуктор:
Ц2-750; =19.88; N=192кВт. При ПВ=60%
) Определение фактической скорости подъема:
Тормоз устанавливают на быстроходном валовые редуктора.
Расчетный тормозной момент:
де - коэффициент запаса; =25;
Выбираем колодочный тормоз ТКГ-600 с тормозным моментом 5000 Нм.
Между двигателем и редуктором устанавливают МУВП-75 с тормозным шкивом DТ=600 мм который имеет следующую характеристику: наибольший передан крутний момент Ммах=4000 Нм момент инерции JM=2.9 кгм2.
Крутящий момент переданной муфтой в период пуска двигателя при опускании номинального груза:
Мном- номинальный крутящий момент двигателя
Избранная муфта удовлетворяет условию передавания максимального крутного момента.
) Расчет оси барабана.
Ось барабана изготовленна из стали 45 (ГОСТ 1050-74) з =610М МПа. Для определения геометрических параметров по расчетным и принятым параметрам вычерчиваем схематически ось барабана указав нагружения растояние между опорой и торцом барабана принимаем в пределах 10 20мм. Зазоры принимаються с учетом монтажных и ремонтных работ.
Диаметр оси из условия прочности по вигибних напругах:
где - напряжения изгиба что допускаются для материала оси. Для стали 45 при режиме нагрузки которая изменяется при вращении вала от +М к - М (симметричный цикл) =55Мпа.
) Выбор подшипников качения :
Вибор підшипников оси барабана
Долговечность подшипников в опоре А
- частота вращеня барабана
-долговечность роботи подшипника Принимаем=45000
Еквивалентное динамическое радиальное нагружение действующие на подшипник в опоре А
Х- коєфициент радиального нагружения
V- коэфициэнт вращения
- коэфициент безопасности
-температурный коэффициент
Динамическая грузоподьемность подшипника равна
Подшипник опоры А вставляется в выточку тихоходного вала редуктора. Так как ось барабана не вращается относительно вала редуктора то подшипник А выбираем по статическому нагружению.
При таких условиях принимаем для опоры А и В выбираем шарикоподшипник радиальный сферический двурядный №1218 со статической грузоподъемностью Сo=69400(Н).
) Проверка двигателя на нагрев.
Мощность двигателя при подъеме номинального груза:
Номинальный момент двигателя:
Статический момент на валах двигателя:
Двигатель работает без перегрева потому что .
Коэффициент перегрузки двигателя при подъеме номинального груза:
Определяем время разгрузки при подъеме номинального груза;
=2.9 кгм2; =24490кг;
2(5.34+2.9)+ =19.35 кгм2 ;
Среднее время рабочей операции: ;
- средний рабочий путь; ;
Отношение времени пуска до среднего времени рабочей операции:
Пользуясь графиком определяем вспомогательный коэффициент =115.
Эквивалентная мощность цикла:
- зависит от режима работы.
) Расчет динамических нагрузок в механизмах подъема с учетом упругости ланок.
Механизм подъема приводим к эквивалентной расчетной схеме из поступательно двигаются массами и соединенными упругими звеньями твердостью С.
- масса вращающихся деталей механизма.
- масса груза ; =24000 кг ; С= С.
Твердость канатного полиспаста С:
Рассмотрим случай когда при пуске двигателя груз из опоры без слабини каната начинает подниматься. К массе прилагается движущая сила Р приведенная к грузу которую можно определить через пусковой момент двигателя:
Максимальное значение динамических усилий в упругих связках при cospt=-1.
=144000+2(162878-144000) =162258Н ;
Коэффициент динамичности при пуске повода :
Динамические нагрузки при торможении повода:
Усилие торможение приведенное к грузу:
Максимальные динамические нагрузки в упругой связи:
=144000+223388 =166620Н ;
Коэффициент динамичности при торможении повода:
Расчет механизма передвижения тележки.
Зубчатая муфта с тормозным шкивом.
Определение сопротивлений передвижению тележки и необходимой мощности двигателя.
Усилие необходимое для передвижения тележки при установившемся движении:
Вес тележки: по граф 44 [1]
- полная грузоподъемность (масса поднимаемого груза и маса грейфера ).
- диаметр ходовых колес предварительно - по таб 37 [3 C 119]
- диаметр цапф ходовых колес - по таб 37 [3 C 119]
- коэффициент трения скольжения. по таб. 38 [3 C 120]
- коэффициент трения качения. по таб. 38 [3 C 120]
- коэффициент дополнительного трения. по таб. 38 [3 C 120]
c=1.7 nB=1.2 =1 q0=150
Необходимая мощность двигателя для передвижения тележки с грузом при установившемся движении.
где: - скорость передвижения тележки
- КПД механизма предварительно принятый по таб. 23 [3 C 68].
Выбор двигателя и определение передаточного числа редуктора.
Предварительно принимаем .
Сила инерции при поступательном движении тележки с грузом
Усилие необходимое для передвижения тележки при пуске
Необходимая пусковая мощность
Необходимая мощность двигателя
Выбираем двигатель: 4МТН 280S8
Маховый момент ротора -
Предельный момент двигателя -
Частота вращения приводных колес при заданной скорости ее перемещения :
Необходимое передаточное отношение механизма:
Выбираем редуктор Ц2-650
Номинальный момент на валу двигателя
Допустимая величина предельного момента
где: - кратность пускового момента
Средний момент двигателя в период пуска
где - кратность минимального пускового момента (1.1 1.4)
Выбранный редуктор удовлетворяет условиям перегрузки в момент пуска.
