Расчет мостового крана

метки: Механизм, Подъем, Мостовая, Работа, Расчет, Колесо, Расстояние, Рельс

1.1 Выбор кинематической схемы механизма подъема

Для проектируемого крана принимаем схему механизма (рис. 1.1) с односторонним расположением электродвигателя и барабана относительно редуктора. Барабан опирается на хвостовик тихоходного вала , выполненного в виде зубчатой втулки и с отверстием для подшипника оси барабана.

Рисунок 1.1. -Кинематическая схема механизма подъема крана

1 — электродвигатель; 2 -муфта; 3 — промвал; 4 — муфта с тормозом; 5 — редуктор с хвостовиком в виде зубчатой втулки; 6 — барабан (с зубчатой обоймой); 7 — крюковая подвеска; 8 — уравнительный блок; 9 — опорный подшипник.

1.2 Выбор кратности полиспаста

В соответствии с [1, c. 55] для крана грузоподъемностью принимаем сдвоенный полиспаст кратностью . Максимальное натяжение в ветви каната, набегающей на барабан, при подъеме груза определяется по формуле [1, c. 55] для сдвоенного полиспаста:

(1.1)

где G = Q * g = 12500 * 9,81 = 125000 — вес поднимаемого груза, Н;

• кратность полиспаста;
• КПД полиспаста, определяемый по [1, c. 55]:

Следовательно:

Выбираем канат согласно требованиям Госнадзорохрантруда Украины.

Разрывное усилие в канате определяем по формуле [1, c. 56]:

где — коэффициент запаса прочности каната для режима работы крана 4М.

Принимаем канат типа ЛК-РО двойной свивки конструкции 6х36 ГОСТ 7668-69 с разрывным усилием и пределом прочности . Диаметр каната [1, c. 454, 455].

Конструкция :

1.3 Расчет барабана и блоков механизма подъема

Выполняем проектировочный расчет барабана и блоков. Схема барабана представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2. К расчету барабана.

Минимальный диаметр барабана по дну канавки рассчитываем по формуле

где — минимальный коэффициент выбора диаметров барабана для режима работы 4М;

• диаметр каната.

Конструктивно принимаем

Для режима работы 4М принимаем барабан, отлитый из чугуна.

Шаг нарезки барабана

Диаметр барабана по центру навиваемого каната:

Наружный диаметр барабана:

(1.7)

Толщина стенки барабана определяется из условия отливки по формуле

Принимаем

Внутренний диаметр барабана:

Длина барабана равняется:

(1.10)

где:

(1.11)

=2 — количество запасных витков

МЕХАНИЗМЫ ПОДЪЕМА И ТЕЛЕЖКИ МОСТОВОГО КРАНА

... На предприятии по про изводственной необходимости возникла потребность в повышении грузоподъ емности мостового крана. Целью настоящего проекта является повышение грузоподъемности путем замены крюковой подвески, каната, барабана, ... нагрузок в кранах с весьма податливой конструкцией и канатной системой, как, например, башенных. Динамические нагрузки появляются в процессе работы механизма подъема груза ...

• количество витков для закрепления каната.

Число рабочих витков:

Принимаем: .

Длина гладкого участка, для установки барабана на станине:

(1.13)

Принимаем крюковую подвеску [1, c. 460]:

Следовательно, общая длина барабана:

Диаметры рабочего и уравнительного блоков:

(1.14)

(1.15)

где ; — минимальные коэффициенты выбора диаметров рабочих и

уравнительного блоков для режима работы 4М.

Выполняем проверочный расчет барабана.(рисунок 1.3)

Проверяем стенку барабана на смятие по формуле [1, c. 66]:

(1.16)

Рисунок 1.3. — К проверочному расчету барабана.

где максимальное усилие в канате, набегающем на барабан;

• t=20,3 мм- шаг нарезки барабана;
• ?=15 мм- толщина стенки барабана;

Допускаемые напряжения для чугуна равные отношению предела выносливости к коэффициенту запаса

• условие прочности выполняется

Экваториальный момент сопротивления поперечного сечения барабана определяем по формуле [1, с. 67]:

Максимальный изгибающий момент

Максимальный крутящий момент, передаваемый барабаном, определяем по [1, с. 66]:

Суммарное напряжение изгиба и кручения стенки барабана:

Где — коэффициент приведения напряжений

1.4 Выбор электродвигателя и редуктора механизма подъема

Требуемая статическая мощность электродвигателя определяется формулой [1, с. 77]:

(1.22)

где G = Q * g = 6000 * 9,81 = 58860 Н — вес поднимаемого груза;

V _п =0,2 м/с — скорость подъема груза;

• ориентировочное значение КПД механизма подъема.

Предварительно выбираем по [1, с. 489] электродвигатель ближайшей меньшей мощности при ПВ=25% (режим 4М).

Принимаем двигатель переменного тока с фазным ротором MTF-311-6 номинальной мощностью P _дв =13 кВт, частотой вращения n_дв =925 об/мин Момент инерции ротора электродвигателя I_Р =0,229 кг*м² . М_max =320 Н*м.

Номинальный момент электродвигателя

Т ребуемое число оборотов барабана в минуту:

Требуемое передаточное число редуктора определится по формуле [1, с. 77]:

В соответствии с [1, с. 509 — 512] выбираем редуктор типа Ц2-500-50,94-4М.

n=1000 об/мин. Относительная погрешность передаточного числа составит:

Фактическая скорость подъема груза составит:

1.5 Расчёт крепления барабана к канату

Натяжение каната перед прижимной планкой

где е=2,72-основание натурального логарифма

f-коэффициент трения между канатом и барабаном f=0.15

d-угол обхвата канатом барабана принимаем d=4?

Суммарное усилие растяжения болтов

где -приведенный коэффициент трения между планкой и барабаном при угле заклинивания каната 2?=80

? -угол обхвата барабана канатом при переходе от 1-й канавки к 2-й

Суммарное напряжение в болте

где n- коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану

z=2- количество болтов

n=1.8- коэффициент запаса

Примем болт М22

l=?++0,5 ?=15+14,5+0,5*15=37мм

1.6 Проверка двигателя по условию пуска

Средний момент электродвигателя во время пуска [1, с. 78]:

где — соответственно коэффициент перегрузки и номинальный вращающий момент электродвигателя.

Статический момент на валу двигателя при подъеме грузов, различных по весу, определим по формуле [1, с. 78]:

• где — усилие в навиваемом на барабан канате при подъеме груза;
• число ветвей, навиваемых на барабан;
• КПД механизма подъеме в зависимости от поднимаемого груза, принимаемый

по экспериментальному графику [1, с. 79];

• передаточное число редуктора;
• =0.518- расчетный диаметр барабана.

При подъеме номинального груза будем иметь:

Усилие в канате, свиваемом с барабана при опускании груза Q [1, с. 79]:

где — соответственно КПД подвижного блока и кратность полиспаста.

