Контрольная работа - Расчет механизма главного подъема литейного крана
Подождите немного. Документ загружается.
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
Расчет механизма главного подъема литейного крана.
Исходные параметры:
Грузоподъемность – Qг = 180 т;
Высота подъема – H = 19 м;
Скорость подъема груза –Vгр = 0,8 м/с;
Масса траверсы Q
тр
=15 т.
На рисунке показана схема запасовки каната механизма подъема. Выбор
схемы и кратности полиспаста проводим в зависимости от грузоподъёмности,
принимаем схему механизма подъема со сдвоенным пятикратным полиспастом.
Рисунок – Схема запасовки каната со сдвоенным полиспастом
Наибольшее натяжение ветви каната:
z
g)QQQ(
S
ктг
б
,
где
ò
Q
= 15000 - масса траверсы, кг;
ê
Q
= 2450 - масса канатов, кг;
z
= 20 - число ветвей полиспаста;
- коэффициент полезного действия полиспаста,
)1(U
1
блп
U
бл
п
,
где
áë
– КПД, учитывающий потери на одном блоке полиспаста, для блоков на
подшипниках качения
áë
= 0,97-0,98;
ï
U
= 5 – кратность полиспаста.
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
96,0
)98,01(5
98,01
5
,
100781
96,020
81,9)245015000180000(
á
S
Н.
В соответствии с правилами устройства и безопасной эксплуатации
грузоподъемных кранов, выбор каната производится по условию прочности:
pб0
ZSF
,
где
á
S
= 100781 - максимальная нагрузка на канат, Н;
p
Z
- минимальный коэффициент использования каната.
Так как металлургическое производство требует непрерывного
производства (особенности мартеновских печей), то выберем коэффициент
использования каната как для тяжелого режима работы. Принимаем
p
Z
=7,1
7155451,7100781F
0
Н.
Так как рабочие температуры очень высоки, то канат с органическим
сердечником использовать нельзя, т.к. он выгорит.
Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-Зх25(1+6;6+12)+7х7(1+6) по
ГОСТ 7669-80 диаметром d = 35,5 мм, имеющим при маркировочной группе
проволок 1770 Н/мм
2
разрывное усилие F
0
= 787500 Н. Канат 35,5-Г-I-Н-1770(180)
ГОСТ 7669-80.
Фактический коэффициент использования каната:
p
б
0
p
Z
S
F
Z
,
где F = 787500 – Разрывное усилие каната, Н;
S = 100781 наибольшее натяжение ветви каната, Н;
z
p
= 7,1 – минимальный коэффициент использования каната.
1,781,7
100781
787500
p
Z
.
Минимальный диаметр барабана по дну канавки:
1
hdD
,
где
d
- диаметр выбранного каната,
d
=35,5 мм;
1
h
- коэффициент выбора диаметра барабана, принимаем, коэффициент.
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
2,7954,225,35 D
мм.
Конструктивно, с целью увеличения долговечности каната, унификации
механизма и для обеспечения наименьших габаритов главной тележки,
принимаем D=1850 мм.
Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста:
)ZZ(DiHL
21Пk
,
где
H
= 19 - высота подъема груза, м;
Ï
i
= 5 - кратность полиспаста;
1
Z
= 2 - число запасных витков на барабане;
2
2
Z
- число витков, находящихся под зажимным устройством,
2,118)22(85,114,3519
k
L
м.
Принимаем Lк=120 м.
Рабочая длина барабана для навивки каната с одного полиспаста:
)Ddm(m
tL
L
K
б
,
где t - шаг витка, t ≥ 1,1dк = 1,1*35,5 ≈ 40 мм;
m = 1 - число слоев навивки;
= 1 - коэффициент неплотности навивки для нарезного барабана.
81,0
1)85,10355,01(114,3
040,0120
L
б
м.
Приняв расстояние между правой и левой нарезками на барабане l= 50 мм,
найдем минимальную длину барабана:
lL2L
б
,
67,105,081,02 L
м.
Минимальная толщина стенки стального барабана:
)0,16,0(D02,0
min
,
7,43,4)0,16,0(18502,0
min
см,
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
Принимаем
=40 мм.
Приняв в качестве материала барабана сталь марки 25Л, найдем напряжение
сжатия в стенке барабана:
сж
min
б
сж
t
S
,
где
t
- шаг навивки;
ñæ
- допускаемое напряжение при сжатии,
ñæ
=117,5 МПа,
63
040,01040
100781
3
сж
МПа.
σ
сж
=64,99 МПа < [σ
сж
] = 117,5 МПа.
Расчет диаметра блоков:
22
hdD
,
где
d
- диаметр выбранного каната,
d
= 35,5 мм;
2
h
- коэффициент выбора диаметра барабана, принимаем, согласно правил
ПБ 10-382-00, коэффициент 5.
5,887255,35D
2
мм.
Принимаем унифицированное значение диаметров блоков
900
2
D
мм,
диаметры двух центральных подвижных блоков принимаем
1000
2
ö
D
мм.
Суммарная статическая мощность двигателей:
М
3
грктг
с
10
gV)QQQ(
N
,
где
ì
- коэффициент полезного действия механизма подъема,
ì
= КПД механизма.
мредопбпм
,
где
ìðåäîïáï
,,,,
- КПД, учитывающие потери, соответственно, в полиспасте,
на барабане, в открытых парах, редукторе, соединительной муфте.
86,099,096,096,098,096,0
м
,
Изм. Лист № докум. Подпис
ь
Дата
Лист
1676
86,010
81,98,0)245015000180000(
N
3
с
кВт.
При данной скорости подъема груза мощность двигателя получается очень
большой, в связи с этим увеличение металлоконструкции тележки, и
соответственно крана, что приведет к увеличению цены.
Выполним перерасчет механизма, скорость подъема груза примем 8 м/мин =
0,13 м/с.
Тогда суммарная статическая мощность двигателей:
кВт292
86,010
81,913,0)245015000180000(
N
3
с
.