Фактическая скорость подъема
здесь - фактическая частота вращения приводных колес.
Расчет времени пуска.
Этот расчет имеет целью окончательную проверку выбранного двигателя по условиям пуска. При этом учитывается дополнительные сопротивления от возможного уклона.
Сопротивление передвижению с учетом уклона
Момент этого сопротивления приведенный к валу двигателя
Потребный момент двигателя:
Наибольший пусковой момент
Наименьший пусковой момент
В данном случае что обеспечивает надежный пуск двигателя.
Избыточный момент (момент сил инерции)
Крутящий номинальному крутящему моменту на быстроходном валу двигателя выбираем муфту МУВП – 70 с тормозным шкивом. Диаметр муфты - маховый момент -
Маховый момент тележки с грузом приведенный к валу двигателя
Общий маховый момент механизма (при работе с грузом) приведенный к валу двигателя
- маховый момент ротора электродвигателя
- маховый момент муфты МУВП расположенной на быстроходном валу
Время пуска тележки с номинальным грузом
Среднее ускорение соответствующее этому времени пуска
Маховый момент тележки без груза приведенный к валу двигателя
Общий маховый момент механизма (при работе без груза) приведенный к валу двигателя
Время пуска тележки без груза
Производим дополнительную проверку возможности пуска при наибольшем моменте по условию сцепления приводных колес с рельсами.
В соответствии с рисунком нагрузка на колеса распределиться одинаково
Коэффициент сцепления колес с рельсами что соответствует наибольшему сцепному усилию
Момент сил инерции при наибольшем пусковом моменте двигателя
Наибольшее мгновенное ускорение при работе с грузом
Сила инерции тележки с грузом при этом ускорении
Наименьшая допустимая величина этого запаса может быть принята 12 14.
Условия пуска механизма при отсутствии груза обеспечивают соответствующим подбором пусковых сопротивлений (если это необходимо).
В данном механизме применяем колодочный коротко ходовой тормоз расположенный на быстроходном валу редуктора. Тормозной момент выбирается исходя из допустимого замедления при остановке тележки с грузом принятого равным
Необходимое время торможения при скорости движения тележки из условия равнозамедленного движения
Момент сил инерции приведенных к валу электродвигателя
где - Общий маховый момент механизма (при работе с грузом) приведенный к валу двигателя
Момент сил сопротивления приведенный к валу электродвигателя . Направление этого момента совпадает с тормозным исходя из этого необходимый тормозной момент равен:
- коэффициент запаса торможения по правилам ГНОТУ пи тяжелом режиме работы
По приложению XLIX выбираем тормоз ТКТГ – 400М с максимальным тормозным моментом
Диаметр тормозного шкива
Расчет механизма передвижения моста.
- вес металлоконструкции моста вместе с механизмами предварительно -
- полная грузоподъемность
- - коэффициент трения качения. по таб. 38 [3 C 120]
- скорость передвижения тележки -
Выбор двигателя: Т.к. привод индивидуальный (из-за большего значения пролета 45м) мощность двигателя равна:
Выбираем двигатель:4 МТН 280S10
Максимальный момент двигателя -
Т.к. - таким образом выбранный двигатель удовлетворяет условиям нагрева при пусках.
- кратность минимального пускового момента (1.1 1.4)
Этот расчет имеет целью окончательную проверку выбранного двигателя по условиям пуска.
Момент сопротивления приведенный к валу двигателя
По номинальному крутящему моменту на быстроходном валу двигателя выбираем муфту МУВП -70– с тормозным шкивом. Диаметр муфты - маховый момент - C допустимым моментом М=2000Н.
Время пуска с номинальным грузом
Время пуска без груза
Сила инерции моста и тележки с грузом при этом ускорении
Сила сцепления приводных колес с рельсами
Коэффициент 1.1 учитывает неравномерность распределения нагрузки между ведущими и ведомыми колесами.
- коэффициент трения качения по таб. 38 [3 C 120]
- коэффициент запаса торможения по правилам ГОСТ при легком режиме работы
Список использованной литературы.
Иванченко Ф.К. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин.
Александров М.П. Атлас конструкций подъемно-транспортных машин.
Киркач Н.Ф. Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин (том 1).
Павлов Н.Г. Примеры расчетов кранов.
Длоугий В.В. Справочник «Приводы машин».
Александров М.П. Гохберг М.М. – «Справочник по кранам» (том 1).
Александров М.П. Гохберг М.М. – «Справочник по кранам» (том 2).
Справочное пособие «Редукторы».
Чернилевский Д.В. Детали машин и механизмов.
Чернавский С.А. Боков К.Н. Курсовое проектирование деталей машин.
.Евневич А.В. Грузоподъемные и транспортирующие машины.
Зерцалов А.И . Краны - штабелеры.
Веремеенко Е.И.. Портовые грузоподъемные машины.
Дукельский А.И.. Портовые грузоподъемные машины.
Дукельский А.И.. Справочник по кранам (том 1)
Дукельский А.И.. Справочник по кранам (том 2)
Ушаков Н.С. Мостовые электрические краны.