Статический момент на валу двигателя при опускании номинального груза [1, с. 79]:

Время пуска привода при подъеме и опускании груза [1, с. 79]:

где — приведенный к валу электродвигателя момент инерции движущихся масс при подъеме

и опускании;

• средний пусковой момент двигателя;
• статический момент на валу двигателя при подъеме и опускании груза

().

Знак «+» — пуск при опускании; знак «-» — пуск при подъеме.

Момент инерции движущихся масс механизма, приведенный к валу электродвигателя равен [1, с. 79]:

• где — момент инерции ротора электродвигателя;
• момент инерции зубчатой муфты с тормозным шкивом,
• момент инерции зубчатой муфты предельному передаваемому моменту
• коэффициент, учитывающий моменты инерции масс деталей, вращающихся медленнее, чем вал двигателя;
• масса поднимаемого груза;

При подъеме и опускании номинального груза будем иметь:

Время пуска при подъеме и опускании номинального груза соответственно равно:

Ускорение при пуске поднимаемого номинального груза [1, c.81]:

Результаты расчета механизма подъема при подъеме и опускании номинального груза, груза весом G, 0,1G и 0,25G приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Результаты расчета механизма подъема

Показатели расчета	Груз
	G	0,25G	0,1G
Грузоподъемность, Н	122625	61312	30656
Усилие в канате, навиваемом на барабан, , Н	31560	15780	7890
КПД механизма подъема	0,85	0,8	0,67
Усилие в канате свиваемом с барабана, Н	30346	15173	7586
Статический момент, Нм, на валу двигателя, при подъеме груза опускании груза	377 262	200,5 123,4	115 51,68
Приведенный момент инерции при подъеме и опускании груза , кгм 2	3,375	3,38	3,4
Время пуска, с, при подъеме груза опускании груза	1,21 0,37	1,22 0,37	1,223 0,37
Ускорение, м/с 2 , при пуске поднимаемого груза опускаемого груза	0,23 0,75	0,229 0,76	0,228 0,751

1.7 Проверка двигателя на нагрев

Среднеквадратичный момент, эквивалентный по нагреву действительному переменному моменту, возникающему от заданной нагрузки электродвигателя механизма подъема в течение цикла, в общем случае определяют по формуле [1, c.81]:

• где — суммарное время пуска в течение одного цикла;
• общее время установившегося движения;
• общее время пауз;
• =681,4 Нм — средний пусковой момент двигателя;
• статический момент двигателя при установившемся движении и данной нагрузке;
• коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения во время пауз. Для закрытых двигателей с ребрами и внешним обдувом
• коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения во время пуска и торможения, определяемый формулой [1, c.81]:

Время установившегося движения [1, c.82]:

Суммарное время установившегося движения за цикл работы [1, c.82]:

Суммарное время пусков за цикл рассчитываем по [1, c.82]:

Общее время пауз рассчитываем по [1, c.82]:

Эквивалентная мощность по нагреву [1, c.84]:

Следовательно, выбранный двигатель удовлетворяет условию нагрева.

1.8 Выбор тормоза механизма подъема

Тормоз устанавливается на быстроходном валу редуктора. Расчетный тормозной момент определяем по зависимости [1, c.84]:

• где — коэффициент запаса торможения [1, c.84];
• статический момент на валу двигателя при торможении, определяемый по

[1, c.84]:

• где G=122624 Н- номинальный вес поднимаемого груза;
• D=0.518 м — расчетный диаметр барабана;
• КПД механизма подъема при номинальном грузе;
• По каталогу [1, c.

518, 519] принимаем тормоз ТКГ-300 с тормозным моментом 500 Нм и диаметром тормозного шкива 300 мм.

2. Расчет механизма передвижения тележки

2.1 Общие положения

электродвигатель барабан редуктор кран

Тележка имеет четыре ходовых и два приводных колеса. Механизм передвижения выполняется с общим приводом и центральным расположением редуктора. Кинематическая схема такого механизма представлена на рисунке 2.1.

1 — электродвигатель; 2, 5 — зубчатая муфта типа МЗП; 3 — зубчатая муфта с тормозным шкивом; 4 — редуктор типа ВК; 6 — ходовое колесо

Рисунок 2.1. — Схема кинематическая механизма передвижения крановой тележки

2.2 Выбор колесных установок и рельса

Принимаем при колее L _T = 2,5 м кинематическую схему с центральным приводом и гибким токопроводящим кабелем. Промежуточные валы в данном случае имеют равную длину, что обеспечивает их одинаковое закручивание и отсутствие (по этой причине) перекоса тележки при движении.

Определяем по графику [1, c.105] вес тележки для работы в режиме М6: G _T = 58 кН.

Вычисляем предварительно максимальную статическую на колесо:

(2.1)

Принимаем по табл. 4.1 колесо диаметром D _к =320 мм и подтележечный рельс Р24 ГОСТ в368-32, у которого ширина головки С=70 мм. Ширину поверхности катания выбранного колеса [1, c.542] В=80 мм. Зазор между ребордами колеса и головкой рельсов составит ? = В — С = 80 — 70 = 10 мм, что соответствует рекомендуемому.

Рисунок 2.2.- Схема сил сопротивления движению колеса.

2.3 Расчет сопротивления передвижению тележки

Вычисляем полное сопротивление передвижению тележки

W = W _Т + W_У + W_ин + W_р.г. , (2.2)

Сила трения в колесах

, (2.3)

где f = 0,015 — коэффициент трения в подшипниках колес (шариковые однорядные);

• ? = 0,4 мм — коэффициент (плечо) трения качения колеса по рельсу с выпуклой головкой;

d _п = 70 мм (табл. 4.4) — диаметр цапфы (по центру тел качения для колеса = 250 мм);

k _р = 1,5 — коэффициент, учитывающий трение в ребордах (цилиндрических колес) тележки с кабельным токопроводом;

Коэффициент сопротивления

кН.

Тогда сопротивление движению от уклона пути (4.4)

W _у = (G_Т + G_гр )? = (57+125)0,002 = 0,364 кН, (2.4)

где ? = 0,002 — уклон пути тележки.

Сила инерции от раскачивания груза (4.8)

W _р.г = 0,5G_гр а = 5·12,5·0,2 = 1,25 кН, (2.5)

где а = 0,2 м/с ² — предварительно принятая величина ускорения тележки.

Силы инерции от поступательно движущихся масс тележки

кН (2.6)

Тогда суммарное сопротивление движению тележки при пуске

W = 0,364 + 1,71 + 1,25 + 4,63 = 7,95 кН.

Рисунок 2.3.- Схема действия сил сопротивления на тележку

2.4 Выбор электродвигателя

Определяем расчетную мощность двигателя

кВт. (2.7)

Предварительно принимаем по каталогу крановый асинхронный электродвигатель с фазовым ротором MTF-111-6, мощностью Р _эд =4,1 кВт при ПВ 40%, частота вращения n_эд =870 мин^-1 , максимальный вращающий момент Т_max =85,26 Н•м, момент инерции ротора I_p =0,049 кг•м² , диаметр вала d_эд =35 мм.

