Выбор колес и колесных установок

5.2 Выбор колес и колесных установок

Число ходовых колес тележек зависит от грузоподъемности крана. При грузоподъемности до 160 т предварительно можно принимать четыре колеса.

Типоразмер колес определяется их диаметром, который выбирается по табл. 2.11 /2.2 c. 39/ в зависимости от максимальной статической нагрузки, приходящейся на одно колесо: определяется из условия того, что нагрузка на ходовые колеса от веса поднимаемого груза, веса тележки, а также узлов и агрегатов, смонтированных на ней, распределяется равномерно на все опоры:

, (5.2)

где  – коэффициент неравномерности;

;

 – грузоподъемность крана, кН;

 – вес тележки, кН;

 – вес грузозахватной подвески, кН;

 – количество ходовых колес;

.

Согласно таблице 2.11 /18, c. 39/ принимаем диаметр колеса . По ОСТ 24.090.09-75 принимаем для приводных колес установку типа – К2РП, для ведомых колес установку типа – К2РН.

5.3 Выбор рельса

В качестве подтележечных рельсов можно использовать рельсы как с выпуклой головкой (типы Р и КР), так и плоские. Типоразмер рельса определяем по таблице 2.11 /18, c.39/ в зависимости от максимальной статической нагрузки на колесо, таковым является типоразмер рельса с выпуклой головкой КР80 ГОСТ 4121-76 /18, с. 309

5.4 Выбор двигателя

Выбор электродвигателя для механизма передвижения крановых тележек производят по статической мощности, при которой обеспечивается надлежащий запас сцепления ходового колеса с рельсом, исключающий возможность буксования при передвижении тележки без груза в процессе пуска.

Определим статическую мощность электродвигателя, кВт:

, (5.3)

гдеW – сопротивление передвижению (принимаем равным W = 55 кН);

=1,0 - скорость передвижения тележки крана, м/с;

=0,85 - КПД механизма;

=1,7 – кратность среднепускового момента двигателя по отношению номинальному;

.

По каталогу /7, с. 55, таб. 2-32/ подбираем крановый электродвигатель большей ближайшей мощности.

Характеристика и основные параметры электродвигателя:

- тип – асинхронный с фазным ротором МТН 412-6;

- номинальная мощность – 30 кВт при ПВ 40 %;

- частота вращения – n_дв = 965 об/мин;

- максимальный момент – М_max = 932 Н∙м;

- КПД двигателя -  = 0,84;

- масса двигателя – Q_дв = 345 кг;

- диаметр выходного конца вала – d₁ = 65 мм.

Номинальный момент двигателя:

, (5.4)

гдеР_д=30 – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

n=965 – частота вращения, об/мин,

.

5.5 Расчет и выбор редуктора

Частота вращения ходового колеса:

, (5.5)

где=1,0- скорость передвижения тележки, м/с;

D_к=0,71 – диаметр колеса, м;

.

Требуемое передаточное число привода:

, (5.6)

гдеn – частота вращения двигателя, об /мин;

n_к – частота вращения ходового колеса тележки, об /мин;

.

Расчетная мощность редуктора:

, (5.7)

гдеР_с=30 - статическая мощность электродвигателя, кВт;

k_p=1,7 – коэффициент, учитывающий условия работы редуктора /17, с.40/;

.

По каталогу /18, с. 34/ подбираем крановый редуктор вертикальный двухступенчатый типа ВКУ-610М с передаточным числом 40 для частоты вращения 1000 об/мин и мощности 47,6 кВт при тяжелом крановом режиме работы, масса редуктора – 450 кг.

5.6 Выбор муфт

Всего в данном механизме передвижения тележки, исходя из выбранной кинематической схемы, используется три муфт, одна из которых упругая втулочно-пальцевая с тормозным шкивом, установленная на быстроходном валу редуктора, две зубчатые муфты с промежуточным валом, установленные на тихоходном валу.

5.6.1 Муфта, соединяющая электродвигатель с редуктором:

Расчетный момент для выбора муфты:

, (5.8)

гдеk₁=1,2 - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма /таб. 1.35, с.42/;

k₂=1,1 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма /таб. 1.35, с.42/;

.

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с крутящим моментом 250 Н∙м, момент инерции I_м=0,24 кг∙м².

5.6.2 Муфты, соединяющие редуктор с колесами:

Номинальный момент на тихоходном валу редуктора :

, (5.9)

где W - сопротивление передвижению тележки с номинальным грузом, принимаем W = 55000 Н;

D_к = 0,71 – диаметр ходового колеса, м;

.

Расчетный момент для выбора муфт:

, (5.10)

.

Выбираем по ГОСТ 5006-55 зубчатую муфту с промежуточным валом №9 с наибольшим передаваемым крутящим моментом 30000 Н∙м.

6. РАСЧЕТ ТОРМОЗНОГО МОМЕНТА И ВЫБОР ТОРМОЗА

Статический тормозной момент на валу двигателя

, (5.11)

.

Тормозной момент для выбора тормоза

, (5.12)

где  = 2 коэффициент запаса торможения при тяжелом режиме работы /13, с. 33/;

.

По каталогу /9, с. 45/ подбираем тормоз двухколодочный типа ТКГ с максимальным тормозным моментом М_Ттах = 0,9 кН∙м.

Основные параметры тормоза:

- диаметр тормозного шкива – 300 мм;

- ширина тормозных колодок – 140 мм;

- масса тормоза – 100 кг.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины. Изд. 3-е,перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1974. – 431с.

2 Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. – М.: ПБ 10-382-00, 2001. – 244 с.

3 Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М.П. Александров, М.М. Гохберг, А.А. Ковин и др. Под общ. Ред. М.М. Гохберга. – М.: Машиностроение, 1988. – 559 с.

4 Крановое электрооборудование: Справочник / Алексеев Ю.В., Боголовсеий А.П., Певзнер Е.М. и др.:Под ред. А.А. Рабиновича. – М.: Энергия, 1979. – 240 с.

5 Руденко Н.Ф., Александров М. П., Лысяков А. Г. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. – М.: Машиностроение, 1971. – 462 с.

6 Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины строительной промышленности: Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1976, - 152 с.

7 Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для вузов. Изд. 3-е, доп. И перераб. – М.: Высш. шк., 1976. – 399 с.

8 Детали машин: Учебник для машиностроительных вузов/ В.А. Добровольский, К.И. Заблонский, С. Л. Мак и др. – М.: Машиностроение, 1972. – 503 с.

9 Гузенком П.Г. Детали машин: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1975. – 464 с.

10 Решетов Д.И. Детали машин: Учебник для вузов. Изд. 3-е испр. И перераб. – М.: Машиностроение, 1974. – 655с.

11 Михайловский Э.М., Никитин К.Л., Фарков Г.С. Валы и оси: Учебное пособие. – Красноярск: Изд. Гос. Ун-та, 1978. – 103 с.

12 Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В., Перель Л.Я. Подшипники качения: Справочник. Изд. 6-е, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с.

13 Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учебное пособие для студентов машиностр. Спец. Вузов / С.Н. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов и др.; Под ред. С. А. Казака. – М.: Высш. шк., 1989. – 319 с.