Кран козловой ПТМ 00.000.ПЗ.

Грузовые тележки бывают самоходными или с канатным приводом.

Грузовые тележки двухбалочных кранов могут иметь поворотную стрелу. Опоры крана устанавливаются на ходовые тележки , движущиеся по рельсам. Опоры козловых кранов выполняют двухстоечными равной жёсткости , или одну -жёсткой , другую -гибкой(шарнирной). Для механизмов передвижения козловых кранов предусматривают раздельные приводы.

Приводными выполняют не менее половины всех ходовых колёс.

Обозначение по ГОСТ : Кран козловой 540-33 ГОСТ 7352-75 2. Цель и задачи работы : Цель настоящей работы-освоение основных расчётов грузоподъёмных машин на примере бесконсольного козлового крана общего назначения.

Непосредственные задачи работы : 1. Изучение конструкции козлового крана 2. Определение основных массовых и геометрических характеристик козлового крана 3. Определение внешних нагрузок на кран 4. Проверка устойчивости крана 5. Определение опорных давлений 6. Расчет и подбор механизмов подъема груза , передвижения тележки и крана. 3. Исходные данные для выполнения работы :

тип крана	без консолей
грузоподъемность	50 тонн
ширина обслуживаемой площадки	29 метров
высота подъема грузов	20 метров
скорость передвижения тележки
скорость передвижения крана
режим работы	4м

4. Определение основных геометрических и массовых характеристик крана :

параметры крана	расчётные значения для крана
пролет м.	L=1,1B=32
база м.	Б=0,25L=0,25*32=8
габаритная длинна м.	l=1.15L=1.15*32=36.8
габаритная высота м.	h=1.4H=28
габаритная ширина м.	b=1.25Б=125*48=10
высота сечения моста м.	h m =0.1L=0.1*32=3.2
ширина сечения моста м.	b m =0.08L=0.08*32=2.56
размер жёсткой опоры м	l ж =1.3h m =1.3*3.2=4.16
размер гибкой опоры м.	l г =0.25h m =0.25*3.2=0.8
общая масса крана т.	G кр =0.25L
масса тележки ,траверсы крюка т.	G т =0.15Q=7.5
масса подъемных лебёдок т.	G пл =0.2Q=10
масса тяговой лебёдки т.	G тл =0.03Q=1.5
масса ходовых тележек т.	G хт =0.27(G кр -G т -G пл -G тл )=16.47
масса металлоконструций т.	G m =0.73(G кр -G т -G пл -G тл )=44.53
масса гибкой опоры т.	G го =0.29G м /(1+L/H)=4.97
масса жёсткой опоры т.	G жо =2.5G го =12.43
масса моста т.	G мот =G м -G го -G жо =27.13

Принятые значения дают вожможность определить координаты центров масс отдельных элементов и крана в целом , относительно оси абсцисс , проходящей через головни рельсов и оси ординат , проходящей через точку опоры на рельсы жёсткой опоры крана. значение координат центра масс крана и его элементов и их статические моменты:

наименование	масса	х	у	Gx	Gy
тележка с траверсой	7.5	х т =(L-B)/2= 1.5	y т =(h+H)/2=24	11.25	180
подъемные лебёдки	10	х=0	у пл =h-h m = 24.8	0	248
тяговая лебёдка	1.5	х=0	у тл =h-h m /2=26.4	0	39.6
ходовые тележки	16.47	х хт =L/2=16	y хт =0.5	263.52	8.24
гибкая опора	4.97	x го =L=32	y го =(h-h m )/2=12.4	159.04	61.63
жёсткая опора	12.43	x жо =-l ж /3=1.39	y жо =0.67(h-h м )=16.53	17.28	205.5
мост	27.13	х м =(L-l ж )/2=13.9	у м =h-h m /2=18.7	377.65	507.3

Определение координат центра масс всего крана : х к =828.74/80=10.36 у к =1250.31/80=15.63 5. Определение внешних нагрузок на кран. 5.1 Определение ветровых нагрузок (ГОСТ 1451-77) Для рабочего состояния: W p =0.15*F*

