Курсовая работа (т): Мостовой кран

,                                        (6)

где  - грузоподъемность на крюке, кг ();

 - масса крюковой подвески, кг (),

,                                        (7)

,

,

.

Принят стальной канат:

Канат 19,5-Г-В-С-Л-О-Н-Т-Р 1770 ГОСТ 2688-80.

.3 Определение размеров барабана

Барабан предназначен для преобразования угловых перемещений вала двигателя в линейное перемещение гибкого элемента посредством навивки его на цилиндрическую поверхность барабана. [6]

Диаметр барабана по дну канавок :

,                                           (8)

где  - коэффициент выбора минимального диаметра барабана (для группы режима 5М  [6]).

.

Принят из стандартных значений .

Диаметр барабана по средней линии навиваемого каната :

,                                                (9)

.

Принимаем нормальную канавку т.к. у неё шаг нарезки меньше, а значит и длина барабана.

Полная длина двухканатного барабана :

,                                               (10)

где  - длина рабочей части барабана, ;

 - длина участка, необходимого для закрепления каната, ;

 - длина не нарезной части барабана,  (=175):

,                                           (11)

где  - шаг навивки каната на барабан,  ();

 - число запасных витков, ();

 - число рабочих витков:

,                                                (12)

где  - высота подъема груза,  ();

,

Принято.

,

,                                              (13)

,

.

Принята .

Толщина стенки барабана d определена по эмпирической формуле :

,                                                 (14)

Принимаем  из конструктивных соображений.

.4 Определение потребной мощности. Выбор двигателя

В грузоподъемных машинах применяют крановые и металлургические асинхронные двигатели переменного тока серий MTH, 4MTH, MTF с фазным ротором, MTKF, MTKH, 4MTKH с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели имеют повышенную нагрузочную способность, большой пусковой момент при сравнительно малых пусковых токах и небольшое время разгона[6].

Максимальная статической мощность :

,                                                 (15)

где  - промежуточная грузоподъемность крана, кг ();

 - КПД полиспаста, ();

 - КПД направляющего блока, ( [6]),

.

Двигатель выбран по его потребной мощности :

,                                  (16)

.

Так как в справочниках приводится мощность электродвигателя при ПВ = 40%, а для проектируемого крана необходим электродвигатель с ПВ = 60%, то необходимо найти потребную мощность при ПВ = 40%:

По [6] выбран двигатель постоянного тока Д806 Параметры сведены в таблицу 4.

Таблица 4 Основные технические данные эл. двигателя Д806

Номинальный момент двигателя :

,

.

.5 Кинематический расчет механизма

Для подбора редуктора необходимо определить общее передаточное отношение:

,

где  - частота вращения барабана:

,

3.6 Выбор редуктора и соединительных муфт

.6.1 Выбор редуктора

С учетом требуемого передаточного отношения u, частоты вращения быстроходного вала nдв и момента на выходном валу редуктора выбираем стандартный редуктор с передаточным отношением близким к требуемому.

Момента на выходном валу редуктора создаваемый грузом :

,                                                (17)

.

Выбран цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор ЦЗУ-315-НМ со следующими параметрами: номинальное передаточное число u=50; частота вращения быстроходного вала n=1500 об/мин; момент на быстроходном масса валу Твых=8,6 кН∙м, масса .

Габаритные и присоединительные размеры редуктора ЦЗУ-315-НМ занесены в таблицу 5.

Таблица 5 Габаритные и присоединительные размеры редуктора ЦЗУ-315-

Межосевое расстояние быстроходная ступень

тихоходная ступень

Выходной вал принят в виде части зубчатой муфты размеры которой занесены в таблицу 6.

Рисунок 4 Эскиз выходного вала

Таблица 6 Размеры выходного вала ЦЗУ-315-НМ

.6.2 Выбор соединительной муфты

Для соединения вала электродвигателя с валом редуктора выбрана втулочно-пальцевая муфта.

Соединительная муфта выбрана по расчетному моменту:

,                                              (18)

где k1 - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, (для режима 6М k1=1,3 [6]);

k2 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма, (для режима 5М k2=1,3 [6]);

Tс - наибольший статический момент на валу муфты:

,

где  - диаметр барабана по средней линии навиваемого каната, м ();

 - максимальное натяжение каната,  ();

ηп - КПД привода:

,                                                 (19)

где  - КПД барабана, ():

,

,

Выбрана МУВП-1000-50-2-У3 ГОСТ15150-90.

Параметры выбранной муфты занесены в таблицу 7.

Таблица 7 Параметры МУВП

.7 Проверка двигателя на надежность пуска

Выбранный двигатель проверен на надежность пуска по ускорению подъема груза.

Фактическое ускорение при пуске aср, м/с2:

                                                    (20)

где tП - время пуска, с,

                                     (21)

где d - коэффициент, учитывающий неучтенные вращающиеся и поступательно движущиеся массы механизма подъема груза (d = 1,1 [6]);р - момент инерции ротора двигателя, кг×м2 (Iр = 1 кг×м2) [6];м - момент инерции муфты с тормозным шкивом, кг×м2 (Iм = 4,5 кг×м2);гр - момент инерции груза, приведенный к валу двигателя, кг×м2:

,                                       (22)

где  - промежуточная грузоподъемность крана, кг ();

 - диаметр барабана по средней линии навиваемого каната, м ();

 - максимальное натяжение каната,  ();

 - фактическое передаточное отношение редуктора, ();

,                                           (23)