2020-06-29
200
1. Расчет разрывного усилия в канате
Sp = Smax * nк = 6137 *3,2 =19638 кг (1)
где: Smax - максимальное натяжение каната, кг;
nk – коэффициент запаса прочности каната в зависимости от режима работы механизма, 3,2.
Smax = (Q+q) / (a * η 
)= (40000 +250) / 8*0,82 = 6136,6кг (2)
где: Q – грузоподъемность крана, 40000 кг;
q = 0,01Q – вес крюковой подвески, 250 кг;
а- кратность полиспаста в зависимости от грузоподъемности крана. 8;
ηn- КПД полиспаста в зависимости от его кратности, 0,82.
По разрывному усилию выбирается марка и диаметр каната dк, мм.
Принимаем dк = 21 мм, марка каната ЛК-Р-6*19+1 ГОСТ 3070-74
2. Расчет диаметров блоков и барабана
Dб = dк * к, (3)
где: dк -диаметр каната, мм;
к – коэффициент жесткости каната в зависимости от режима работы механизма.
ГОСТ 3241 – 80 «Канаты стальные. Технические условия» приводит ограничение: «Диаметр шейки барабана должен быть не менее 15 номинальных диаметров каната»
|
|
|
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 23 |
| ВКР |
3. Расчет длины барабана
Lб = Z * t = 57 *1.1 *21 = 1316 мм (4)
где: Z – количество витков каната на барабане, шт.;
t = 1,1∙dк – шаг витков каната, мм.
Z = Lк / (π * Dб) +3= 236/(3,14*0,35) +3 = 57 (5)
где: Lk– длина каната в зависимости от кратности полиспаста α и высоты подъема груза Н, м.
Lк = Н *а = 29,4*8 = 236 м (6)
где: Dб– длина барабана, м.
4. Расчет частоты вращения вала барабана
nб = Vк / (π * Dб) = 8,4*8/(3,14*0,35)= 61 об/мин (7)
где: Vk = Vг*а - скорость навивки каната на барабан, м/мин.;
Vг – скорость подъема груза, м/мин.;
а - кратность полиспаста;
Dб – диаметр барабана, м.
5. Расчет мощности гидромотора лебедки
Nд = (Q + q) * Vг / (60*102 * η0)= 40250*8,4/4896 = 8,2квт (8)
где: Q – грузоподъемность крана, кг;
q = 0,01 Q – вес крюковой подвески, кг;
VГ – скорость подъема груза, м/мин.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 24 |
| ВКР |
По расчетному значению мощности выбирается гидромотор.
Выбираем аксиально-поршневой регулируемый гидромотор 223.25.
Техническая характеристика гидромотора:
потребный рабочий объём гидромотора 214 
перепад давлений на гидромоторе 16 МПА.
номинальная подача 4,840 квт
частота вращения вала гидромотора 1400 об/мин
(Регулировать на частоту 750 об/мин)
6. Расчет передаточного отношения редуктора
|
|
|
iр = nд / nб = 1400/61 =22,95 (9)
где: nд - частота вращения вала гидромотора, об/мин.;
nб - частота вращения вала барабана, об/мин.
По передаточному отношению редуктора iР, мощности гидромотора Nд и диаметру вала гидромотора dг выбирается стандартный цилиндрический двухступенчатый редуктор типа Ц2У -160
7. Расчет крутящих моментов на валах гидромотора и барабана
Мд = 975 * Nд / nд =975*12/1400= 8,36 кгм (10)
Мб = 975 * Nб / nб = 975*9,6/61=153 кгм (11)
где NД – мощность гидромотора, кВт;
Nб = Nд / η0,- мощность на валу барабана, кВт;
η0 = 0,8 – общий КПД лебедки;
nд – частота вращения вала гидромотора, об/мин.;
nб – частота вращения валов барабанов, об/мин.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 25 |
| ВКР |
8. Расчет тормозного момента на 1-ом быстроходном валу редуктора
Мб.р. = nт * М1 = 40250*0,35/2*8*23*0,8 = 48 кгм (12)
где: М1 – номинальный тормозной момент на 1-ом валу редуктора, кг м;
М1 = (Q + q) *Dб / (2 * а * i * η0), (13)
Q – грузоподъемность крана, кг;
q = 0,01Q – вес крюковой подвески, кг;
Dб – диаметр барабана, м;
а - кратность полиспаста;
i – передаточное отношение редуктора;
η0 = 0,8 – общий КПД лебедки;
nT – коэффициент запаса торможения.
По тормозному моменту МТ выбирается тормоз ТКТ 300.
В таблице 2 приводятся режимы работы механизма.
