Проектирование консольного поворотного крана на неподвижной колонне

Рефераты / Транспорт / Проектирование консольного поворотного крана на неподвижной колонне

3. Механизм поворота крана

Выбор и расчет колонны.

вес тали: 4,9 кН

Вес поворотной части крана Тлов=mуд*Q*L

mуд – удельная металлоёмкость =0,25Т/(Тм)

Тлов=0,25*2,5*6=3,75

Слов=3,75*9,8=36,75 кН

М4=(GT+G)(Gпов-Gт)*1,8=176,4+57,33=233,73

Диаметр колонны

height=49 src="images/referats/21914/image182.png">

В качестве материала для колонны выбираем сталь 20, для которой [G]=40

принимаем Dк=0,5м

Выбор и расчет зубчатой передачи.

Принимаем модуль з.п.т.=5, число зубьев ведущей шестерни z=8,тогда диаметр делительной окружности D=40*22.75=910мм

число зубьев венца:182

Межцентровое расстояние Rн =1/2(DB +Dm)=475мм

Расчет механизма поворота.

Определим действующие нагрузки и реакции в опорах:

1. Вертикальная реакция:

V=Q+G =4000кг =4т

Расчетная нагрузка на подшипник:

Qp=k*V=1.4*5000=7000кг

где к- коэф. безопасности

По расчетной нагрузке(ГОСТ 6874,75)выбираем упорный шарикоподшипник 8216 с допускаемой статической грузоподъемностью Q=7990кг, внутренним диаметром d=40мм, наружным диаметром D=125мм.

2. Горизонтальная реакция:

Горизонтальную реакцию H определяем из равенства суммы моментов всех действующих сил относительно точки В.

H= QA+GC

Расчетная нагрузка на подшипник:

По расчетной нагрузке на подшипник выбираем однорядный подшипник статической грузоподъемностью 11,1 т внутренним диаметром d=95мм, наружным диаметром D=200мм, высотой В=45мм.

3. Общий статический момент:

Общий статический момент сопротивлению равен сумме моментов сил действующих на кран:

где: -сумма моментов сил трения в подшипниках опор,

=Мтр(d1)+Mтр(d2)+ Mтр(d3)

Момент сил трения в верхнем подшипнике

Мтр(d1)=Нf*d1/2=7500*0.015*0.1475/2=8.3 кг*м

где: f=0.015 .0.02- приведенный коэф. трения шарикоподшипника.

d1=0.1475м- средний диаметр подшипника

Момент сил трения в упорном подшипнике:

Mтр(d3) = Vf*d3/2=5000*0,015*0,054/2=2,025кг*м

Момент сил трения в нижнем радиальном подшипнике:

т.к. d1=d2, то Мтр(d2)=Нf*d2/2=8,3кг*м

Момент сил, возникающих от наклона крана:

Му(QF+Gc)*sin a=(2.5*6+2.5*1.5)0.02=0.375м

где а- угол наклона, принимаем а=1

Общий статический момент:

=8,3+8,3+2,025+375=393,6 кг*м

4. Момент сил инерции, при пуске привода:

где: Iв- суммарный момент инерции масс груза, крана, механизма поворота, приведенной к оси вращения крана.

Iв=δ(Iтр+Iкр)= 1,2(9172,8+573,3)=11695кг*м*с2

Iтр= mгр* А2=254,8*62=9172,8 кг*м*с2

Iкр= mкр* ε2= 254,8*1,52=573,3 кг*м*с2

mкр=Gкр/s =2500/9,81=254,8 кг*с*м*с2

ωк - угловая скорость поворота

ωк= π*nкр/30= 3,14*1/30=0,105 рад/с

Расчетная мощность двигателя

где ψср=1,5 1,8- средний коэф. перегрузки асинхронных двигателей с фазным ротором принимаем 1,65

По каталогу выбираем электродвигатель МТF 112-6 мощностью N=1,7 кВт при ПВ= 25%, n=910 мин-1, Ми мах=4кг*с*м, Iр= 0,00216 кг*с*м*с2=0,021кг*м2

Общее передаточное число механизма поворота:

Vоб=n/nкр=910/1 =910

Принимаем передаточное число зубчатой передачи Vв=20, тогда передаточное число червячного редуктора

Выбираем стандартный редуктор РУУ- 160-40 и уточняем Vв

Vв=910/40=22.75

Проверку выбранного двигателя по условиям нагрева выполняем с использованием метода номинального режима работы.

Суммарный момент статического сопротивления повороту приведенный к валу двигателя:

Номинальный момент выбранного двигателя:

Коэф. загрузки двигателя при установившемся режиме:

При α=0,28 находим относительное время пуска t=1,2. Определяем время разгона привода при повороте крана с номинальным грузом:

где : Inp- суммарный момент инерции вращающихся масс механизма поворота крана, массы груза и массы вращающейся части крана, приведённый к валу двигателя