Последовательность расчета.

Цель работы:

Изучение устройства, технических параметров и методики общего расчета грузовой лебедки стрелового крана.

 

Содержание:

1. Изучение схем грузовых полиспастов, крюковых подвесок и механизмов подъема груза кранов общего назначения по плакатам и макетам.

2. Общий расчет грузовой лебедки стрелового крана (рис. 1).

 

 

    Исходные данные для расчета по варианту №1:

 

    Грузоподъемность крана – Q = 6,3 т;

    Скорость подъема груза – V = 10 м/мин;

    Высота подъема груза – H = 16 м;

    Режим работы механизма Т – ПВ-40.

 

Последовательность расчета.

1. Расчет разрывного усилия в канате:

                                          (2.1)

где – максимальное натяжение каната, кг;

 – коэффициент запаса прочности каната в зависимости от режима работы механизма [1, табл. 1, С. 9].

 

                                                             (2.2)

 

где Q – грузоподъемностьканата, кг;

    q = 0,01 Q – вес крюковой подвески, кг;

    а = 4 – кратность полиспаста в зависимости от грузоподъемности крана [1, табл. 2, С. 4];

=0,88 – КПД полиспаста в зависимости от его кратности;

= 1,793т;

= 5;

= 8965 кг.

    По разрывному усилию выбирается марка и диаметр каната , мм:

    Марка 130 =13 мм [1, табл. 2, С. 10].

 

2. Расчет диаметров блоков и барабана  мм:

                                             (2.3)

 

где =13 мм – диаметр каната;

k = 20 – коэффициент жесткости каната в зависимости от режима работы механизма [1, табл. 1, С. 9];

    = 180 кг/мм²;

    = 260 мм.

 

3. Расчет длины барабана:

,                                      (2.4)

где Z – количество витков каната на барабане, шт;

    t = 1,1·  – шаг витков каната, мм;

    t = 14,3 мм.

 

                                        (2.5)

где  – длина каната в зависимости от кратности полиспаста и высоты подъема груза, м.

                                              (2.6)

 

= 64м;

Z = 82 шт;

= 1164,02 мм.

 

4. Расчет частоты вращения вала барабана:

                                   (2.7)

где  – скорость навивки каната на барабан, м/мин;

 – скорость подъема груза, м/мин;

а – кратность полиспаста;

 – диаметр барабана, м;

= 49 об/мин.

 

5. Расчет мощности электродвигателя лебедки:

                                    (2.8)

где Q – грузоподъемность крана, кг;

    q = 0,01Q – вес крюковой подвески, кг;

 – скорость подъема груза, м/мин;

    = 0,8 – общий КПД лебедки.

N=12.9кВт

По расчетному значению мощности N=12.9кВт выбирается электродвигатель в зависимости от ПВ = 40%:

серии MTF411-8 [1, табл. 3, С. 11].

Мощности N=12.9кВт,

    частота вращения вала = 710 об/мин,

    диаметр вала = 50 мм [1, табл. 3, С. 11].

 

6. Расчет передаточного отношения редуктора:

                       (2.9)

где – частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

     – частота вращения вала барабана, об/мин.

    По передаточному отношению редуктора , мощности электродвигателя  и диаметру вала = 50 мм выбирается стандартный цилиндрический двухступенчатый редуктор:

    типоразмер ЦСН-55,

    крутящий момент = 2000 кг·см,

    диаметр вала = 50 мм [1, табл. 4, С. 12].

 

7. Расчет крутящих моментов на валах эл/двигателя и барабана:

                              (2.10)

                               (2.11)

где – мощность эл/двигателя, кВт;

     – мощность на валу барабана, кВт;

    = 0,8 – общий КПД лебедки;

     – частота вращения вала эл/двигателя, об/мин;

    – частота вращения вала барабана, об/мин;

    = 20,6 кг·см;

    = 320,85 кг·см.

 

    По диаметрам валов э/двигателя и редуктора  = 50 мм, крутящему моменту = 320,85 кг·см выбирается муфта:

типоразмер МУВП-8,

диаметры посадочных отверстий  = 50,

номинальный передающий крутящий момент М=80 кг·см [1, табл. 5, С. 12].

 

8. Расчет тормозного момента на 1-ом быстроходном валу редуктора:

                              (2.12)

где – номинальный тормозной момент на 1-ом валу редуктора, кг·см;

                          (2.13)

где Q – грузоподъемность крана, кг;

    q = 0,01Q – вес крюковой подвески, кг;

 – диаметр барабана, м;

а – кратность полиспаста;

     – передаточное отношение редуктора;

    = 0,8 – общий КПД лебедки;

     – коэффициент запаса торможения [1, табл. 1, С. 9];

    = 20,6 кг·см;

    = 41,2 кг·см.

 

    По тормозному моменту     выбирается тормоз:

    типоразмер ТКТ-200/100;

    диаметр тормозного шкива =200 мм.

 

    Полученные данные расчетов корректируем и вносим в сводную таблицу.

 

Сводная таблица результатов расчета

№ вар.	Q, т	, мм	Серия электро- двигателя	Типоразмер редуктора	Типоразмер муфт		Типоразмер тормоза	, мм
					Быстроходный вал	Тихоходный вал
1	6,3	13	MTF 411-8 =12,9кВт =50мм	ЦНС-55 =20,6кВт =50мм	МУВП-8  = 50 мм		ТКТ-200/100	200

 

Список литературы:

1. Бакшеев, В.Н. «Изучение устройства и общий расчет грузовой лебедки стрелового крана»: методические указания по теме №3/Н.В. Бакшеев – Тюмень, ТюмГАСУ, 2009.

2. Бакшеев, В.Н. Строительные машины: учебник для строительных вузов / В.Н.Бакшеев // Собрание трудов. – Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2003. – Том 3. – 360 с.

3. Каталог«Редукторы крупногабаритные»: Издательство С.-Петербург 2005г. Фирма «Редуктор».-61с.