Практическое занятие №9. Проверочные расчеты механизмов передвижения

Цель работы: приобрести умения и навыки проведения проверочных расчетов механизмов передвижения.

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

Проверочные расчеты механизма передвижения. Проверка двигателя на время разгона. Наибольшее время разгона наблюдается, когда кран нагружен. Фактическое время при пуске

, (9.1)

где m _т/к – масса тележки или крана, кг.

Фактическое ускорение при пуске

(9.2)

должно быть меньше или равно максимально допустимому , определенному при отсутствии груза на крюке и допускаемом коэффициенте запаса сцепления K _сц = 1,2.

, (9.3)

где n _{вед.х/к.} и n _х/к – число ведущих ходовых колес и общее число колес тележки или крана соответственно;

f _сц – коэффициент сцепления колес с рельсами, f _сц = 0,12…0,15;

P _в – сила сопротивления ветра рабочего состояния (для кранов, установленных на открытом воздухе), Н;

G _т/к – вес тележки или крана, Н.

Если меньше допустимого - обеспечена нормальная работа, если то в процессе пуска не выдержан рекомендуемый запас сцепления К_сц = 1,2 и возможно буксование ведущих ходовых колес.

Проверка запаса сцепления колес с рельсами. Проверка производится для случая, когда кран не нагружен и реборды колес не задевают головки рельсов. Если привод раздельный - проверяется запас сцепления наименее нагруженного колеса.

Условие проверки

. (9.4)

Если условие (9.4) не выполняется, необходимо увеличить число приводных колес или изменить компоновку так, чтобы увеличились нагрузки на приводные колеса.

Контрольные вопросы

1 Какова цель определения коэффициента запаса сцепления?

2 Как можно повысить коэффициента сцепления колеса с рельсом?

3 С какой целью определяется ускорение при пуске механизма?

4 О чем свидетельствует очень короткий период пуска механизма?

5 Для какого случая проводится проверка запаса сцепления колес с рельсами?

Практическое занятие № 10. Предварительный расчет механизма поворота

Цель работы: приобрести умения и навыки проведения расчетов механизмов поворота крана.

Порядок выполнения работы. После получения исходных данных проводится расчет механизма поворота крана в представленной ниже последовательности.

Исходные данные (задаются преподавателем): частота вращения крана n_кр, мин^-1; группа режима работы механизма; максимальный вылет L, м. Остальные заданы в практическом занятии № 4.

Предварительный расчет механизма поворота крана. Выбор места расположения и кинематической схемы механизма. Механизм поворота может быть расположен как на поворотной, так и на неповоротной частях крана. Кинематическая схема включает открытую зубчатую пару «шестерня-венец», а также двигатель, тормоз, редуктор.

Построение расчетной схемы крана и определение реакций в опорах. Расчетные схемы кранов с вращающейся колонной показаны на рисунке 10.1. Расчетная схема велосипедного крана показана на рисунке 10.2.

Следует отметить, что высота подъема Н не определяет высоту крана h, поскольку краны подобного типа, а также велосипедные краны могут устанавливаться значительно выше уровня пола или поднимать грузы из вертикальных шахт, колодцев и пр.

Рекомендации по выбору основных размеров и весов элементов кранов изложены в [3, 10, 11]. Горизонтальные реакции R _н в опорах определяют из уравнения моментов сил относительно какой-либо точки А или В из опор. Вертикальная реакция R_v равна сумме всех весов вращающейся части крана с грузом.

Вес противовеса для кранов на неподвижной колонне определяется по условию равенства моментов М_И₁ и М_И₂, изгибающих колонну крана, когда тележка с номинальным грузом находится на максимальном вылете и когда тележка без груза находится на минимальном вылете

, (10.1)

. (10.2)

а) б)

а – с вращающейся колонной; б – с неподвижной колонной

Рисунок 10.1 – Краны поворотные

Для велосипедного крана (см. рисунок 10.2)

, (10.3)

. (10.4)

Рисунок 10.2 – Кран велосипедный

Определение момента сопротивления повороту.

