Практическое занятие №6. Расчет механизма передвижения тележки

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10Следующая ⇒

Цель работы: приобрести умения и навыки проведения расчетов механизмов передвижения тележки с приводными колесами.

Порядок выполнения работы. По исходным данных проводится расчет механизма передвижения тележки в представленной ниже последовательности.

Исходные данные (задаются преподавателем): скорость передвижения V, м/с; группу режима работы; пролет крана L, м; условия работы крана (в помещении или на открытом воздухе). Остальные – заданы в практическом занятии № 4.

Расчет механизма передвижения тележки с приводными колесами .

Выбор кинематической схемы. Механизмы передвижения тележек, как правило, имеют центральный привод с тихоходным трансмиссионным валом. Предпочтительно расположение редуктора посередине между приводными ходовыми колесами (редуктор ВК) (рисунок 6.1, а). Применяется также схема с боковым расположением редуктора (редуктор ВКН) (см. рисунок 6.1, б). Тележки при грузоподъемности до 80 т устанавливаются на четырех ходовых колесах.

а) б)

а – с консольным приводом; б – с центральным приводом: 1 – электродвигатель; 2 – муфта быстроходного вала; 3 – редуктор; 4 – ходовое колесо; 5 – муфта тихоходного вала; 6 – шлицевой вал; 7 – валы-вставки

Рисунок 6.1 – Схемы механизмов передвижения крановых тележек

Определение статических нагрузок на ходовые колеса.

При равномерном распределении давлений на ходовые колеса тележки максимальная сила, приходящаяся на одно ходовое колесо.

, (6.1)

где G – вес тележки или крана, Н;

G _гр – вес груза, Н;

– число ходовых колес.

Выбор колес. Колесо выбирают по условию P_max ≤ [P_max]. Типоразмер колесной установки выбирают по диаметру ходового колеса [3]. Ходовые колеса должны быть проверены расчетом на смятие по максимальной нагрузке, а также (при необходимости) на долговечность при действии средней эквивалентной нагрузки (например, [4]).

Определение сопротивлений передвижению тележек. Сопротивление, создаваемое силами трения,

(6.2)

где m - коэффициент трения качения колеса по рельсу (таблица 6.1);

f – коэффициент трения скольжения в подшипниках колес (таблица 6.2);

К_доп – коэффициент дополнительных сопротивлений, определяемых трением реборд о головку рельса и трением элементов токосъемного устройства;

D – диаметр колеса, мм;

d _ц –диаметр цапфы вала (оси) колеса, мм.

Таблица 6.1 – Коэффициенты трения качения колеса по рельсу

Форма головки рельса	Диаметр колеса, мм
Форма головки рельса	150…200	200…320	400…560	630…700	800	900..1000
Плоская	0,25	0,3	0,5	0,6	0,65	0,7
Закругленная	–	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2

Таблица 6.2 – Приведенный коэффициент трения скольжения

Тип подшипника	f
Шариковый, роликовый с цилиндрическими роликами	0,015
Роликовый с коническими роликами	0,020
Скольжения	0,1

Сопротивление, создаваемое уклоном

, (6.3)

где a – уклон рельсового пути (для тележки равен 0,002).

Сопротивление, создаваемое ветром рабочего состояния, определяют по ГОСТ 1451-77.

Сопротивление, создаваемое силами инерции

(6.4)

где d – коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся частей механизма (при скорости передвижения меньше 1 м/с можно принимать d = 1,25; больше 1 м/с – d = 1,15);

m _пост – масса поступательно движущихся тележки или крана, т;

а – ускорение при разгоне, м/с².

Значение а предварительно можно принимать равным а = (0,5…1,0)∙[а] (где [а] – допускаемое ускорение, м/с²). При перегрузке штучных грузов и ручной строповке [а] равно 0,2; 0,15; 0,1 и соответствует грузоподъемностям до 3,2; до 12,5; св. 12,5 т.

Сопротивление, создаваемое раскачиванием груза

, (6.5)

где a – угол отклонения груза от вертикали, a » 2 a / g.

Полное сопротивление W, кН, передвижению

(6.6)

Выбор двигателя. Необходимую мощность N, кВт, определяют по формуле

(6.7)

где h_пр –КПД механизма, h_пр = 0,8…0,85;

y_п.ср. – кратность среднепускового момента;

v _т – скорость тележки, м/с.

Выбор серии двигателя производится аналогично рекомендациям для механизма подъема груза. Номинальная мощность двигателя должна быть равна или несколько больше значения мощности, вычисленного по формуле 6.7).

Выбор передачи. Передачу выбирают исходя из кинематической схемы механизма.

В механизмах передвижения тележек, как правило, используют вертикальные крановые редукторы. Расчетный вращающий момент Т_р, Н×м, на тихоходном валу редуктора определяют по формуле

(6.8)

где T _дв _max – максимальный пусковой момент двигателя, Нм;

U_p, h_p – передаточное число и КПД редуктора соответственно.

После выбора передачи необходимо определить фактическое передаточное число механизма U _мех, фактическую скорость передвижения V _пер и фактический КПД механизма h_мех. Фактическая скорость не должна отличаться от заданной в исходных данных более, чем на 10 %.