Номинальный момент на двигателе

Н•м., (2.8)

а максимальный коэффициент перегрузки при этом

; ; (2.9)

(2.10)

Средний пусковой момент

Н•м (2.11)

Частоту вращения колеса определяем по формуле [1, c.109]:

(2.12)

2.5 Редукторы механизма передвижения

Расчетное передаточное число редуктора

(2.13)

Принимаем вертикальный редуктор типа ВК-610М[1, c.534], передаваемая мощность Р=8,4 кВт, при ПВ 25 %, u _p =25 с двумя цилиндрическими хвостовиками тихоходного вала d_Т =55 мм и быстроходным d_Б =30 мм..

Допускаемая частота вращения быстроходного вала n _б =1000 мин^-1 . Фактическая частота вращения приводных колес составит

мин. (2.14)

Фактическая скорость передвижения тележки (4.14)

м/с. (2.15)

Отклонение , что вполне удовлетворительно.

2.6 Выбор тормоза и муфт

Для предварительного выбора тормоза вычисляем расчетный тормозной момент для незагруженной тележки в предположении, что трение в ребордах отсутствует, тележка движется под уклон с замедлением а=0,2 м/с ² .

Расчетный тормозной момент

(2.16)

• коэффициент трения гибкого токопровода.

Принимаем тормоз типа ТКГ-160 с гидротолкателем, у которого тормозной момент регулируется в пределах (100…30) Н•м с последующим уточнением величины тормозного момента в проверочном расчете.

Для соединения валов двигателя промежуточного вала и редуктора применяем зубчатые муфты типа МЗП с диаметром отверстия по валу электродвигателя d _эд =35 мм.

Принимаем по таблице моменты инерции:

Муфты МЗП I _м =0,05 кг•м² ; муфты с тормозным шкивом I_м.т =0,17 кг•м²

2.7 Проверка условия сборки элементов механизма передвижения по вертикали

Выполним проверку условия сборки элементов механизма передвижения тележки в вертикальной плоскости по формуле

, (2.17)

где — радиус колеса по ребордам, для принятого колеса тележки диаметром D _k =320 мм;

h- высоты осей: электродвигателя МТF-111-6 h _эд =132 м, тормоза ТКГ-160h_т =110 мм; принимаем большее значение h=h_эд.

А=400 мм — суммарное межосевое расстояние принятого редуктора ВК-400-21.

Тогда 150 + 132 + 80 = 392 < 400 мм.

Условие сборки выполняется.

Рисунок 2.4.- Расположение основных элементов механизма передвижения тележки

2.8 Коэффициент сцепления при пуске

Определяем коэффициент сцепления незагруженной тележки, а также ее время пуска и величину ускорения при этом.

Приведенный момент инерции:

(2.18)

где угловая скорость двигателя (2.19)

Статическое сопротивление при движении незагруженной тележки по уклону и отсутствии трения в ребордах колес

(2.20)

Статический момент на валу двигателя (4.25)

(2.21)

где ?’ _м =0,7- к.п.д. механизма передвижения для незагруженной тележки.

Время пуска тележки без груза

(2.22)

Определяем коэффициент сцепления приводных колес с рельсами с подстановкой t _п.х

(2.23)

Условие сцепления выполнено.

Среднее ускорение тележки при пуске тележки без груза

(2.24)

Вычисляем время пуска тележки с номинальным грузом.

Приведенный момент инерции

(2.25)

Статическое сопротивление с учетом уклона пути

(2.26)

Статический момент

(2.27)

Время пуска

(2.28)

ускорение при этом

(2.29)

что соответствует рекомендациям.

Торможение тележки

Для окончательного выбора тормоза и его регулировки вычисляем расчетный тормозной момент, предполагая, что незагруженная тележка движется вниз по уклону при отсутствии трения в ребордах колес (к _р =1,0).

Минимальное время торможения (4.29) при [к _сц ]=1,2:

При ПВ 25% время торможения принимаем равным 0,8 времени ее пуска:

Определяем коэффициент сцепления при t _Т =0,948 с:

Расчетный тормозной момент для незагруженной тележки вычисляем по формуле :

где приведенный момент инерции при торможении:

Приведенный статический момент:

Тогда

У принятого предварительно тормоза типа ТКГ=160 с электрогидравлическим приводом переменного тока тормозной момент регулируется в пределах T _т =(100…30) Н·м за счет изменения осадки пружины. Его следует отрегулировать на расчетный момент.

Вычисляем установочную длину L _п главной пружины интерполяцией. Расчетный тормозной момент Т_т =52,2 Н•м входит в диапазоны:

• по тормозному моменту (50…100) Н•м;
• по установочной длине пружины (175…170) мм.

Определяем масштаб тормозного момента

тогда

Проверка двигателя на нагрев

Статическая номинальная мощность двигателя

кВт.

Среднее время пусков

с.

Среднее время передвижения тележки при выполнении рабочей операции

с.

где = 5,0 м — средний путь тележки.

Отношение ; ? = 1,05 (рис. 4.15)

Р _э = ? •Р_СТ.Н. . = 1,05·1,68 = 1,76 кВт.

Эквивалентная мощность при ПВ 40%

Р ₄₀ = К’·Р_э = 0,75·1,76 = 1,32 кВт.

Так как Р ₄₀ < Р_эд , то принятый к установке двигатель мощностью Р_эд =3,5 кВт при ПВ 25% удовлетворяет условиям

Расчет ходовых колес

Параметры	Расчетная формула (выделены переменные параметры)
Вес тележки и груза, кН	G T + Gгр = (QT + Qгр )g
Статическое сопротивление передвижению тележки, кН	W CT = (GT + Gгр )·(fo kp + 0,002)
Статический момент, приведенный к валу двигателя
Приведенный момент инерции, кг·м 2	Пуск
	Торможение
Время, с	Пуск
	Торможение
Ускорение, м/с 2	Пуск
	Торможение

Параметры	Параметры
	Q	0,75Q	0,5Q	Q = 0
Вес тележки и груза, кН	163,9	136,9	109,9	56
Статическое сопротивление передвижению тележки, кН	3,36	2,8	2,25	1,15
Статистический момент, приведенный к валу двигателя	18	15,05	12	6,17
Приведенный момент инерции, кг·м 2	Пуск	0,751	0,686	0,623	0,515
	Торможение	0,613	0,571	0,528	0,450
Время, с	Пуск	1,95	1,45	1,05	0,98
	Торможение	1,37
Ускорение, м/с 2	Пуск	0,287
	Торможение

полняем проверку предварительно выбранных ходовых колес по контактным напряжениям. Принимаем материал колес: сталь 65Г с закалкой до НВ 300. Диаметр D _k = 250 мм, подтележечные рельсы типа Р24 с радиусом закругления головки R = 200 мм (табл. 4.2).

