Сопротивление передвижению. 
Расчет электрической тали для опорной кран–балки грузоподъемностью 5т

Сопротивление передвижению моста с номинальным грузом, приведенное к ободу ходового колеса.

где Дхк — диаметр ходовых колес кран-балки принимаем по таблице грузоподъемности Дхк=320 мм b1=10 обод колеса цилиндрический двухреберный; d — диаметр цапфы ходового колеса. Обычно принимают d=(0.2−0.25)Дхк принимаем d=80 мм.

Ходовые колеса стальные, рельс типа Р со скругленной головкой. Тогда по таблице 19 коэффициент трения качения =0,08 см. Коэффициент трения в подшипниках ходовых колес при роликовых подшипниках f=0.015.

Коэффициент трения реборд kp принимают в зависимости от типа подшипников и типа обода колеса по таблице 18. в нашем случае kp=1,5.

Сопротивление передвижению при работе с номинальным грузом.

Сопротивление передвижению при работе без груза.

Выбор электродвигателя и редуктора Выбор электродвигателя производят по максимально допустимому пусковому моменту, при котором обеспечивается надлежащий (равный 1,2) запас сцепления ходового колеса с рельсом, исключающий возможность буксирования в процессе разгона моста без груза. Максимально допустимое ускорение моста при пуске определяют по формуле.

Необходимый пусковой момент электродвигателя.

В этой формуле неизвестными величинами, кроме Мпус является маховой момент ротора двигателя, число оборотов электродвигателя, передаточное число редуктора и кпд механизма. Так как нами принят в качестве передачи цилиндрический зубчатый редуктор типа ВК, то кпд передачи при установке ходовых колес на подшипниках качения можно принять перемещению тележки с номинальным грузом:

В катологе на крановые двигатели наименьшую мощность равную 1,0 кВт, имеет двигатель МТ0,12−6 при ПВ 25% N=1,5 кВт, n=920 об/мин. Максимальный момент в кГ м=5,5. Маховой момент 0,115 кГ м2, вес 58 кг.

Число оборотов ходовых колес.

Передаточное число редуктора.

По нормали на редукторы типа Ц2 выбираем редуктор Ц2−250 с передаточным числом 32,42. Расчетная мощность для выбора редуктора.

Nр=kNдв=2,25*0,27=0.6 кВт Редуктор Ц2−250, наименьший из ряда редукторов, рассчитан на мощность на быстроходном валу при n=1000 об/мин и среднем режиме работы, равную 1,2 кВт. Следовательно, в нашем случае редуктор будет недогружен.

В виду значительного превышения возможностей мощности редуктора над требуемой, требуются проверки редуктора по допускаемому крутящему моменту.

При выбранном редукторе фактическое число оборотов ходового колеса.

Фактическая скорость кран-балки.

Отклонение от заданного значения скорости.

Время пуска и фактическое ускорение.

Время пуска при максимально допустимом ускорении.

Приведенный к валу двигателя момент сопротивления передвижению крана со стороны, противоположной расположению тельфера, при работе без груза где Wпер — сопротивление передвижению тележки .

Предполагаем, что вес металлоконструкции и электрооборудования расположен на кране симметрично, за исключением тельфера. Центр тяжести тельфера расположен на расстояние 0,8 м от опоры. Тогда давление на колеса опоры.

Необходимый пусковой момент для опоры.

Кратность максимального момента для двигателя МТ12−6 равна 2,5.

Средний пусковой момент.

Тогда двигатель должен иметь номинальный момент.

Фактический номинальный момент двигателя.

Таким образом, если установленный двигатель имеет значительно меньший номинальный (а следовательно и пусковой) момент, то разгон крана будет происходить с меньшим ускорением, а работа — с большим запасом сцепления. Фактическое время пуска tпф=1,482 сек Фактическое среднее ускорение за период пуска.

По условиям работы такое увеличение времени допустимо, следовательно, двигатель МТ 12−6 обеспечивает надлежащий запас сцепления.

Расчет ходовых колес Максимальная нагрузка на ходовое колесо.

Эффективное напряжение контактного смятия поверхности катания обода колеса при рельсе со скругленной головкой типа Р-38 (при точечном контакте).

