Кран консольный поворотный

 l _М = 200 мм,   l ₁ = 36 мм .

Ширина колодок  В = 90 мм, угол охвата колодки b = 70 ⁰ 

      Определяем  время торможения при опускании  груза:

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						12
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

где J^/ _{ПР ПОСТ} – приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно

      движущихся масс (при опускании груза).

                         J^/ _{ПР ПОСТ} =   J _{ПР ПОСТ} × h ²_МП = 0,023 × 0,88 ²  = 0,018 кг×м² .

      Наибольшая  допускаемая длина пути торможения механизма подъема груза, при  среднем режиме [1, c.31]    [S] = V_ГР / 1,7 = 0,40 / 1,7 = 0,235 м .

      Максимально допустимое время торможения

          t _{Т  МАХ}   =  [S] / (0,5 V_ГР) = 0,235 / (0,5 × 0,40) = 1,18 с   >  t _Т = 0,67 с.

      Если  время торможения  t _T  > t _{Т МАХ} , то необходимо увеличить тормозной момент Т_ТОРМ  и отрегулировать тормоз на новое значение момента .

      Проверяем колодки на износостойкость и  отсутствие перегрева.

      Необходимое усилие прижатия колодок для торможения шкива 

где f – коэффициент трения асбестовой ленты по чугунному шкиву [1, с.46].

      Среднее давление на рабочей поверхности  колодок 
 
 

      Так как  q = 0,08 МПа <  [q] = 0,6 МПа [1, с.46] – износостойкость

накладок на колодках обеспечивается .

      Так как  q × V = 0,08 × 8,90 = 0,71 МПа×м/с < [q×V] = 5,34 МПа×м/с – перегрева

накладок не будет , где V = w_ДВ × D/2 = 89× 0,2/2  = 8,9 м/с . 

      Выбираем  электромагнит по моменту якоря.

      Необходимая на конце рычага колодки сила для  торможения  
 

                             

где h_РС – КПД рычажной системы тормоза .

      Необходимое усилие основной пружины тормоза

                                        F₀ =  F + F_В =  407 + 40  =  447  Н ,

где F_В – усилие вспомогательной пружины ( рекомендуется 40 Н ) .

      Необходимое для раздвигания колодок усилие электромагнита

         

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						13
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

Необходимый для  раздвигания колодок момент якоря  электромагнита

                                 Т_М  =  F_М × l_М  =  80 × 0,2  =  16  Н×м .

      Выбираем  электромагнит  МО – 200 Б  с максимальным моментом якоря электромагнита  Т_М = 40  Н×м  > Т_М = 16 Н×м  и максимальным ходом  якоря

h_{М МАХ} =  21 мм   [2, с.431].

      Необходимый для раздвигания колодок ход  якоря электромагнита 

где λ  – рекомендуемый  установочный зазор между колодкой и шкивом

              ( l  =  0.8 мм   [1, с. 46] );

     1,05 – коэффициент, учитывающий люфты в шарнирах рычажной системы

              тормоза.

      Так как у электромагнита  МО – 200 Б,  h_{М МАХ} = 21 мм  =  h_М = 21 мм - 

выбранный электромагнит  подходит для установки на тормоз. 
 

      2.11 Окончательная компоновка лебедки механизма подъёма груза 
 

      Проведенные расчеты показывают, что предварительно выбранная на рисунке 2.1 схема компоновки лебедки остаётся без изменений. 
 

      2.12 Выбор концевого выключателя для ограничителя высоты

                   подъёма крюка и разработка  схемы установки ограничителя 
 

      Для аварийного размыкания цепи электродвигателя механизма подъёма груза и  электромагнита колодочного тормоза, при предельном подъёме крюка, на накладке, приваренном к нижней поверхности  стрелы, четырьмя винтами М5 прикрепляется нормально разомкнутый кнопочный «Выключатель путевой ВП19-21А411-ООУ 2.26». Он рассчитан на напряжение 600 В, ток до10 А, усилие срабатывания не более 40 Н. Габариты: 47 Х 62 Х 157 мм. Расстояние между центрами отверстий для винтов: 40 Х 104 мм. Вдавливание кнопки выключателя для замыкания цепи двигателя и электромагнита тормоза, в нормальном положении крюка, осуществляется силой тяжести шарнирно закреплённого рычага.