Допускаемое контактное напряжение (4.31)

где МПа — допускаемое контактное напряжение для материала колеса при базовом количестве оборотов (N ? 10 ⁴ ) за срок службы (табл. 4.14);

• приведенное число оборотов колеса с учетом его скорости и действующих нагрузок (4.32);
• , ? =;

кН,

Т _маш = 12500 час при режиме М6 (табл. 4.15);

v _c = ?•v_ф — усредненная скорость передвижения колеса, для режима М7 ? = 0,8; v_ф = 0,8·0,53 = 0,424 м/с.

об.

МПа.

Если рельс с выпуклой головкой, то расчетное рабочее контактное напряжение определяется по формуле и сравнивается с допускаемым:

где к — коэффициент, учитывающий отношение радиуса закругления головки рельса (табл. 4.2) к диаметру колеса,

при R/D _к = 200/250 = 0,8 по таблице (4.16) к = 0,127;

к ₁ = 1,05 — коэффициент учета касательных напряжений при боковом смещении колеса;

к _д = 1 + а v_ф — коэффициент учета динамических нагрузок от неровностей пути; а — 0,15 при установке рельсов на главных балках моста крана; к_д = 1 + 0,15·0,53 = 1,08.

МПа.

Так как ? < [? _N ], то принятое ходовое колесо пригодно к эксплуатации.

3. Расчет механизма передвижения крана

3.1 Схемы

Принимаем кинематическую схему с раздельным приводом

1- Электродвигатель

2- Тормоз

3- Редуктор

4- Муфта

5- Ходовое колесо

Рисунок Схема привода

3.2 Проектный расчёт

Для выбора ходовых колес по максимальной нагрузке тележку с номинальным грузом устанавливаем на мосту крана со стороны кабины на минимальном допустимом расстоянии (рис. ) l ₁ от оси рельса

Рисунок Расчётная схема

Мост крана представляем в виде двухопорной балки, нагруженной сосредоточенными силами, значения которых и их точки приложения принимаются:

• вес крана G _кр = 205 кН (рис. 6.6);

• вес тележки G _т = 57 кН;

• вес тележки с грузом G _т + G_гр =57+117.72=174.72 кН, l₁ =1,2 м;

• вес закрытой кабины G _к =12 кН, l_к = 2,4 м;

• вес моста G _м = G_кр — G_т — G_к =205+57+12=136 кН.

Центр пролета 0,5L — точка приложения веса моста G _м .

Определяем реакции в опорах, т.е давление на колеса с каждой стороны крана

R _А = G_т + G_гр + G_к + G_м — R_в =57+117,72+12+136-87,9=234 кН

Максимальное давление на одно колесо опоры А:

Р _max = 0,5•1,1 R_А = 0,5•1,1•234 = 128,7 кН

При незагруженном кране (для проверочных расчетов):

=G _т +G_к +G_м -R_Вх = 57+12+136-87,9 =117,1 кН.

По табл. 6.2 принимаем (левые и правые) двухребордные приводные колесные установки типа 2КРП — 400 диаметром колеса D _к = 400 мм, ширина дорожки качения, допустимое давление для режима М8 P_max = 172 кН и неприводные 2КРН — 400, диаметр хвостовика вала d = 65 мм, подшипники в цапфах роликовые сферические 3618, диметр цапфы d_п =115 мм. Подкрановый рельс согласно диаметру колеса — КР100, ширина рельса В = 100 мм (табл. 4.2).

Сопротивление движению крана (4.6):

W _к +W_у =W_ст — статическое сопротивление от сил трения и уклона

W _ст = (G_кр +G_гр )(f_о к_р +0,001)= (205+117,72) (0,00585*1,5+0,001)=3,154 кН.

Коэффициент сопротивления (4.3)

где f = 0,015 — коэффициент трения в сферических подшипниках;

d _п = 115 мм — диаметр (цапфы) по центрам тел качения (табл. 4.4)

? = 0,6 — коэффициент (плечо) трения качения (табл. 4.5) принятого колеса диаметром D _к = 500 мм по рельсу с выпуклой головкой.

Сила инерции от движущихся масс крана при ускорении а = 0,2 м/с ² (4.7):

Сила инерции от раскачивания груза (4.8):

W _р.г =1,1 кН.

Суммарное сопротивление движению крана при пуске (4.9):

W =W _т +W_у +W_ин +W_р.г. =W_ст +W_ин +W_р.г. = 3,154+7,9+1,1=12,154 кН.

Расчетная суммарная мощность двух электродвигателей механизмов перемещения крана (4.10):

где =1,6 — принимается предварительно по табл 4.7 и затем сравнивается с расчетным.

Расчетная мощность одного двигателя

Рр = 0,55 Р’р = 0,55•17,87 = 9,83 кВт.

Предварительно принимаем по каталогу (табл. 8.9) крановый асинхронный электродвигатель с фазным ротором типа MTF312 — 6 мощностью Рэд = 12 кВт при ПВ 60%, частота вращения n _эд = 965 мин-1, максимальный крутящий момент Тmax = 480 Н•м, момент инерции ротора Iр 0,318 кг•м2, диаметр вала d_эд = 40 мм.

Номинальный момент на двигателе

Максимальный коэффициент перегрузки

Среднее значение кратности пускового момента

Отклонение от предварительно принятого =1,6 .

Принимаем в системе управления двигателем дополнительную предпусковую ступень

Средний пусковой момент

Тп.ср =? _п.ср •Т_ном = 2,58•118,6 = 306 Н•м..

Для выбора редуктора вычисляется расчетная частота вращения ходового колеса (4.12)

Расчетное предварительное число редуктора (4.13)

Для механизмов передвижения крана принимаем два горизонтальных редуктора типа Ц2-250 — 24,9 -1Ц на правую половину моста и Ц2-250 -9,80 — 5Ц на левую (1 и 5 — схемы сборки, табл. 8.11; Ц — цилиндрический хвостовик тихоходного вала), передаточное число u _р = 9,80; рекомендуемая частота вращения быстроходного вала n_Б ? 1000 мин -1; диаметры валов: d_Б =30 мм; d_Т = 65 мм.

Фактическая частота вращения ходового колеса (4.14)

Фактическая скорость передвижения крана

Отклонение

что вполне удовлетворительно.

Вычисляем ориентировочный тормозной момент для предварительного выбора тормоза и определения величины момента инерции Iм.т муфты с тормозным шкивом (4.17, 6.1).

Принимаем по табл. 1.27 тормоз типа ТКГ — 160, у которого тормозной момент регулируется в пределах 30…100 Н•м.

Для соединения валов двигателя и редуктора принимаем муфты типа МЗП (табл. 1.30).

Диаметры отверстий полумуфт по диаметрам хвостовиков: d _эд = 35 мм; d_Б = 30 мм.

Моменты инерции : I _м = 0,061 кг•м² ; I_м .т = 0,076 кг•м² ; I_р =0,38 кг•м² Iвр= I_р + I_м + I_м.т =0,38+0,061+0,076 =0,455 кг•м² .

