- •Министерство образования и науки Украины
- •А.М.Маковский, п.Ф.Лях, и.А.Лукьянов расчеты крановых механизмов с применением электронных таблиц excel
- •1 Расчет механизмов грузоподъемного крана
- •2 Расчет механизмов башенного крана………………71
- •2.4.5 Выбор диаметров блоков………………………………………….115
- •2.4.6 Расчёт геометрических размеров рабана…………………….....115
- •2.4.7 Выбор двигателя…………………………………………………..116
- •2.4.9 Выбор муфты двигателя и тормоза………………………………119
- •3 Расчет деталей и узлов крановых механизмов……………………………………………………….131
- •Введение
- •1 Расчет механизмов грузоподъемного крана
- •1.1.1.2 Выбор схемы механизма
- •1.1.1.3 Выбор крюковой подвески
- •1.1.1.4 Выбор каната
- •1.1.1.5 Выбор диаметров блоков
- •1.1.1.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •1.1.1.7 Выбор двигателя
- •1.1.1.8 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •1.1.1.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •1.2 Механизм передвижения грузовой тележки
- •1.2.1.2 Выбор схемы механизма
- •1.2.1.11.1 Выбор муфты двигателя
- •Момент инерции вращающихся частей механизма
- •Время пуска тележки без груза
- •По рассматриваемому примеру:
- •Результаты расчетов, выполненных программой:
- •Момент инерции тележки с грузом при торможении
- •2 Расчет механизмов башенного крана
- •Тип крана башенный электрический
- •2.1 Механизм подъема груза
- •2.1.1 Проектировочный расчет
- •2.1.1.2 Выбор схемы механизма
- •2.1.1.3 Выбор крюковой подвески
- •2.1.1.4 Выбор каната
- •2.1.1.5 Выбор диаметров блоков
- •2.1.1.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.1.1.7 Выбор двигателя
- •2.1.1.8 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •2.1.1.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •2.2 Стреловой механизм изменения вылета груза
- •2.2.1.2 Выбор схемы механизма
- •2.2.1.4 Выбор диаметров блоков
- •2.2.1.5 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.2.1.7 Выбор редуктора
- •По примеру:
- •2.2.1.8 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •Исходные данные для расчёта приняты из проектировочного расчёта.
- •2.3 Механизм вращения поворотной части крана
- •2.3.2 Выбор схемы приводного механизма
- •2.3.3 Определение моментов сопротивления вращению поворотной части крана
- •2.4 Механизм передвижения грузовой тележки с канатной тягой (проектировочный расчет)
- •2.4.5 Выбор диаметров блоков
- •2.4.6 Расчёт геометрических размеров барабана
- •2.4.9 Выбор муфты двигателя и тормоза
- •2.5 Механизм передвижения башенного крана (проектировочный расчет)
- •3 Расчет деталей и узлов крановых механизмов
- •3.1 Ось барабана
- •Значение заносим в программу:
- •Значения длин участков a, b, c и l заносим в программу.
- •Значения , ,, , , заносим в программу:
- •Результаты расчетов, выполненные программой:
- •3.2 Подшипники оси барабана
- •Значения ,,,,,,,,,,заносим в программу:
- •Результаты расчетов, выполненных программой:
- •3.3 Узел крепления каната к барабану
- •Исходные данные заносим в программу:
- •Исходные данные заносим в программу:
- •Расчетные таблицы excel, формулы и их структурное представление
Значения ,,,,,,,,,,заносим в программу:
Коэффициент вращения |
1,0 | |
Коэффициент безопасности |
1,1 | |
Температурный коэффициент |
1,0 | |
Коэффициент для1-го груза |
1,0 | |
Коэффициент для 2-го груза |
0,5 | |
Коэффициент для 3-го груза |
0,195 | |
Коэффициент для 4-го груза |
0,05 | |
Относительная продолжительность работы при 1-м режиме нагружения |
0,1 | |
Относительная продолжительность работы при 2-м режиме нагружения |
0,5 | |
Относительная продолжительность работы при 3-м режиме нагружения |
0,1 | |
Относительная продолжительность работы при 4-м режиме нагружения |
0,3 |
Результаты расчетов, выполненных программой:
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник при 1-м режиме нагружения, Н |
21 557,73 | |
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник при 2-м режиме нагружения, Н |
10 778,86 | |
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник при 3-м режиме нагружения, Н |
4 203,76 | |
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник при 4-м режиме нагружения, Н |
1 077,89 | |
Суммарная динамическая нагрузка, Н |
11 782,74 | |
Долговечность подшипника, ч |
70 014 |
3.3 Узел крепления каната к барабану
3.3.1 Исходные данные для расчета
Максимальное усилие в подъемном канате = 22 613 Н;
Диаметр каната d = 0,015 м.
Исходные данные заносим в программу файла «OS.xls».
Ниже приведен фрагмент программы:
Максимальное усилие в подъемном канате, Н |
22 613 | |
Диаметр каната, м |
d |
0,015 |
3.3.2 Выбор основных геометрических размеров болта и прижимной планки
Принята конструкция узла крепления каната к барабану прижимной планкой с одним болтом. Профиль канавки может быть трапецеидальный
(тип – т) и полукруглый (тип – к).
Основные геометрические размеры узла крепления каната к барабану приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5 – Основные геометрические размеры узла крепления
каната к барабану
Диаметр каната , мм |
Резьба болта |
Внутренний диаметр резьбы ,мм |
Минимальная толщина прижимной планки а, мм |
Св. 10 до 12 |
М12 |
10,1 |
10,5 |
Св. 12 до 14 |
М12 |
10,1 |
12,0 |
Св. 14 до 17 |
М16 |
14,8 |
13,5 |
Св. 17 до 20 |
М20 |
17,3 |
15,0 |
По рассматриваемому примеру:
Профиль канавки трапецеидальный (т); = 0,0148 м;= 0,135 м.
Исходные данные заносим в программу:
Профиль канавки |
т | |
Внутренний диаметр резьбы прижимного болта, мм |
0,0148 | |
Минимальная толщина прижимной планки, мм |
0,0135 |
3.3.3 Расчет усилия в прижимном болте и определение количества прижимных планок
Растягивающее усилие в прижимном болте определяется по зависимости [ 5]
,
где – основание натурального логарифма;
- коэффициент трения между канатом и барабаном (=0,10…0,16);
- угол охвата барабана канатом,=3…;
- приведенный коэффициент трения между канатом и прижимной планкой (=- для трапецеидальной канавки,=- для полукруглой канавки);
- угол наклона боковой грани на прижимной планке,=40…45°;
- угол охвата барабана канатом при переходе от одной канавки в другую,=.
Необходимое число болтов (прижимных планок)
,
где - коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану,=1,5 [5];
[] - допускаемые напряжения при растяжении болта, МПа, (ориентировочно для стали Ст3 [] =70 МПа) [5].
Согласно нормам число болтов (прижимных планок) должно быть не менее двух.
Для рассматриваемого примера:
=0,13; =;=400; =;=1,5; []=70МПа.