Построение грузовой характеристики стрелового крана

3. Статический расчет на устойчивость

• Определим сумму моментов сил удерживающих кран, находящийся в рабочем положении при минимальном вылете стрелы. Минимальный вылет стрелы возможен при угле подъема стрелы к горизонту α=60⁰:

W_p - удельная ветровая нагрузка (W_p=250H/м²);

h_i - плечо ветровой нагрузки относительно опорного контура, м.

• Определим сумму моментов сил опрокидывающих кран в рабочем положении, α=60⁰:

Q – вес груза (грузоподъемность крана), т=10кН.

• Максимальная грузоподъемность крана при α=60⁰ определяется из условия его грузовой устойчивости:

Коэффициент грузовой устойчивости принимаем равным 1,4 , т.к. в данной курсовой работе уклоном, на котором стоит кран, пренебрегаем.

.

• Рассчитаем грузоподъемность крана при угле подъема стрелы α=45⁰:

• Рассчитаем грузоподъемность крана при угле подъема стрелы α=30⁰:

• Рассчитаем грузоподъемность крана при угле подъема стрелы α=10⁰:

• Определим значение коэффициента собственной устойчивости крана при минимальном вылете стрелы α=60⁰. Давление ураганного ветра, создающего опрокидывающий момент в сторону противовеса, примем равным 600 кН/м².

Кран является устойчивым при действии ураганного ветра.

4.Выбор каната грузоподъемного механизма крана.

• Определим усилие в канате, набегающем на барабан лебедки грузоподъемного механизма при подъеме груза, вес которого равен максимальной расчетной грузоподъемности крана:

, где

m – кратность грузового полиспаста;

η_пол – коэффициент полезного действия полиспаста.

КПД полиспаста с обводными блоками следует рассчитать по формуле:

, где

η - коэффициент полезного действия отдельного блока полиспаста или обводного блока (принимаем равным η=0,95);

m – кратность грузового полиспаста, шт;

n – количество обводных блоков, шт.

Тогда усилие в канате будет равно:

• Определение разрывного усилия в канате грузоподъемного механизма:

, где

к_зап – коэффициент запаса прочности (принимаем равным 6).

• Выбираем канат для грузоподъемного механизма по ГОСТ 2688-80:

канат типа ЛК-Р, 6×19 проволок с одним органическим сердечником;

диаметр каната d=16,5 мм;

расчетная площадь сечения всех проволок S=104,61 мм²;

ориентировочная масса 1000 м смазанного каната m=1025 кг;

предел прочности проволоки при растяжении R=1770 МПа=180 кгс/мм²;

разрывное усилие каната в целом Р_раз=179 кН.

5. Выбор двигателя грузоподъемного механизма.

• Определим максимальную скорость каната, навиваемого на барабан лебедки по заданной максимальной скорости подъема груза с учетом кратности и КПД полиспаста:

, где

m – кратность грузового полиспаста;

V_п - максимальная скорость подъема груза, м/с.

• Определим необходимую мощность электродвигателя:

, где

Р – тяговое усилие в канате, кН;

V_k – скорость навивки, м/с.

• Выбираем двигатель по рассчитанной мощности:

тип электродвигателя – МТКF 411-6 (50 Гц, 220/380 В),

номинальная мощность на валу (при тяжелом режиме работы ПВ=40%) - 22 кВт,

скорость вращения – 935 об/мин.