Проверочные расчеты

Определяем время пуска , коэффициент сцепления, а также величину ускорения при этом для наименее нагруженной опоры (колес) R ^‘ _в = 195,4 кН при пуске незагруженного крана вверх по уклону и отсутствии трения в ребордах.

Врем пуска (4.23)

где I _пр.пх — приведенный момент инерции при пуске опоры В

Т _ст.пх — статический момент сопротивления опоры В (4.25) при пуске незагруженного крана;

где W _ст.х — статическое сопротивление движению опоры В при пуске незагруженного крана (4.18)

Коэффициент сцепления при пуске (4.21)

Ускорение при пуске .

Торможение крана.

Так как для двигателя механизма передвижения ПВ 60%, то принимаем для опоры В время торможения равным времени пуска, т.е t _т =t_п =4,6 с. При этом коэффициент сцепления будет равен коэффициенту при пуске к = к_сц = 2,02.

Для окончательного выбора тормоза и его регулировки вычисляем тормозной момент для тормоза, установленного на стороне В незагруженного крана. При этом кран перемещается вниз по уклону , трение в ребордах колес отсутствуют.

Расчетный тормозной момент при этом (4.26)

где I _{пр. mx} — приведенный момент инерции при торможении опоры В ,

Т _ст.тх — статический тормозной момент сопротивления опоры В при торможении,

(W _сm.х = 1348,26 Н определено выше).

Производим регулировку предварительно принятого тормоза ТКГ -160 с электрогидравлическим приводом переменного тока с диапазоном регулирования тормозного момента 30…100 Нм по расчетному моменту. Вычисляем установочную длину L _п главной пружины. Расчетный тормозной момент входит в диапазон (табл. 1.27):

• тормозному моменту (50…40) Нм;
• по установочной длине пружины (175…181) мм.

Определяем масштаб тормозного момента

Н•м/мм.

3.4 Проверка двигателя на нагрев по эквивалентной нагрузке

Мощность, необходимая для перемещения опоры В с номинальным грузом [1, c.121],

Среднее время пуска привода тележки при перемещении грузов Q, 0,5Q, 0,25Q, 0Q и незагруженной [1, c.120] по данным таблицы 2:

c

Среднее время рабочей операции передвижения моста крана [1, c.120]:

Где — средний рабочий путь моста, принятый по [1, c.83] в соответствии с длиной моста крана.

Отношение среднего времени пуска к среднему времени рабочей операции . По графику [1, c.112] находим значение коэффициента , откуда.

Для режима работы М6 (ПВ25%) эквивалентная мощность двигателя:

где — коэффициент, принятый по таблице [1, c.113].

Итак, выбранный двигатель удовлетворяет условию нагрева

3.5 Расчет тормозного момента и выбор тормоза

При торможении крана без груза допустимое максимальное ускорение, при котором обеспечивается запас сцепления колес с рельсами 1,2, определяется по формуле [1, c.123]:

где все величины аналогичны соответствующим параметрам в формуле для

Время торможения крана без груза, исходя из максимально допустимого ускорения [1, c.123]:

Допускаемая величина тормозного пути [1, c.123]:

Минимально допустимое время торможения [1, c.123]:

Сопротивление передвижению крана при торможении [1, c.123]:

где все величины аналогичны величинам в формуле для

Для незагруженного крана

Статический момент сопротивления торможению, приведенный к валу двигателя определяется по [1, c.123]. Для незагруженного крана будем иметь:

Приведенный к валу двигателя момент инерции при торможении [1, c.123]:

Тогда тормозной момент равен [1, c.123]:

Принимаем колодочный тормоз типа ТТ-160 с максимальным тормозным моментом 100 Нм и диаметром тормозного шкива 160 мм [1, c.515].

Результаты расчета при поднимаемом грузе G, 0,25G, 0,1G и незагруженном кране заносим в таблицу 3.

3.6 Расчет ходовых колес

Предварительно принимаем по [1, c.526] колесо Р-50х132 ГОСТ 3569-74 и рельсы КР70 со скругленной головкой [1, c.540] . Материал колес сталь 65Г, твердость поверхности качения НВ320..350; допускаемые напряжения смятия при точечном контакте .

Нагрузка на одно ведущее колесо при условии равномерного распределения нагрузки между всеми четырьмя ходовыми колесами:

Расчетная нагрузка на колесо [1, c.125]:

• где — коэффициент, учитывающий режим работы механизма для режима 3М [1, c.116];
• коэффициент, учитывающий переменность нагрузки [1, c.116].

Колеса испытывают напряжения смятия при точечном контакте, которые рассчитываются по формуле [1, c.125]:

• где — коэффициент зависящий от отношения радиусов колеса и головки рельса (меньшего к большему).

  Принят для и (радиус закругления головки рельса);

• максимальный из двух вышеуказанных радиусов.

Таблица 3. Результаты расчета механизма передвижения моста крана

Показатели расчета	Опора	Поднимаемый груз
		G	0,25G	0,1G	0 — (незагр кран)
Грузоподъемность, Н		58860	29430	5886	0
Нагрузки на опоры, Н	А В	160000 70100	507543 37654	96576 9653	10415 6585
Сопротивление передвижению тележки при неустановившемся режиме , Н	А В	1865 876	1567 708	678 659	498 348
Статический момент сопротивления при передвижении тележки, приведенный к валу двигателя, , Нм	А В	34,2 17,4	27,5 17,2	23,1 16,6	27,3 18,6
Момент, инерции приведенный к валу двигателя при пуске , кгм 2	А В	5,56 4,01	4,23 3,94	4,1 2,92	3,51 2,9
Время пуска , с	А В	10,5 4,9	7,9 4,06	6,37 4,7	6,44 4,16
Ускорение тележки при пуске	А В	0,12 0,28	0,17 0,29	0,18 0,29	0,22 0,29
Сопротивление передвижению тележки при торможении, Н	А В	862 491	595 478	580 476	457 474
Статический момент при торможении, приведенный к валу двигателя, Нм	А В	11,37 6,4	8,74 6,01	8,25 5,95	7,9 5,89
Время торможения тележки , с	А В	4,16 3,85	3,99 3,83	3,96 3,80	3,9 3,80
Ускорение тележки при торможении	А В	0,33 0,35	0,34 0,36	0,34 0,35	0,34 0,35

4. Компоновка тележки

Выполняем компоновку грузовой тележки с кратностью полиспаста u = 2.

Согласно рис 5.1 изображаем в масштабе 1:10 грузовой барабан: длина

L _б = 1185мм, диаметр по центрам каната D_б = 463мм и на расстоянии m = 50 мм — редуктор Ц2 — 750, ширина В = 650 мм. Центр барабана точку О принимаем за условный центр тяжести рамы с механизмами.