F-наветренная площадь

с-аэродинамический коэффициент n-высотный коэффициент Площадь моста : F m =lh m =36.8*3.2=117.76 m 2 Площадь жёсткой опоры : F жо =0.5l ж (h-h m )=0.5*4.16*(28-3.2)=51.58m 2 Площадь гибкой опоры : F го =l го (h-h m )=0.8*(28-3.2)=19.84 Ветровая нагрузка в в рабочем состоянии

элемент	F		n	c	W p	x	y	W p x	W p y
мост	117.76	0.45	1.37	1.4	15.25	13.92	18.70	212.28	285.20
ж.о.	51.58	0.45	1.25	1.4	6.1	1.39	16.53	-8.50	100.80
г.о.	19.84	0.45	1.25	1.4	2.34	32	12.4	80	29
					23.96			283.78	415
груз	25	1	1.25	1.2			24.8		139.50

Поскольку опоры лежат в разных ветровых с мостом , то и значение n выбираем соответственно. Для нерабочего состояния : W нр =0.7*F*

Ветровая нагрузка в нерабочем состоянии :

элемент	F		n	c	W нр	x	y	W нр x	W нр y
мост	117.76	0.45	1.37	1.4	78.26	13.92	18.70	1089.4	1463.5
ж.о.	51.58	0.45	1.25	1.4	31.28	1.39	16.53	43.48	488.55
г.о.	19.84	0.45	1.25	1.4	12.03	32	12.4	384.9	149.18
					121.57			1430.8	2101.5

5.1. Определение инерционных нагрузок.

Инерционные нагрузки определяются для периодов неустановившегося движения крана, рагона и торможения крана в целом , его грузовой тележки , а также механизма подъема. Для погрузочно-разгрузочных козловых кранов принимаем допустимое ускорение а=0.3м/с 2 . Координату точки подвеса груза принимаем равной h, поскольку грузовая тележка движется по верхней панели моста.

Инерционные нагрузки , действующие в направлении подкрановых путей :

движущаяся масса	сила инерции Р	координата силы у	опрокидывающиймо момент
кран	Р к =G к а=24	15.63	375.12
груз	Р гр =Qа=15	24.8	372

5.2.1. Горизонтальная инерционная нагрузка направленная поперёк подкрановых путей. Она возникает при разгоне и торможении тележки с грузом Р т =(G т +Q)a=(7.5+50)*0.3=17.25 5.2.2. Вертикальная инерционная нагрузка направленная поперёк подкрановых путей. Она возникает при поднимании и опускании , раразгоне и торможении груза Р гр =1.1Qа=1.1*50*0.3=16.5 6. Проверка устойчивости крана в рабочем и нерабочем состоянии : Устойчивость в рабочем состоянии оценивается коэффициентом , который определяется отношением удерживающего момента , создаваемого массовыми силами крана и груза с учётом влияния допустимого при работе уклона, к опрокидывающему моменту , создаваемому внешними нагрузками, отросительно ребра опрокидывания. это отношение во всех случаях должно быть не менее 1.15 Рассмотрим сумму удерживающих моментов для 1-го расчётного состояния :

=10G к (Б/2соs

к sin

гр )*(Б/2cos

г sin

для козловых кранов максимально допустимое

0 10 1 Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов для 1-го расчётного случая :

опр =P к у к +Р гр у пг +

р у+W гр у пг =1301.62 Проверка устойчивости К=5062.94/1301.62=3.9 Рассмотрим 2-ое расчётное положение : Условия : кран движется под углом к горизонту с углом a , ветровая нагрузка направлена в сторону движения крана . Рассмотрим сумму удерживающих моментов :

Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов :

Проверка устойчивости К=3163.72/790.12=4 Проверка устойчивости крана в нерабочем положении Рассмотрим сумму удерживающих моментов :

=10

a -

a )=3163.72 Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов :

Проверка устойчивости К=3163.72/2101.5 7. Опредиление опорных давлений . 7.1 . Максимальная нагрузка на одну из четырёх опор : Для рабочего состояния :

Для нерабочего состояния :

7.2. Расчётная нагрузка на одно колесо . Поскольку грузоподъёмность расчитываемого крана 50 т. , принимаем число колёс в каждой опоре равной 2 .

Выбираем двухребордное колесо , конического исполнения по ГОСТ 3569-74 с нагрузкой на рельс 320kH,диаметром D=710 мм , шириной В= 100мм , рельс КР-80 , радиус r=400мм 7.3. Выбор материала крановых колёс .

