Расчет механизма поворота

Момент сопротивления вращению опорного круга.

Мтр = (0.025 Мхк +0.05∑Ркр·Д кр) / Sinθк;

где: ∑Ркр – суммарная вертикальная нагрузка на опорный круг, тс;

Д кр – диаметр опорного круга, м;

Мхк – угол наклона к горизонтали сил, действующих на ролики опорного круга, град.;

Мхк – момент действующий на опорный круг в плоскости подвеса стрелы;

Мхк = 14тс∙м = 140 кН∙м;

Мтр = (0.025∙14+0.05∙12.3·1)/Sin45°= 1.4 тс∙м = 14 кН∙м;

Маховой момент крана при положении тележки с грузом на наибольшем вылете:

GД2кр = 4 ∙(GгрL2max+GтL2max +GL2 +GnL2n);

GД2кр = 4 ∙(2500 ∙102+170∙102+1274∙2,22+8000∙1.62);

GД2кр = 1182832 кгсм2 =11.6 кН∙м2;

где: Gгр - масса груза, кг.;

Lmax – наибольший вылет крюка, м;

Gт- масса грузовой тележки, кг.;

G – масса металлоконструкции крана, кг.;

L – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести металлоконструкции, м;

Gn- масса противовеса кг.;

Ln- расстояние от оси вращения крана до центра тяжести противовеса, м;

Момент сил инерции:

Мu = (GД2кр∙nкр)/ (375∙tn);

Мu = (1182832 ∙1.5)/(375∙5) = 946 кгс ∙м = 9.3 кН ∙м;

где: nкр – частота вращения крана, мин;

tn = 5 с, время пуска механизма поворота;

Суммарный пусковой момент:

М1 = Мтр +1.1Мu ;

М1 = 1400 + 1.1 ∙946 = 2141 кгс ∙м = 21 кН ∙м;

Необходимая поисковая мощность двигателя:

Nп = (M0∙nкр)/(975∙η0) ;

Nп = (2141 ∙1.5) /(975∙0.75) = 5.0 кВт;

где: η0 = 0.75 – КПД механизма поворота;

Принятая продолжительность включения двигателя при заданном легком режиме работы согласно ПВ = 15 %;

Необходимая поворотная мощность двигателя при среднем коэффициенте пусковой перегрузки Ψср = 1.5;

Nк = Nп / Ψср = 5.0 / 1.5 = 3.3 кВт;

Мощность двигателя при установившемся движении механизма;

Ny = (Мтр∙ nкр)/( 975 ∙ η0) ;

Ny = (1400 ∙ 1.5) / (975 ∙ 0.75) = 2.9 кВт ;

Исходя из мощности Nк в рассчитываемом башенном кране устанавливаем двигатель типа МТF 111 – 6.

Мощность двигателя Ng = 4.5 кВт при ПВ = 15 %;

Чистота вращения ng = 850 мин -1;

Маховой момент ротора GД р2 = 0.20 кгс ∙м2;

Наибольший (предельный) момент Mmax = 8.7 кгс ∙ м;

Масса 76 кг.;

Маховой момент крана при положении тележки с грузом на наибольшем вылете, подсчитанный выше:

GДкр2 = 1182832 кгс ∙м2;

Этот момент, приведенный к валу двигателя:

GД2г = GДкр2 ∙nкр2/ng2 = 1182832 ∙ 1.52/ 8502 =3.7 кгс ∙м2 =36.3 Н ∙м2;

Принятый диаметр тормозного шкива: Дт = 200 мм;

Маховой момент муфты: GДт2 = 0.5 кгс ∙м2;

Общий маховой момент механизма:

GДо2 = (GДр2 + GДт2 ) ∙ 1.2 +GДг2;

GДо2 = (0.202+0.52) ∙1.2+3.72 = 4.5 кгс ∙м2 = 44.1 H ∙м2;

Момент сил инерции при положении тележки на наибольшем вылете:

Мu = Mср – Мс;

Mu= 975 Ng /n g - 975 Ny /n g = 975 ∙(4.5/850) – 975(2.9/850);

Мu = 1.8 кгс ∙м =17.7 H ∙м;

Наибольшее время пуска при положении тележки на наибольшем вылете:

tn = GДо2 ∙ng / 375 ∙ Mu$

tn = 4.5 ∙850 / 375 ∙1.8 = 5.6 c

Допускается превышение номинального времени пуска в пределах 20 %.

Передаточное число механизма.

Необходимое передаточное число при частоте вращения крана nкр = 1.5 мин -1;

Uо = ng / n кр;

Uo = 850 / 1.5 = 567;

В рассчитываемом механизме принимаем трехступенчатую передачу с передаточными числами:

U1 = 20;

U2 = 2.8;

U3 = 10;

Где U1 - червячная передача, U2, U3 - передачи цилиндрически зубчатыми колесами.