Таблица 2 – Режимы работы механизма
| Режим работы механизма (РР) | Л | С | Т |
| Продолжительность включений механизма ПВ% | 15 | 25 | 40 |
| Коэффициент запаса прочности каната nк | 5,0 | 5,5 | 6,0 |
| Коэффициент жесткости каната, к | 20 | 25 | 30 |
| Коэффициент запаса торможения, nT | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
В таблице 3 представлены характеристики стальных проволочных канатов
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 26 |
| ВКР |
| Диаметр каната dк, мм | Разрывное усилие каната | |||||
| Предел прочности проволок при растяжении [σ]р, кг/мм2 | ||||||
| 140 | 160 | 180 | 200 | 220 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 3,3 | - | - | 553 | 615 | 676 | |
| 3,6 | - | - | 669 | 744 | 818 | |
| 3,9 | - | - | 795 | 884 | 969 | |
| 4,2 | - | - | 930 | 1035 | 1135 | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 4,5 | - | - | 1075 | 1195 | 1285 | |
| 4,8 | - | - | 1240 | 1375 | 1475 | |
| 5,5 | - | 1415 | 1590 | 1720 | 1860 | |
| 5,8 | - | 1585 | 1785 | 1925 | 2080 | |
| 6,5 | - | 1970 | 2220 | 2400 | 2595 | |
| 8,1 | - | 3075 | 3370 | 3675 | - | |
| 9,7 | - | 4420 | 4840 | 5280 | - | |
| 13,0 | 6860 | 7845 | 8560 | 9340 | - | |
| 14,5 | 8670 | 9900 | 10800 | 11800 | - | |
| 16,0 | 10700 | 12200 | 13400 | 14600 | - | |
| 17,5 | 12900 | 14750 | 16150 | 17650 | - | |
| 19,5 | 15450 | 17650 | 19350 | 21100 | - | |
| 21,0 | 18100 | 20700 | 22700 | 24750 | - | |
| 22,5 | 21000 | 24000 | 26300 | 28700 | - | |
| 24,0 | 24100 | 27550 | 30200 | 32900 | - | |
| 25,5 | 27450 | 31350 | 34300 | 37450 | - | |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 27 |
| ВКР |
Таблица 4. – Редукторы цилиндрические двухступенчатые типа Ц2У (ГОСТ 20758-75)
| Типоразмер | Передаточное отношение i | Номинальный крутящий момент на тихоходном валу МТ, кг∙м | Диаметр цапфы быстроходного вала dр, мм |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Ц2У – 100 | 8; 10; 12,5; 16 | 25 | 20 |
| Ц2У – 125 | 8; 10; 12,5; 16 | 50 | 20 |
| Ц2У – 160 | 18; 20; 22,4; 25 | 100 | 25 |
| Ц2У – 200 | 28; 31,5; 35,5; 40 | 200 | 30 |
| Ц2У – 250 | 28; 31,5; 35,5; 40 | 400 | 40 |
В таблице 5 представлены характеристики муфт.
Таблица 5 – Муфты универсальные фланцевые втулочно-пальцевые типа МУВП (ГОСТ 21424-75)
| Типоразмер | Диаметры посадочных отверстий d, мм | Номинальный передающий крутящий момент М, кг∙м | |
| МУВП–1 | 10, 11, 12, 14 | 0,63 | |
| МУВП-2 | 16, 18 | 1,6 | |
| МУВП-3 | 16, 18, 20, 22 | 3,15 | |
| МУВП-4 | 20, 22 | 6,3 | |
| МУВП-5 | 25, 28 | 12,5 | |
| МУВП-6 | 32, 36, 40, 45 | 25,0 | |
| МУВП-7 | 40, 45, 50, 56 | 50,0 | |
| МУВП-8 | 50, 56, 63 | 100,0 | |
| МУВП-9 | 63, 71, 80, 90 | 200,0 | |
| МУВП-10 | 80, 90, 100, 110 | 400,0 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 28 |
| ВКР |
|
|
|
Таблица 6 – Тормоза колодочные с электромагнитными толкателями переменного тока типа ТКТ (ГОСТ 17412-72)
| Типоразмер | Тормозной момент MT, кг∙м при ПВ% | Диаметр тормозного шкива Dш, мм | |||
| 15 | 25 | 40 | |||
| ТКТ-100 | 2,0 | 2,0 | 1,1 | 100 | |
| ТКТ-200/100 | 4,0 | 4,0 | 2,2 | 200 | |
| ТКТ-200 | 16,0 | 16,0 | 8,0 | 200 | |
| ТКТ-300/200 | 24,0 | 24,0 | 12,0 | 300 | |
| ТКТ-300 | 50,0 | 50,0 | 17,0 | 300 | |
| ТКТ-400 | 110,0 | 110,0 | 30,0 | 400 | |
| ТКТ-500 | 200,0 | 200,0 | 50,0 | 500 | |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Листт |
| 29 |
| ВКР |
