Расчёт кран-балки
Рассчитать механизм передвижения мостового однобалочного крана (кран-балки):
- грузоподъемностью Q=1,7 т;
- пролет крана LK= 10,6 м;
- скорость передвижения V = 0,48 м/с;
- высота подъема Н= 12 м;
- режим работы средний;
- управление с пола.
Кран работает в мастерской по ремонту сельскохозяйственной техники.
Мостовые однобалочные краны грузоподъемностью 1 .5т регламентированы ГОСТ 2045 - 89*.
В соответствии с прототипом выбираем кинематическую схему однобалочного мостового крана (кран-балки) с центральным приводом и передвижной электрической талью (рис. 1). Согласно ГОСТ 22584 - 96 по грузоподъемности 1 т выбираем электроталь ТЭ 100-521 [1, стр. 215].
Рисунок 1. Мостовой однобалочный кран.
Расчет механизма передвижения крана проводим в следующем порядке.
1
. Определяем размеры ходовых колес по формуле
(1)
Максимальную нагрузку на колесо вычисляем при одном из крайних положений электротали.
По ГОСТ 22584-96 [1, стр. 215] принимаем массу тали mт =180 кг = 0,18т (ее вес G7 = mTg ≈ 0,18×10 = 1.8кН) и длину L = 870 мм. Массу крана с электроталью выбираем приближенно по прототипу [1, стр. 214] mк ≈ 2,15т. Тогда вес крана Gк = mкg ≈ 2,15 × 10 = 21,5 кН. Ориентировочно принимаем
l ≈ L ≈ 0,87 м.
Для определения нагрузки Rmax пользуемся уравнением статики
∑M2 = 0 или – Rmax Lк+ (GГ+ GT)×(Lк – l) + (Gк – GT) × 0,5Lк =0 (2)
откуда
Rmax== (3)
≈ 27 кН
При общем числе ходовых колес Zk = 4 нагрузка приходится на те два колеса крана, вблизи которых расположена тележка. Тогда
Rmax = R/2 = 27/2 = 13,5 кН = 13500 Н. (4)
Следовательно,
Согласно ГОСТ 3569 - 74 [1, стр. 252] выбираем крановое двухребордное колесо диаметром Dк = 200мм. Диаметр цапфы dц = Dк/(4 .6) ≈ (50 .35) мм. Принимаем dц = 50 мм.
Для изготовления колес используем сталь 45, способ термообработки нормализация (НВ ≈ 200). Колесо имеет цилиндрическую рабочую поверхность и катится по плоскому рельсу. При Dк ≤ 200 мм принимаем плоский рельс прямоугольного сечения [1, стр. 252], выбирая размер апо условию: а< В. При DK ≤ 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 Kv=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
σк.л = аl= 493 МПа (5)
Поскольку допустимые контактные напряжения для стального нормализованного колеса [σкл] =450 .500 МПа, то условие прочности выполняется.
2
. Определяем статическое сопротивление передвижению крана.
Поскольку кран работает в помещении, то сопротивление от ветровой нагрузки Wв не учитываем, т. е.
WУ = Wтр + Wук (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, Кр= 1,5. Тогда,
Другие статьи по теме
Полиграф использование и перспективы развития метода
Ситуация, исторически сложившаяся вокруг полиграфов,
довольно парадоксальна. Результаты проверки этим прибором не всегда принимаются
в качестве доказательства в суде, степень научности метода подвергнута
серьезнейшей критике в ак ...
История научных исследований в области управляемого термоядерного синтеза
Говорят, говорят, скоро будет термояд,
Будет мирный, будет смирный,
управляемый.
Нам об этом термояде говорили в детстве дяди.
Говорят, говорят, скоро будет термояд!
А теперь мы сами дяди, сами то же
говорим
И мечто ...