Расчет механизма передвижения с руч­ным приводом

В механизмах передвиже­ния кранов или тележек ручной привод используют при грузоподъемности до 5 т, невысоких скоростях передвижения и ненапряженных режимах работы. Схе­ма механизма передвижения с ручным приводом представлена на рисунке 4.8.

Привод осуществляется тяговыми коле­сами. Скорость движения руки рабочего на тяговой цепи но правилам Госгортехнадзора должна быть не более 0,6 м/с.

Риcунок 4.8 — Тележка с ручным механизмом передвижения: 1 — тяговое колесо;

2 — тяговая цепь; 3 — ось ходового колеса; 4 — ходовое колесо; 5 — рама; 6 — стяжка;

7 — передаточный механизм; 8 — траверса

При проектировании механизма пе­редвижения определяют его передаточное число

(4.30)

Статический момент сопротивления движению на валу приводного колеса, Н м,

(4.31)

Рабочий момент на валу тягового ко­леса, Н∙м,

(4.32)

где – усилие рабочего, прикладываемое к тяго­вой цепи (см. таблицу 2.6);

— диаметр тягового колеса, м (рекомендуется принимать в пределах 0,3–0,7 м);

— коэффициент, учитывающий со­вместную работу нескольких чело век: двух ра­бочих — 0,8, четырех — 0,7;

— численность рабо­чих.

КПД передаточного механизма η ≈ 0,8–0,9.

При передвижении тележки за счет толкания, усилие рабочего, прикладыва­емое непосредственно к тележке, при­нимают равным 80, 120 и 200 Н при про­должительности периода работы соот­ветственно 15, 10 и 5 мин.

Таблица 4.13

Максимальные расчетные значения усилий , Н, на приводных рукоятках

и тяговых цепях

Характер работы	Место приложения усилия
	приводная рукоятка	тяговая цепь	педаль управления	рычаг управления
Длительная с кратковременны­ми перерывами	120	200	250	180
Кратковременная, продолжи­тельностью не более 5 мин	250	400	350	200

Для механизмов передвижения ис­пользуют открытые зубчатые передачи. Передаточное число одной пары зубча­тых колес следует принимать не более 6–8. Число зубьев ведущих шестерен рекомендуется назначать в пределах 12–20. Открытую зубчатую передачу рассчитывают по общепринятой мето­дике с учетом конструктивных особен­ностей механизма.

Расчет механизма передвижения с канатной тягой

Механизм передвижения с канатной тягой рассчитывают в той же последова­тельности, что и механизм передвиже­ния с приводными колесами.

На первом этапе проектирования разрабатывают схему механизма пере­движения (рисунок 4.9).

Приводной меха­низм, размещенный вне тележки, при­меняют в поворотных кранах с пере­менным вылетом, в подвесных рельсовых и канатных дорогах, перегружателях.

Рисунок 4.9 — Схема механизма передвижения с гибким тяговым органом:

1 — тележка; 2 — неподвижный барабан; 3 — канат механизма передвижения;

4 — обводной блок; 5 — блок механизма подъема; 6 — канат механизма подъема

Составные части механизма с канат­ной тягой: тележка 1 с блоками механизма подъема 5; неподвижный барабан 2, со­единенный с тележкой одним концом ка­ната 3; обводной блок 4, через который пе­рекинут конец каната 3. При перемеще­нии тележки канат 6 механизма подъема перекатывается по блокам 5, а подвешен­ный груз, перемещаясь вместе с тележкой, остается на одной высоте. В канатных ме­ханизмах для обеспечения сцепления ка­ната с барабаном и уменьшения числа вит­ков на барабане используют пружины. Постоянное натяжение каната необходимо для плавного передвижения тележки, особенно при изменении на­правления ее движения.

Определение сопротивления передви­жению. Тележка с канатной тягой имеет относительно небольшие массу и габа­ритные размеры, а потому в режимах раз­гона и торможения возникают незначи­тельные инерционные нагрузки, которы­ми в расчетах можно пренебречь. Силы инерции учитывают лишь при высоких скоростях передвижения (более 2,5 м/с).

В установившемся режиме сопро­тивление передвижению тележки:

(4.33)

где — сопротивление от сил трения в ходовых частях тележки [см. фор - мулу (4.7)];

— сопро­тивление от разности усилий и в ветвях грузо­вого кана- та (см. рисунок 4.9).

Если груз подвешен на двух ветвях каната, то:

; (4.34)

при подвесе груза на т ветвях каната

(4.35)

где — КПД блока механизма подъема.

Таким образом,

; (4.36)

Статическая мощность двигателя в установившемся режиме

(4.37)

где — скорость передвижения тележки, м/с;

η = 0,8–0,9 — КПД механизма передвижения;

— КПД обводного блока.

Электродвигатель выбирают и про­веряют по условиям пуска на основе об­щепринятой методики.

Определение размеров каната и бара­бана.

Стальные канаты, используемые в качестве тяговых органов в механизмах передвижения, подбирают по разрыв­ному усилию:

.

Максимальное натяжение каната, равное усилию в набегающей на барабан ветви кH,

, (4.38)

где F = W_y — усилие в тяговой ветви каната.

Если в механизме два тяговых кана­та, то:

.

Усилие в сбегающей с барабана ветви каната

, (4.39)

где q — масса 1 м каната, кг/м;

l — длина сбегающей ветви каната, равная расстоянию от барабана до те­- лежки, м;

[y]=(1/30–1/50) l — допустимое провиса­ние сбегающей ветви, м.

Чтобы обеспечить сцепление тягово­го каната с барабаном (согласно уравне­нию Л. Эйлера), необходимо соблюсти условие:

(4.40)

где е — основание натурального логарифма, рав­ное 2,72;

f = 0,1–0,15 — коэффициент трения кана­та по барабану;

α — угол обхвата барабана канатом, рад: ;

— число витков трения, обычно принимаемое равным 1,5; 2,5; 3,5.

При выборе числа витков трения следует иметь в виду, что с уменьшением его значения возрастает усилие пружины, требуемое для на­тяжения каната.

Усилие пружины, необходимое для натяжения сбегающей ветви каната,

(4.41)

Диаметр барабана определяют по формуле:

.

Диаметр блоков принимают равным диаметру барабана.

Рабочая длина барабана для одной ветви каната

(4.42)

где L_к = L – 1–1,5 м длина каната, наматывае­мого на барабан, м;

L — вылет стрелы, м;

p = d_к + 1–2 мм — шаг канавок нарезного бараба­на, мм.