Реферат: Расчёт кран-балки

Для изготовления колес используем сталь 45, способ термообработки нормализация (НВ ≈ 200). Колесо имеет цилиндрическую рабочую поверхность и катится по плоскому рельсу. При D_к ≤ 200 мм принимаем плоский рельс прямоугольного сечения [1, стр. 252], выбирая размер а по условию: а < В. При D_K ≤ 200 мм ширина поверхности качения B = 50 мм. Принимаем а = 40 мм.

Рабочая поверхность контакта b = а - 2R = 40 - 2 × 9 = 22 мм.

Коэффициент влияния скорости K_v =1 +0,2 V = 1 + 0,2 ×0,48= 1,096.

Для стальных колес коэффициент пропорциональности а₁ = 190.

Предварительно выбранные ходовые колеса проверяем по контактным напряжениям.

При линейном контакте

σ_к.л = а_l = 493 МПа (5)

Поскольку допустимые контактные напряжения для стального нормализованного колеса [σ_кл ] =450...500 МПа, то условие прочности выполняется.

2 . Определяем статическое сопротивление передвижению крана.

Поскольку кран работает в помещении, то сопротивление от ветровой нагрузки W_в не учитываем, т. е.

W_У = W_тр + W_ук (6)

Сопротивление от сил трения в ходовых частях крана:

(7)

По таблице 1.3 [1, стр. 9] принимаем, μ = 0,3 мм, а по таблице 1.4 для колес на подшипниках качения ƒ=0,015, К_р = 1,5. Тогда,

Сопротивление движению от возможного уклона пути.

W_{y к} = (G+ G_к )×α = (17 + 21,5)×0,0015 = 0,058 кН = 58 Н. (8)

Значения расчетного уклона а указаны на с. 9.Таким образом, получаем

Сила инерции при поступательном движении крана

F_и = (Q + m_к )v/t_п = (1700 + 2150) х 0,48/5 = 370 Н, (9)

где t_п – время пуска; Q и m_к – массы соответственно груза и крана, кг.

Усилие, необходимое для передвижения крана в период пуска (разгона),

(10)

3 . Подбираем электродвигатель по требуемой мощности

(11)

Предварительно принимаем η = 0,85 и ψ_п.ср. ⁼ 1,65 (для асинхронных двигателей с повышенным скольжением) [1, стр. 49].

По таблице 27 приложения [1] выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока с повышенным скольжением 4АС71А6УЗ с параметрами: номинальная мощность Р_т = 0,4 кВт; номинальная частота вращения

n_дв = 920мин^-1 ; маховой момент ротора (mD² )_р = 0,00068 кг×м² ; T_п /T_н = 2; T_max /T_н = 2. Диаметр вала d= 19 мм.

Номинальный момент на валу двигателя

(12)

Статический момент

(13)

4. Подбираем муфту с тормозным шкивом для установки тормоза. В выбранной схеме механизма передвижения (см. рис. 1) муфта с тормозным шкивом установлена между редуктором и электродвигателем. По таблице 56 приложения подбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с наибольшим диаметром расточки под вал 22 мм и наибольшим передаваемым моментом [Т_м ] = 32 Н×м.

Проверяем условие подбора [Т_м ] ≥ Т_м . Для муфты Т_м = 2,1×Т_н = 2,1×4,16 = 8,5 Н×м. Момент инерции тормозного шкива муфты I_т = 0,008 кг-м² . Маховой момент (mD² )_T = 4×I_т = 0,032 кг-м² .

5. Подобранный двигатель проверяем по условиям пуска. Время пуска

(14)

Общий маховой момент

(15)

Относительное время пуска принимаем по графику (см. рис. 2.23, б) в зависимости от коэффициента α=Т_с /Т_н . Поскольку α = 2,23/4,16 = 0,54, то t_п.о =1.