2 Расчёт силовых и кинематических параметров

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ КРАНА

2.1 Механизм грузовой лебёдки

Расчёт силовых и кинематических параметров механизма грузовой лебёдки

производим в соответствии с рисунком 2.

Рисунок 2 – кинематическая схема грузовой лебёдки.

Для увеличения производительности проектируемого крана примем скорость подъёма (опускания) груза равной 7 м/мин.

Силу натяжения каната навиваемого на барабан F_кан., вычисляем по формуле: , (1) где G_гр. – вес поднимаемого груза, Н;

I_п. - кратность полиспаста механизма подъёма груза.

, (2)

где m – масса поднимаемого груза, кг;

g – ускорение свободного падения, м/с.

Скорость каната навиваемого на барабан _кан., м/мин вычисляем по формуле:

, (3)

где _гр. – скорость подъёма груза, м/с.

Угловую скорость барабана _бар., с^-1, вычисляем по формуле:

, (4)

где R_бар. – радиус барабана, м.

Крутящий момент на барабане М_бар., кНм, вычисляем по формуле:

, (5)

Момент на валу гидромотора М_гм., кНм, вычисляем по формуле:

, (6) где u_ред. – передаточное число редуктора.

Угловую скорость гидромотора _гм., с^-1, вычисляем по формуле :

, (7)

Мощность на валу гидромотора N, кВт, вычисляем по формуле:

, (8)

2.2 Механизм телескопирования стрелы

Максимальная нагрузка на гидроцилиндр при телескопировании второй секции стрелы будет при максимальном угле подъёма стрелы.

В соответствии с рисунком 3 составим сумму проекций всех сил на ось У и

выразим из него усилие на штоке гидроцилиндра F_шт.тел. , кН:

, (9)

где - угол телескопирования стрелы, град.

Рисунок 3 – Расчётная схема механизма телескопирования стрелы

Скорость штока гидроцилиндра телескопирования стрелы _шт.тел. , м/с, вычис –

ляем по формуле:

, (10)

где _гр. – скорость подъёма (опускания) груза, м/мин;

 - угол между направлением скорости штока и направлением скорости

груза, град.

Выбираем по ГОСТ 1575 – 87 из ряда линейных скоростей скорость штока

равную _шт.=0,12 м/с

Мощность на выходе гидроцилиндра механизма телескопирования стрелы,

N_тел., кВт, вычисляем по формуле:

, (11)

2.3 Стрелоподъёмный механизм

Силовой расчёт стрелоподъёмного механизма заключается в определении уси –

лия на штоке гидроцилиндра, при подъёме стрелы с грузом. Для этого в соот –

ветствии с рисунком 4, составим сумму моментов сил в каждом положении

стрелы относительно точки А.

Рисунок 4 – Расчётная схема стрелоподъёмного механизма при работе одной

секцией

1 Положение

, (12)

2 Положение

, (13)

3 Положение

, (14)

Силовой расчёт стрелоподъёмного механизма при работе крана с тремя сек –

циями крана проводим в соответствии с рисунком 5:

Рисунок 5 – Расчётная схема стрелоподъёмного механизма

1 Положение

, (15)

2 Положение

, (16)

3 Положение

, (17)

Для определения скорости штока гидроцилиндра при подъёме груза стрелой,

представим стрелоподъёмный механизм (рисунок 5 ,2 положение) в виде кулис –

ного и построим план скоростей, показанный на рисунке 6.

Рисунок 6 – Кинематическая схема и план скоростей кулисного механизма

Скорость на оголовке стрелы ₁, м/с, вычисляем по формуле:

, (18)

где - длина АВ, м

Угловую скорость стрелы , с^-1, вычисляем по формуле:

, (19)

где R_стр. – длина секции, м.

Скорость в узле крепления гидроцилиндра ₂, м/с, вычисляем по формуле:

, (20)

Длину вектора ,мм, в плане скоростей вычисляем по формуле:

, (21)

где - масштаб плана скоростей, .

Относительную скорость ползуна кулисного механизма ,м/с, вычисляем

по формуле:

, (22)

где - длина вектора аb₃, мм, в плане скоростей.

Выбираем по ГОСТ 1575 – 87 из нормальных линейных скоростей скорость штока u_шт=0,04 .

Мощность на выходе гидроцилиндра механизма подъёма стрелы N_п.с., кВт,

вычисляем по формуле:

, (23)