Расстояние между продольной осью редуктора и центром барабана (рис. 5.1):

s = 0,5(B+L _б )+ m = 0,5(650+1185)+50=967,5 мм

Так как для тележки Q = 6 т принята стандартная колея тележки L _Т = 2000 ? 2s, то смещаем левую ось подтележечного рельса от оси редуктора на расстояние 0,5L_Т от оси у (рис 5.2) и симметрично наносим ось правого рельса.

Рисунок. 5.1

Определяем место установки опорного подшипника барабана.

Расстояние между правым торцом барабана и осью колеса

0,5(L _Т -L_б )= 0,5(2000-1185)=407 мм; принимаем по табл. 5.1 l = l_max = 220 мм и изображаем подшипник.

Далее обозначаются:

• проем на раме тележки r = 70 мм для прохода канатов барабана (рис. 5.2);
• быстроходный вал длиной l _б =0,6 L_б = 0,6•1185 = 710 мм с тормозом, муфтой и электродвигателем;

• ограждение (кожух) быстроходного вала;
• уравнительный блок для четной кратности полиспаста на расстоянии ? 115 мм от барабана (в плане); оси барабана и блока перпендикулярны.

Механизм передвижения тележки согласно принятой кинематической схемы выполняем с центрально расположенным вертикальным редуктором.

Устанавливаем (рис. 5.9) редуктор ВК — 475 (ширина В= 255 мм) на вертикальную плиту в нише c = B+50 = 255 + 50 = 305 мм (5.2) рамы тележки.

Расстояние между осями редуктора и барабана (5.3)

Е = 0,5 D _б +r + t +H_o = 0,5•460+70+190+220 = 710 мм,

где t = 190 мм; H _o = 220 мм — высота по центрам редуктора.

Ширина настила рамы тележки:

р + р ₁ = 2(s + 0,5B + 50)= 2(967+0,5•650+50)= 2684 мм.

Положение низа настила в вертикальной плоскости (вид сбоку) от оси быстроходного вала:

h _н = h + 30 мм = 112 + 30 = 142 мм,

где h = 112 мм — высота оси вращения двигателя MTF — 011;

30 мм — суммарная высота платика (min) и настила.

Далее изображаем:

• на суммарном межосевом расстоянии редуктора ВК — 475 А = 475 мм буксу и ведущее колесо;
• по контуру буксы + 10 мм — угловой вырез с приваренной полосой, выдерживая согласно Правилам зазор 20 мм между рельсом и поддерживающей деталью;
• вертикальный лист высота которого D = 300 мм определяется построением:
• ребра жесткости.

Механизм подъема груза при u = 2 на главном виде изображаем по осям в одной горизонтальной плоскости в соответствии с планом: редуктор Ц2-750 Н _о = 355 мм; двигатель МТН 311-6 h = 180 мм; тормоз ТКТ — 300 h = 245 мм.

Редуктор устанавливаем на платики настила. Так как высота оси тормоза всего на 5 мм выше редуктора, компенсируем разницу высотами платиков и прокладками. Электродвигатель устанавливаем на подставку высотой ?h = 355 -180 = 175 мм. Опорный подшипник принимаем по табл. 5.1 высотой Н _о = 355 мм.

5. Компоновка грузовой тележки

5.1 Общие положения

Рациональная компоновка механизмов тележки должна обеспечить компактность всей системы, а также удобства в эксплуатации, обслуживания и ремонта с учетом техники безопасности.

Грузовая тележка состоит из двух основных конструктивно связанных элементов — рамы, сваренной в основном из листовой стали и установленных на ней механизмов подъема груза и передвижения тележки. Узлы механизмов тележек выполнены из стандартных элементов.

Подвод тока к двигателям осуществляется гибким кабелем, который в виде спирали подвешивается специальными подвесами типа скоб или роликов. При перемещении тележки они скользят по натянутой вдоль моста проволоки и смещают токопроводящий кабель. Проволока поддерживается от провисания жестко закрепленной на тележке штангой (бугелем) с роликом, выполненным с ручьем в вид блочка.

Такая схема применяется сравнительно недавно. Чаще подвод тока тележки осуществляется через систему троллеи — башмаки аналогично подаче тока на двигатели механизмов крана. Применяется также токоподвод с траковой цепью .

Для более равномерной нагрузки на колеса узлы механизмов следует распологать так, чтобы центр суммарной тяжести рамы тележки с механизмами по возможности совпадал с геометрическим центром относительно колес.

Так как вес груза составляет более 60 % от суммарной нагрузки на колеса, то обычно за центр тяжести тележки в целом принимается центр грузового сдвоенного барабана.

Колея тележки L _Т согласно ГОСТ 3332-55 для двухбалочных кранов должна составлять: при Q ? 5 т L_Т = 1,4 м; Q > 10 т ? 20 т — 2,0 м; Q > 20 т — 2,5 м. Однако в учебном проекте при разработке нестандартного оборудования возможно отступление от стандарта. В таком случае колея тележки определяется в процессе компоновки.

Установочный чертеж тележки со спецификацией выполняется на листе формата А1 в трех проекциях. Обычно принимается масштаб 1:10. На листе также приводится техническая характеристика механизмов и технические требования по их сборке.

5.2 Рама тележки

Основой рамы по технологии изготовления является горизонтальная площадка (настил), представляющая собой рифленый лист толщиной 8…12 мм. Контур площадки определяется размещенными на ней элементами механизмов. К нижней части настила (рис. 5.3) в продольном направлении (вдоль рельсов) с учетом принятой колеи L _Т привариваются вертикальные листы толщиной ?=10…20 мм или хребтовые балки коробчатого сечения для установки букс колес, также поперечные связи, увеличивающие жесткость рамы.

Для монтажа букс колесных установок в нижних частях вертикальных листов со стороны механизма передвижения вырезаются углы, к граням которых привариваются гнутые полосы толщиной ?=10…20 мм, а к ним заготовки шпонок.

После сварки рама (если требуется) отжигается в печи для снятия напряжений, а затем направляется на разметку и механическую обработку. На горизонтально — расточном станке (рис. 5.4) фрезеруются шпонки, которые являются опорными поверхностями букс, плита для установки вертикального редуктора, а также опорные поверхности платиков на настиле рамы. Затем после разметки сверлятся отверстия для крепежных болтов или нарезается резьба для винтов.

Одна из конструкций рамы тележки грузоподъемностью Q=10 т представлена на рис. 5.5, на котором указаны характерные элементы рамы тележки: платики (заготовки) для установки механизмов, проемы для прохода канатов и др.

5.3 Порядок компоновки

Начинать компоновку тележки следует с изображения в плане механизма подъема груза.

1. Наносится на чертеж принятый редуктор (приложение 10…15) механизма и грузовой барабан. При этом следует иметь ввиду, что по принятой схеме барабан одним концом опирается на тихоходный вал редуктора (рис. 5.1,а), который выполнен в виде втулки зубчатой муфты. расстояние между торцами редуктора и барабана можно принимать в среднем m=50…60 мм.