где Nпр приведенное число оборотов ходового колеса.

Предельное значение эффективных напряжений для колеса изготовленного из стали 65 Г с твердостью поверхности катания НВ350.

При сроке службы ходового колеса 10лет, общее время работы Т=10*365*0,5*0,33*24*0,25=3613,5ч.

Тогда согласно усредненному графику нагружения крана h1=3613.5*0.1=361.35ч.

Нагрузка.

При работе с Q=0.5Qном.

h2=5h1=5*361.35=1806.75 ч.

при работе с Q=0.1Qном.

h3=4h1=4*361.35=1445.4 ч Число оборотов ходового колеса под нагрузкой.

Металлоконструкция моста кран-балки В металлических конструкциях грузоподъемных машин большое распространение получили так называемые шпренгельные балки, представляющие жесткую в отношении прогиба балку, опирающуюся шарнирно на концевые опоры и подпертую системой стержней (шпренгелем), соединенных шарнирными узлами. Назначением шпренгеля является уменьшение прогиба основной балки и, следовательно, разгрузка ее. Верхний пояс шпренгельной балки (собственно балка) работает главным образом на поперечный изгиб, а все прочие элементы (стержни шпренгеля) — только на продольную силу (растяжение или сжатие).

Мост кран балки состоит из двух пространственно жестких балок, соединенных по концам пролета с концевыми балками, в которых установлены ходовые колеса.

Электротельфер перемещается по монорельсу (двутавр № 30) укрепленному между коробчатых балок на расстоянии 520 мм и уложенных на коробчатых балках поясах крепления с шагом 0,5 м. Двутавр съемный, укреплен болтами к поясам жесткости.

Конструкция сварная, материал — сталь МСт.3 по ГОСТ 380–60.

Выбор основных размеров Высоту балки назначают в зависимости от размера пролета по соотношению.

Принимаем hб=0,8 м. Принятая высота опорного сечения балки Длину скоса берут в пределах.

Ширина площадок со стороны механизма перемещения, так и стороны тролеев принята В=1 м.

Вес элементов конструкции Gм=10,4 тс, тролеев, расположенных на мосту Gтр=0,5 тс; одной площадки с настилом Gпл=0,1 тс; одной главной пролетной балки (без вспомогательных элементов) Gб=4 тс; Одной концевой балки Gкб=0,95 тс; одного механизма передвижения (включая установку ходового колеса, тормоз, редуктор, муфты, двигатель) Gмех=1 тс Определение расчетных нагрузок для главной (пролетной) балки.

а) Постоянная распределенная нагрузка для главной балки со стороны механизма передвижения.

б) Постоянная распределенная нагрузка для главной балки со стороны троллеев.

где kn — поправочный коэффициент для определения постоянных нагрузок, принимаемый в зависимости от скорости передвижения: при скорости до 60м/мин=1,1.

• в) Постоянные сосредоточенные нагрузки для балки со стороны механизма передвижения от веса механизма передвижения и веса электрооборудования
• г) Подвижная нагрузка от ходового колеса тельфера

где kq = 1.2 поправочный коэффициент для определения расчетных подвижных нагрузок, учитывающий влияние силы инерции и принимаемый в зависимости от режима работы;

д) Распределенная горизонтальная инерционная нагрузка от веса одного механизма передвижения.

• в) Сосредоточенная горизонтальная инерционная нагрузка МП
• ж) Сосредоточенная горизонтальная инерционная нагрузка от веса двутавра 1пог.м.=52,7 кг

з) Поперечные подвижные горизонтальные инерционные нагрузки от торможения тельфера (тормозными являются два колеса из четырех).

к) Скручивающий момент от подвижной инерционной нагрузки.

л) скручивающий момент от распределенной горизонтальной инерционной нагрузки.

м) Скручивающий момент от сосредоточенных инерционных нагрузок.

Расчетный скручивающий момент от всех горизонтальных нагрузок.

На балку со стороны троллеев не будут действовать сосредоточенные нагрузки от веса механизма передвижения электротельфера т. е. эта балка была нагружена меньше, и, следовательно, расчетной должна быть балка со стороны механизма передвижения.