, (10.5)

где Т_тр – момент сил трения в опорно–поворотном устройстве, Н;

Т_в – момент ветровой нагрузки рабочего состояния (если кран работает на открытом воздухе), Н;

Т_ин – момент сил инерции, Н.

, (10.6)

где Т_тр.в, Т_тр.н – моменты сил трения в верхней и нижней опорах, Н.

Для кранов с вращающейся колонной

, (10.7)

, (10.8)

где f – приведенный коэффициент трения скольжения в подшипнике.

Для кранов на неподвижной колонне и велосипедного крана

; (10.9)

, (10.10)

где m – коэффициент трения качения, м (см. таблицу 4.2);

D_p – диаметр ролика, мм.

Момент ветровой нагрузки определяется с учетом ГОСТ 1451–77.

Момент сил инерции

, (10.11)

где J _м.п.ч – момент инерции (относительно оси поворота крана) медленно поворачивающихся частей крана и груза, кг∙м².

, (10.12)

где x_j – расстояние от центра j-й массы до оси поворота, м;

g – коэффициент учета быстровращающихся масс m_j механизма (ротор, муфта и пр.), g = 1,2…1,4.

Время пуска t _п для кранов, грузоподъемность которых не зависит от вылета, определяется по формуле

(10.13)

где b – рекомендуемый угол поворота стрелы за время пуска (для режимов работы А1…А3 угол b = p/12; А4, А5 – b = p/9; А6 – b = p/6);

n _кр – число оборотов крана, мин^-1.

Выбор двигателя. Мощность двигателя N, кВт рассчитывают по формуле

, (10.14)

где w_кр – угловая скорость вращения крана, с^-1;

h_пр – предварительное значение КПД механизма, h_пр = 0,75…0,8 при использовании в механизме червячной передачи;

y_п.ср – кратность среднепускового момента двигателя.

Выбор передачи. Необходимое передаточное число механизма

. (10.15)

Соотношение чисел зубьев венца зубчатого колеса и шестерни Z _в / Z _ш обычно находится в пределах 4…10 и должно соответствовать одному из значений ряда передаточных чисел: 4,0; (4,5); 5,0; (5,6); 6,3; (7,1); 8,0; (9,0); 10 (без скобок указаны предпочтительные передаточные числа, в скобках допускаемые).

При расположении механизма на неповоротной части передаточное число открытой зубчатой передачи

U _м–в = Z _в / Z _ш . (10.16)

При расположении механизма на поворотной части крана и внешнем зацеплении

U _м–в = Z _в / Z _ш +1. (10.17)

При внутреннем зацеплении

U _м–в = Z _в / Z _ш – 1. (10.18)

где Z _в и Z _ш – числа зубьев венца зубчатого колеса и шестерни соответственно).

Передаточное число червячного или планетарной передачи

U _ост = U / U _м–в. (10.19)

Принцип выбора редукторов (за исключением планетарных) тот же, что и в механизмах подъема груза и передвижения.

Выбор тормоза. Расчетный тормозной момент

, (10.20)

где Т_ин₁ и Т_тр₁ – приведенные к первому валу моменты сил инерции и сил трения в опорно–поворотном устройстве:

(10.21)

(10.22)

где U _мех – передаточное число механизма, определенное после окончательного выбора передачи.

Выбор предохранительной муфты. Если кинематическая схема содержит червячный редуктор, то необходимо применять предохранительную муфту ограничивающую передаваемый вращающий момент. Наиболее часто используют муфты встроенные в редуктор. При расчете момента, на который должна регулироваться муфта и определении усилия пружин для дисковых муфт, можно использовать методику, представленную в [8], для конических – в [12].

Муфта предельного момента рассчитывается на момент

(10.23)

где U _м и h_м – передаточное число и КПД передачи между валом двигателя и муфты соответственно.

Контрольные вопросы

1 Где может располагаться механизм поворота крана?

2 Может ли служить самотормозящаяся передача заменой тормоза?

3 С какой целью используется фрикционная муфта?

4 В каких случаях в механизм поворота крана необходимо устанавливать предохранительную муфту?

5 Определяет ли высоту крана высота подъема груза?

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 540; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!