Рис. 5.1

Далее определяется расстояние между продольной осью редуктора и центром сдвоенного барабана (рис. 5.2, б):

s = 0,5(B+L _б )+m(5.1)

где В — ширина редуктора;

L _б — длина барабана.

Центр барабана принимается за условный центр тяжести рамы тележки с механизмами и наносятся оси x и y.

Рис. 5.2

Рис. 5.3

2. Линию колеи подтележечных рельсов тележки определяется следующим образом (рис. 5.2).

Для нестандартной одной линией рельса является ось редуктора. Линия, проведенная на расстоянии s симметрично относительно оси y дает положение другого рельса, а расстояние 2s = L ^‘ _Т (округленное до сотых мм) есть нестандартная колея тележки. Стандартная колея — две параллельные линии на расстоянии 0,5L_Т от оси y , где L_Т = 1,4; 2,0; 2,5 м. При этом как правило продольная ось редуктора не совпадает с положением оси рельса и смещается ближе или дальше относительно оси y.

3. Опорный подшипник барабана принимается в зависимости от типоразмера редуктора (табл. 5.1).

Располагать его желательно ближе к оси подтележечного рельса.

При этом длина l открытой части оси барабана (рис. 5.2) не должна превышать рекомендованных значений l _max . В противном случае увеличивается изгибающие моменты и напряжения, что может привести к появлению усталостных трещин на оси и ее поломке. Минимальная величина l_min =50 мм для всех редукторов.

Таблица 5.1

Опорный подшипник грузового барабана

Геометрические параметры, мм

4. Проем на раме тележки (рис. 5.2) для прохода канатов выполняется на площадке тележки по всей длине барабана, кроме центрального гладкого участка. Ширина его на плане r = 70…100 мм.

5. Изображаются элементы быстроходного вала с тормозом: муфты (одна с тормозным шкивом) и промежуточный вал. Положение электродвигателя механизма подъема определяется длиной промежуточного вала l _б , которую рекомендуется принимать l_б ? (0,6…0,7)L_б или смещать к краю настила.

При выполнении чертежа следует иметь ввиду, что тормозной шкив обычно устанавливается на коническом хвостовике быстроходного вала редуктора и закрепляется гайкой (рис. 5.3, а), тормозные колодки всегда короче шкива, а угол их обхвата шкива составляет ? 70°.

6. Согласно Правил (4.15.1) валы в местах, предназначенных для прохода обслуживающего персонала, подлежат ограждению (рис. 5.2 и 5.3, б).

7. Уравнительный блок при кратности u=2 устанавливается на площадке рамы (рис. 5.2) по оси y ближе к барабану с отверстиями в настиле для прохода каната. Возможны другие варианты, которые будут рассмотрены ниже.

Компоновка механизма передвижения тележки в плане зависит от расположения вертикального редуктора. Как указывалось выше, он может располагаться по оси тележки или со смещением, а также навешиваться на вал приводного колеса сбоку тележки (рис. 5.2).

При центрально расположенным (или смещенным) вертикальном редукторе определяется расстояние между осями барабана и привода механизма передвижения тележки Е (рис. 5.4):

• а) принимается расстояние от проема для прохода канатов с барабана до опорной поверхности вертикальной плиты (толщиной ? 20 мм) на которую устанавливается редуктор t=180…200 мм;
• б) плита закрепляется в верхней части двумя косынками;
• в нижней части косынки не доходят до канатного проема на 20…50 мм;

в) в настиле тележки вырезается ниша для монтажа редуктора, ширина которой

c = B+50…60 мм, (5.2)

где В — ширина принятого к установке вертикального редуктора (см. табл. 4.6…4.10);

г)вычисляется положение оси двух ведущих колес тележки относительно оси барабана

E = 0,5D _б + r + t + H₀ . (5.3)

д) ширина настила рамы тележки (рис 5.8): левая кромка на расстоянии ? 50 мм от подошвы редуктора механизма подъема, правая = примерно симметрично его оси

p = s + 0,5B + 50 мм (5.4)

Ось ведомых (холостых) колес, а также габариты тележки определяется (Рис. 5.4)

Рис. 5.4

Если колея тележки L _Т < 2 м, то механизм передвижения оснащается навесным редуктором сбоку тележки. Как указывалось выше у

редукторов типов ВКН и Ц3вк тихоходные валы полые шлицевые, в которые входят хвостовики валов колесных установок (рис. 4.6).

В этом случае положение навесного редуктора по ширине тележки зависит от межцентрового расстояния N колеса и редуктора (рис. 5.10).

На чертеже оно обозначится если принять зазор между буксой (головкой болта) и торцом редуктора ? = 40…50 мм.

Положение оси ведущих колес в плане определится, если задаваться расстоянием от поверхности барабана ориентировочно Е _н = 250…350 мм для рам тележек Q = 3,5…20 т.

Остальные этапы компоновки идентичны рассмотренной выше.

Выполняем компоновку грузовой тележки с кратностью полиспаста u = 2.

Согласно рис 5.1 изображаем в масштабе 1:10 грузовой барабан: длина

L _б = 1430мм, диаметр по центрам каната D_б = 518мм и на расстоянии m = 50 мм — редуктор Ц2 — 500, ширина В = 440 мм. Центр барабана точку О принимаем за условный центр тяжести рамы с механизмами.

Расстояние между продольной осью редуктора и центром барабана (рис. 5.1):

s = 0,5(B+L _б )+ m = 0,5(440+1430)+50=985 мм

Так как для тележки Q = 12,5 т принята стандартная колея тележки L _Т = 2000 ? 2s, то смещаем левую ось подтележечного рельса от оси редуктора на расстояние 0,5L_Т от оси у

(рис 5.2) и симметрично наносим ось правого рельса.

Определяем место установки опорного подшипника барабана.

Расстояние между правым торцом барабана и осью колеса

0,5(L _Т -L_б )= 0,5(2000-1430)=285 мм; принимаем по табл. 5.1 l = l_max = 180 мм и изображаем подшипник.

Далее обозначаются:

• проем на раме тележки r = 80 мм для прохода канатов барабана (рис. 5.2);
• быстроходный вал длиной l _б =0,6 L_б = 0,6•1430 = 858 мм с тормозом, муфтой и электродвигателем;

• ограждение (кожух) быстроходного вала (рис.5.2, 5.3);
• уравнительный блок для четной кратности полиспаста на расстоянии ? 80 мм от барабана (в плане); оси барабана и блока перпендикулярны.

Механизм передвижения тележки согласно принятой кинематической схемы выполняем с центрально расположенным вертикальным редуктором.

Рис. 5.5

Устанавливаем (рис. 5.9) редуктор ВК — 400 (ширина В= 245 мм) на вертикальную плиту в нише c = B+50 = 350 + 50 = 400 мм (5.2) рамы тележки.

Расстояние между осями редуктора и барабана (5.3)

Е = 0,5 D _б +r + t +H_o = 0,5•518+80+180+250 = 770 мм,

где t = 180 мм; H _o = 250 мм — высота по центрам редуктора.