  
 
 
 

     3  РАСЧЁТ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ СТАЦИОНАРНОГО ПОВОРОТНОГО КРАНА  

      3.1 Разработка расчетной схемы металлоконструкции крана 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

Рисунок 3.1 – Схема нагружения металлоконструкции крана

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						14
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

      Расчетная схема металлоконструкции крана (в соответствии с рисунком 3.1) изображена с соблюдением пропорций, в масштабе уменьшения. Исходными данными для построения, являются технические характеристики крана и результаты расчёта механизма подъёма груза.

      В рассматриваемом случае:

      - высота подъёма груза Н = 4000 м ;

      - грузоподъемность крана Q =1000 кг, вес груза G = 9800 Н ;

      - масса редуктора Ц2-250  m _РЕД  = 86 кг, длина 515 мм, высота с рамой

            лебедки 310+120 = 430 мм, от основания  редуктора до оси вала 160 мм

            [ 1, c. 320 ];

      - масса  двигателя MTF 111-6  m_ДВ = 86 кг, расстояния между болтами

            крепления 220 х 190 мм, от лап до оси вала 132 мм, диаметр вала 35 мм

            [ 1, c. 316 ];

      - масса тормоза ТКТ – 200  m _Т = 37 кг, расстояние от основания до центра

             тормозного шкива 170 мм  [ 3, c. 340];

      - масса крюка m _КР = 1,0 кг, высота Н _КР = 90 мм [ 3, c. 25 ];

      - диаметр барабана D _б =212 мм, диаметр блоков 198 мм;

      - максимальное натяжение каната  F_МАХ = 10000 Н ;

      - ход грузозахватного устройства  от начала его взаимодействия  с ограничите-

            лем высоты подъема груза до  остановки этим ограничителем   А ≈ 100мм;

      - страховочное расстояние Ростехнадзора  от остановленной ограничителем 

             крюковой подвески до блока   В = 200 мм .

     Найдем высоту отклоняющего блока h, мм .

   h = R_БЛ +А+В+H_КР  +Н = 99 + 100 + 200 + 90 + 4000 = 4489 мм.

      Отложив от оси грузозахватного устройства влево величину вылета крана “a”, находим положение оси неподвижной колонны.

      Вычислим, по существующим рекомендациям [ 5, с.60 ], размер

h₁ » (0,4  ± 0,1) × а = (0,4 ± 0,1) × 4000 = 1600 мм  находим положение подкоса.

      В итоге получаем длину стрелы (с  учетом нахлеста с колонной).

;                

      Далее находим точки приложения сил a_i  и величины сил G_i :

G_П – веса подкоса;                                   G_Л – веса лебедки;

G_Р – веса растяжки;                                 G_КН -  веса неподвижной колонны;

G_КП – веса подвижной колонны;           

F_X – осевой нагрузки на упорный подшипник;

F_R – радиальной нагрузки на радиальные подшипники опоры крана.

     а  = 4 м ;  а_Л = 0,5 м ;  а_ПЛ  = 1 м ;  а_Р =  а_П = 2 м.

      Предполагая изготовить подвижную колонну из двух швеллеров № 20, а основной элемент стрелы и подкос, каждую из двух швеллеров № 10 , определяем: 
 

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						15
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

G_Л ≈ 1,6 × (m_РЕД  + m_ДВ  + m_Т) · g = 1,6 × (86 + 76 + 37) · 9,8  ≈ 3124 Н ,

где    q – масса одного метра швеллера, кг [ 7, c. 140 ];

          g – ускорение свободного падения , м / с² ;

        l – длины швеллеров , м .

      В этих формулах коэффициентом 1,15 учитывают  массы накладок и косынок на основном элементе стрелы, подкосе и колонне, а коэффициентом 1,6 учитывают массы  остальных элементов лебедки (муфты, рамы лебедки, крепежа и т.д.) .

      Неподвижную колонну предполагается изготовить из трубы. Наружный диаметр найдем из условия: 
 
 
 

где М _ОПРОК – опрокидывающий момент, действующий на кран;

      0,8 – коэффициент, учитывающий  возможные напряжения в сечении  колонны,

               отличные от изгибных;

       с = d₁ / d » 0,75  при d » 0,12 d ;

      [ s_И ] – допускаемое напряжение изгиба для материала колонны [2, с.223 ].