Расчет механизма подъема в период неустановившегося

2.9. Расчет механизма подъема в период неустановившегося

движения.

В пусковой период суммарный момент определяется по формуле /5/:

Мпуск = Мст + Мд.п. + Мд.в. , (2.9.1.)

где Мст - статические момент, необходимый для преодоления веса груза и сопротивлений сил трения в звеньях механизма, Н*м;

Мд.п. - динамический момент, необходимый для преодоления сил инерции поступательно движущихся масс груза и подвески, Н*м;

Мд.в. - динамический момент, необходимый для преодоления сил инерции вращающихся масс механизма, Н*м.

Статический момент на валу электродвигателя определяется по формуле /5/:

Мст = Мст.б. / (uо * пр), (2.9.2.)

где Мст.б. - статический момент на барабане, Н*м;

uо - общее передаточное число механизма подъема груза;

пр - КПД привода (пр = 0,8).

Статический момент на барабане определяется по формуле /5/:

Мст.б. = Smax * Dб / 2 (2.9.3.)

Мст.б. = 20162 * 0,24 / 2 = 2419,4 Н*м

Мст = 2419,4 / (63,2 * 0,8) = 47,85 Н*м

Динамический момент сил инерции поступательно движущихся масс определяется по формуле /5/:

где о - общий КПД;

tпуск - время пуска, с.

Время пуска определяется по формуле /5/:

где GD12 - сумма маховых моментов масс вращающихся на первом валу механизма, кг*м2;

GD12 = GD2рот + GD2муф ,

где GD2рот - маховый момент ротора двигателя (у нашего двигателя GD2рот = 1,1 кг*м2);

GD2муф - маховый момент тормозной муфты (у нашей муфты GD2муф = 0,44 кг*м2).

Средний пусковой момент двигателя (Мдв.пуск.ср.) определяется по формуле /5/:

Мдв.пуск.ср. = (1,5...1,6) * 9560 * Nдв / rдв (2.9.6.)

Мдв.пуск.ср. = 1,6 * 9560 * 9 / 670 = 205,5 Н*м

Определяем время пуска по формуле 2.9.5.:

Время пуска получилось несколько меньше рекомендуемого [tпуск] = 1...2 с, т.е. электродвигатель был выбран с некоторым запасом мощности.

Определяем динамический момент сил инерции поступательно движущихся масс по формуле 2.9.4.:

Динамический момент сил инерции вращающихся масс определяется по формуле /5/:

Определяется суммарный момент в пусковой период по формуле 2.9.1.:

Мпуск = 47,85 + 12,6 + 62,1 = 122,55 Н*м

В тормозной период суммарный момент определяется по формуле /5/:

Мторм = Мст + Мд.п. + Мд.в. , (2.9.8.)

где Мст - статический момент на валу тормоза от груза, Н*м;

Мд.п. - динамический момент на валу тормоза для поглощения момента от сил инерции поступательно движущихся масс груза с подвеской, Н*м;

Мд.в. - динамический момент на валу тормоза, необходимый для поглощения момента от сил инерции вращательного движения частей механизма при опускании груза, Н*м.

Статический момент на валу тормоза от груза определяется по формуле /5/:

Динамический момент на валу тормоза для поглощения момента от сил инерции поступательно движущихся масс определяется по формуле /5/:

где tторм - время торможения.

Время торможения определяется по формуле /5/:

tторм = (120 * Sторм) / vгр , (2.9.11.)

где Sторм - величина тормозного пути, м;

vгр - скорость подъема груза, м/мин.

По табл. 2.1. /5/ выбираем для режима работы - легкий Sторм = vгр / 120.

tторм = (120 * vгр / 120) / vгр = 1 с

Динамический момент на валу тормоза, необходимый для поглощения момента от сил инерции вращательного движения частей механизма при опускании груза определяется по формуле /5/:

Определяется суммарный момент в тормозной период по формуле 2.9.8.:

Мторм = 60,8 + 4 + 31,1 = 65,9 Н*м

3. Расчет и проектирование механизма поворота крана.

3.1. Выбор веса крана и определение веса противовеса.

Противовес в полноповоротных кранах на колонне применяют для уменьшения момента, изгибающего колонну, и уменьшения горизонтальной силы, определяющей опорную нагрузку. Противовес устанавливают на поворотной части крана.