Ширина настила рамы тележки (5.4), рис. 5.9

р + р ₁ = 2(s + 0,5B + 50)= 2(964+0,5•440+50)= 2470 мм.

5.4 Вертикальная плоскость

1. Выписываются из таблиц высоты центров электродвигателя и тормоза, на виде сбоку изображается элемент с большим h (рис. 5.11,а).

2. Определяется положение настила по высоте рамы, т.е расстояние h _н от его низа до оси быстроходного вала

h _н = h + 30 мм, (5.5)

где h — высота оси вращения двигателя (или центра тормоза);

30 мм — суммарная высота платика (min) и настила.

3. На суммарном и межосевом расстоянии А (рис. 5.11,б) вертикального редуктора вычерчивается ведущее колесо и букса (табл. . 4.4).

4. По внешнему контуру буксы изображается угловой вырез с радиусом перегиба на вертикальном листе рамы (для выполнения радиуса угол буксы срезан), а также рельс.

5. К вырезу на один (или два) вертикальных листа приваривается полоса, прямолинейные части которой должны:

• а) по горизонтали выступать за реборду колеса не менее чем на 50 мм для установки щитка безопасности (рис. 5.11, в) с зазором согласно Правилам между головкой рельса ? 10 мм;
• координата выступа является началом рамы тележки по длине, которая может быть увеличена в соответствии с габаритами элементов механизма и установкой ограждения.

б) по вертикали образовать зазор между головкой рельсы ? 20 мм; согласно Правилам торец полосы с соответствующим усилением выполняет функции опорной детали при поломке колес или других элементов ходовых устройств.

6. В нижней центральной части вертикальный лист с приваренной полосой (или без нее) должен не доходить до головки рельса на 50…70 мм и образует его высоту D от низа настила.

7. Для увеличения жесткости на вертикальные листы привариваются ребра.

Тихоходный вал механизма передвижения изображается на главном виде тележки. При центрально расположенным редуктором (рис. 5.1) количество муфт согласно кинематической схемы — четыре, для навесного редуктора — две (рис. 5.10).

Порядок компоновки:

• а) устанавливаются принятые левые и правые колесные установки типа К2РП (табл. 4.4), выдерживая расстояние (рис. 5.10) между осями букс l со шпонками;
• высоту шпонок принять 10…15 мм;

• б) буксы опираются на угловые вырезы вертикальных листов, параметры которых определены выше;
• в) количество вертикальных листов с одной стороны принимать: для тележек до Q = 6 т — один, выше — два (рис. 5.3, в);
• г) обозначить принятые соединительные муфты и промвал; ограждение (кожух) не устанавливается.

Рис. 5.6

База тележки — это расстояние между осями приводных и холостых колес. Положение приводных колес на тележке определено выше. Расположение холостых зависит от положения центра тяжести относительно осей колес и распределения нагрузки на них. Здесь возможны два варианта распределения нагрузок на колеса:

• примерно равной на все колеса, что обеспечивается положением центра тяжести с грузом на равном расстоянии между осями колес;
• смещением центра тяжести к оси приводных колес для увеличения коэффициента сцепления и при соответственно пропорциональном расположении осей колес.

Для определения базы тележки следовало, имея координаты центров тяжести рамы тележки, расположенных на ней механизмов и груза, определить общий центр тяжести и затем положение неприводной оси из условия равной нагрузки на колеса.

Для однобарабанных тележек с грузом центр тяжести и положение холостых колес с достаточной степенью точности можно определить следующим образом.

При четной кратности (u = 2) полиспаста ось блока перпендикулярна оси барабана (рис. 5.12 ) , нечетной — параллельна. На чертеже изображается верхний уравнительный блок на расстоянии n = 80..150 мм от поверхности барабана с канатом. Крюковая подвеска с грузом в данном случае параллельна к барабану и уравнительному блоку.

При равном натяжении ветвей каната подвеска сместится на расстоянии 0,5n от оси барабана в сторону блока и определит линию центра тяжести груза.

‘

Рис. 5.7

Расстояние от оси приводных колес до центра тяжести тележки с грузом b = E + 0,5n. Тогда база тележки из условия примерно равных давлений на колеса

В _T = 2b = 2E + n. (5.6)

Учитывая, что при выборе колес, их нагрузки принимались на 10…15% выше расчетных, то возможно повышение коэффициента сцепления за счет увеличения нагрузки на приводные колеса.

Это достигается увеличением расстояния b ₁ от линии центра тяжести до оси холостых колес, т.е b₁ ? 1,1…1,3b. Тогда

B _T = k (2E + n) (5.7)

где к = 1,1…1,15 — коэффициент увеличения длины базы.

Полученную величину следует округлить до 10 ² мм.

При нечетной кратности полиспаста (рис. 5.13) верхние блоки устанавливаются параллельно оси барабана на внутренних продольных связях рамы тележки и их нейтральных осях, т.е по центру, а уравнительный блок — на крюковой подвеске.

Для установки верхних блоков на нейтральной оси необходимо чтобы зазор между ребордами блоков и поверхностью барабана с канатом составлял к ? 50…100 мм. Это достигается подъемом всего привода механизма на высоту ?h. Чтобы уменьшить высоту подъема следует верхние блоки сместить по горизонтали на расстояние n которое определяется построением.

База тележки определяется аналогично. Следует отметить, что при кратности u = 4, верхние блоки выполнены также параллельно оси барабана, а уравнительные устанавливаются вверху и перпендикулярно (рис. 5.13).

Положение низа настила (рис. 5.11) в вертикальной плоскости (вид сбоку) от оси быстроходного вала (5.5)

h _н = h + 30 мм = 132 + 30 = 162 мм,

где h = 132 мм — высота оси вращения двигателя MTF — 111;

30 мм — суммарная высота платика (min) и настила.

Далее изображаем:

• на суммарном межосевом расстоянии редуктора ВК — 400 А = 400 мм буксу и ведущее колесо (рис. 5.11, б);
• по контуру буксы + 10 мм — угловой вырез с приваренной полосой, выдерживая согласно Правилам зазор 20 мм (рис. 5.11,в) между рельсом и поддерживающей деталью;
• вертикальный лист высота которого D = 370 мм определяется построением:
• ребра жесткости.

Механизм подъема груза на главном виде компонуется в горизонтальной плоскости по одной оси в соответствии с положением редуктора (рис. 5.9,а).

1. Выписать из таблиц геометрические параметры, в том числе высоты осей до опорных плоскостей: H _о — редуктора; h — электродвигателя: h₁ — тормоза. Параметры корпуса опорного подшипника принимаются по табл. 5.1, а высоту до осей — равной H_о .

2. Так как высота Н _о редуктора как правило больше чем у других, то начинать компоновку следует с установки его на платики настила высотой 20…30 мм.

3. Обозначить вес остальные элементы механизма, выдерживая расстояния между ними в соответствии с компоновкой на плане (рис. 5.2).