где

- контактное напряжение смятия m k - безразмерный коэффициент , зависящий от соотношения D/2r , по таблице принимаем 0.47 Принимаем сталь 40ХН с

8. Расчёт и подбор механизма подъёма груза . 8.1. Краткая характеристика и задачи расчёта . Механизм подъёма груза предназначен для перемещения груза в вертикальном направлении . Он выбирается в зависимости от грузоподъёмности . Для нашего случая механизм включает в себя сдвоенный пятикратный полиспаст . Привод механизма подъёма и опускания груза включает в себя лебёдку механизма подъёма . Крутящий момент , создаваемый электродвигателем передаётся на редуктор через муфту . Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов и увеличения крутящего момента на барабане . Барабан предназначен для преобразованя вращательного движения привода в поступательное движение каната . Схема подвески груза : 8.1. КПД полиспаста :

-кратность полиспаста

8.2. Усилие в ветви каната , навиваемой на барабан :

z -число полиспастов z=2

-коэффициент грузоподъёмности , учитывающий массу грузозахватных элементов

8.3. Расчётная разрывная нагрузка :

К=5.5 коэффициент запаса прочности 8.4. Выбор каната по расчётному разрывному усилию : Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6*36 ГОСТ 7669-80 с разрывным усилием не менее 364.5 кН и диаметром d=27 мм 8.5. Конструктивный диаметр барабана :

екоэффициент пропорциональности в зависимости от режима работы е=25 Окончательно диаметр выбираем из стандарного ряда , ближайшее большее D б =710 8.6. Рабочая длинна барабана с однослойной навивкой каната :

а-число ветвей каната а=2 t-шаг винтовой нарезки , принимаемый в зависимости от диаметра барабана t=31.25 Полная длинна барабана :

8.8. Толщина стенки барабана : Принимаем из условия

Принимаем

8.9. Выбор материала барабана : Напряжения сжатия равны :

Напряжения , возникающие при изгибе :

Напряжения , возникающие при кручении :

Суммарные напряжения возникающие в теле барабана :

Выбираем материал сталь 35Л у , которой предел прочности при изгибе

К з -коэффициент запаса прочности К з =1.1 Следовательно нагрузки на барабан не превосходят допустимых . 8.10. Усилия в ветви каната , набегающей на барабан и закреплённой в нём :

-коэффициент трения

-дуга охвата канатом барабана

8.11. Определение силы затяжения на одну шпильку :

z-число шпилек Сила затяжки на всё соединение :

Число шпилек :z=4 Принимаем резьбу d=24

-коэффициент трения в резьбе

Суммарное напряжение в теле шпильки :

-предел текучести Так как 146.96

8.12. Подбор крюка : Выбираем подвеску крюковую крановую , грузоподъёмностью 50 т. по ГОСТ 24.191.08-87 , для средних условий работы , с пятью блоками , массой 1361 кг , типоразмер 5-50-710 под канат диаметра 23

8.13. Частота вращения барабана :

8.14. Необходимая мощность механизма подъёма груза :

-кпд механических передач

-крутящий момент на барабане .

По таблицам принимаем двигатель типа МТКН 412-6 мощьность N=36 кВт , частота вращения n=920 об/мин , номинальный момент двигателя M н =0.37 кНм 8.15. Выбор редуктора : Принимаем редуктор цилиндрический вертикального исполнения ВКУ-765 , передаточное число i=71 , межосевое расстояние а=765 . 8.16. Выбор муфты : Выбираем зубчатую муфту с тормозным барабаном . Передаваемый муфтой крутящий момент :

По таблицам выбираем муфту с передаваемым моментом 710 Н , с тормозным барабаном D t =710 , тип МЗ-2 , момент инерции J=0.05 кг

2 8.17. Подбор тормоза : Расчётный тормозной момент :

К т -коэффициент запаса торможения Кт=1.75 Выбираем тормоз ТКГ-300 , тормозной момент 0.8 кН 8.18. Определение времени разгона механизма .

8.20. Проверка тормоза по мощности трения .

т.к. 0.3

9. Расчет и подбор оборудования механизма перемещения крана.

оценка стоимости гостиницы в Белгороде
оценка ущерба от залива квартиры в Москве
оценка автомобиля в Калуге