Вес противовеса выбирают таким, чтобы при полной нагрузке крана на крюке колонна крана работала приблизительно на половину грузового момента в сторону груза, а при порожнем состоянии крана - на половину грузового момента в сторону противовеса.

Определим составляющие веса металлоконструкции (рис. 3.1.1.):

1) Вес стрелы, плечо стрелы /4/ (кН; м):

Gстр = Кстр * L  L ; lстр = 0,6 * L , (3.1.1.)

где L - вылет стрелы, м.

Gстр = 2,5 кН ; lстр = 0,6 * 2,5 = 1,5 м

2) Вес механизма подъема, плечо (кН; м) /4/:

Gпод = 0,2 * Q * g ; lпод = 0,3 * L , (3.1.2.)

где Q - грузоподъемность крана, т.

Gпод = 0,2 * 8 * 9,8 = 15,68 кН

lпод = 0,3 * 2,5 = 0,75 м

3) Вес механизма поворота, плечо (кН; м) /4/:

Gпов = 0,1 * Q * g ; lпов = 0,2 * L , (3.1.3.)

Gпов = 0,1 * 8 * 9,8 = 7,84 кН

lпов = 0,2 * 2,5 = 0,5 м

4) Вес платформы крана, плечо (кН; м) /4/:

Gпл = 1,2 * (Gпод + Gпов); lпл = 0,2 * L (3.1.4.)

Gпл = 1,2 * (15,68 + 7,84) = 28,2 кН

lпл = 0,2 * 2,5 = 0,5 м

Расчетная схема крана.

Рис. 3.1.1.

Схема привода механизма поворота.

Рис. 3.1.2.

1 - электродвигатель;

2 - муфта;

3 - червячная передача;

4 - открытая зубчатая передача;

5 - колонна.

5) Плечо центра тяжести противовеса (м) /4/:

lпр = 0,4 * L (3.1.5.)

lпр = 0,4 * 2,5 = 1 м

При нагрузке на крюке примерно 0,5*Q колонна крана не должна испытывать изгибающих напряжений, поэтому можно записать /4/:

Gпр * lпр + Gпод * lпод + Gпл * lпл + Gпов * lпов = Gстр * lстр + 0,5 * Q * L * g

Поэтому формула для расчета веса противовеса будет иметь вид /4/:

Gпр = (0,5*Q*L*g + Gстр*lстр - Gпод*lпод + Gпл*lпл + Gпов*lпов) / lпр (3.1.6.)

Gпр = (0,5*9,8*8*2,5+2,5*1,5-15,68*0,75+28,2*0,5+7,84*0,5) / 1 = 72 кН

Похожие работы

Башенные краны и другие машины, используемые в строительстве

Скачать

72917

11

4

... (рис 2, в), через которое из кривошипной камеры в цилиндр поступает свежий заряд топливовоздушной смеси. В дальнейшем все эти процессы повторяются в такой же последовательности. 3.2 Промышленные тракторы, используемые в строительстве Промышленные тракторы используются для разработки тяжелых грунтов, когда имеет место ударное взаимодействие орудия с грунтом. И тем не менее на ближайшие годы ...

Работа бурильной колонны

Скачать

90533

2

11

... и противовыбросового оборудования буровых установок используют манометры с поршневыми средоразделителями, отделяющими буровой раствор от гидравлической жидкости в манометре. Измерение расхода бурового раствора на входе в бурильную колонну производят наиболее точно с помощью электромагнитных датчиков расхода или по числу двойных ходов буровых насосов. В электромагнитном датчике расхода буровой ...

Пролетные и консольные краны

Скачать

21329

0

6

Длина консолей для кранов консольного типа принимается в пределах 0,25—0,35 пролета. Скорость подъема груза составляет 8—32 м/мин. Скорость передвижения грузовых тележек— до 40 м/мин и скорость передвижения крана до 100 м/мин. Высота подъема груза — в пределах 4—25 м в зависимости от габаритов грузов. Рельсы подкрановых путей укладываются строго горизонтально на полушпалах с шагом 0,5 м и должны ...

Автомобильный кран

Скачать

100345

15

29

... ограждена из-за возможности нанесения им вреда перемещаемыми грузами и разрушающимися конструкциями. Оценка эргономических характеристик условий труда крановщика при эксплуатации автомобильного крана Эргономические условия труда определяются совокупностью психофизиологических факторов, возникающих в процессе трудовой деятельности. Психофизиологические опасные и вредные производственные ...