Колодцевый кран
2.1 Механизм подъёма груза
Рисунок 2.1 - Кинематическая схема механизма подъема.
Определяем кратность полиспаста:
,
где z - количество ветвей на которых висит груз, z=8;
zб - количество ветвей наматываемых на барабан, zб=4.
Получаем:
.
Определяем скорость движения каната:
,
где vгр - заданная скорость подъема груза, м/мин, vгр=23 м/мин.
Получаем:
vк=23•2=46 м/мин.
Расчет механизма подъема
Основная нагрузка механизма подъема колодцевого крана складывается из веса: слитка , колонны и канатов
Максимальное статическое усилие в канате:
- число ветвей каната, навиваемых на барабан;
- кратность полиспаста;
- КПД направляющих блоков ( - число направляющих блоков; - КПД одного блока).
Разрывное усилие каната в целом:
где - коэффициент запаса прочности каната (группа режима работы 8К по ГОСТ 25835)
По условию выбираем канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6Ч19(1+6+6/6)+1ос маркировочной группы 1764 по ГОСТ 2688-80 .
Расчет и выбор электродвигателя.
Статическая мощность при подъеме номинального груза определяется по формуле:
где - КПД механизма подъема, ;
- скорость подъема груза, , .
Подставляя, все значения в формулу получаем:
Потребная мощность электродвигателя:
где коэффициент приведения, .
Получаем:
Выбираем электродвигатель типа МТВ713 - 10.
Некоторые технические характеристики двигателя:
Мощность на валу 160 кВт
Частота вращения вала 600 об/мин
Вес 1900кг
КПД 0,91
Диаметр вала 55 мм
Габаритный чертеж двигателя представлен на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Габаритный чертеж двигателя
Расчет и выбор редуктора.
Определим диаметр барабана:
где коэффициент выбора диаметра барабана, ;
диаметр каната, , .
Получаем:
Определим частоту вращения барабана:
Передаточное отношение редуктора:
Подставляя все значения в формулу, получаем:
Мощность редуктора:
где коэффициент запаса,
Получаем:
Максимальный крутящий момент на барабане (тихоходном валу редуктора):
Подставляя все значения в формулу, получаем:
Выбираем редуктор 1Ц2-750. Габаритный чертеж представлен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Габаритный чертеж редуктора
Расчет и выбор муфты.
Расчетный крутящий момент на муфте:
,
где коэффициент запаса,
КПД механизма подъема,
Получаем:
Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую 800-50-¦ по ГОСТ 12081-72 с тормозным шкивом .
Номинальный крутящий момент муфты . Габаритный чертеж муфты представлен на рисунке 2.4.
Расчет и выбор тормоза.
Расчетный тормозной момент:
,
Рисунок 2.4 - Габаритный чертеж муфты
где коэффициент запаса торможения, .
Подставляя все значения в формулу, получаем:
Выбираем тормоз ТКП-300.
Габаритный чертеж тормоза представлен на рисунке 2.5.
При эксцентриситетах слитка и относительно вертикальной оси колонны на ее направляющих действуют силы трения:
где - коэффициент сопротивления движению колонны по направляющим;
Рисунок 2.5 - габаритный чертеж тормоза
Равнодействующая веса колонны может иметь эксцентриситеты и относительно ее оси. Тогда на направляющие будут действовать силы трения:
Реактивный момент, возникающий на колонне при одновременном ее вращении и подъеме, необходимый для расчета сил сопротивления в направляющих колонны определяется:
,
где передаточное отношение и КПД зубчатой передачи.
момент на оси двигателя,
где мощность двигателя,
КПД двигателя, ,
частота вращения вала.
Силы трения на направляющих колонны:
где
Суммарное натяжение канатов подъема и управления клещами при совместной работе механизмов подъема и вращения: