4 Расчет заданных сборочных единиц

4.1. Определение основных размеров

Ходовое колесо подбирается по максимальной статической нагрузке на колесо, которую вычисляют при неблагоприятном положении груза номинальной массы.

(73)

где - масса тележки, кг ( =6000).

.

По полученной нагрузке подбираем диаметр колеса D_к=400 мм и тип рельса Р70 [7].

4.2. Определение внешних сопротивлений

Общее сопротивление передвижению крана от статических нагрузок:

, (74)

где F_тр – сопротивление трения ходовой части; F_ук - сопротивление от уклона кранового пути; F_в – сопротивление от ветровой нагрузки.

Сопротивление трения ходовой части:

, (75)

где - коэффициент трения качения колеса по рельсу ( =0,0005 [7]); f - коэффициент трения в подшипниках колес (для подшипников качения f=0,015); D – диаметр ходового колеса, мм (D=400); k_р – коэффициент, учитывающий трение реборд колеса о головку рельса (для центрального привода k_р=1,1); d – диаметр цапфы колеса.

d=(0,2…0,3)D, (76)

d=0,3·400=120 мм.

Н.

Сопротивление от уклона пути:

(77)

где - уклон пути в тысячных долях ( =0,001).

Н.

Сопротивление от ветровой нагрузки:

, (78)

где F_к – ветровая нагрузка на металлоконструкции крана; F_г - ветровая нагрузка на груз.

где р- распределенная ветровая нагрузка на единицу площади тележки и груза соответственно, , – наветренная площадь тележки и груза соответственно.

Площадь груза принимается в зависимости от грузоподъемности при , принято А_г=16 .

,

р=q·k·c·n, (80)

где q – динамическое давление ветра на высоте 10 м от поверхности земли (q=125 [7] Па); k – коэффициент, учитывающий изменение динамического давления в зависимости от высоты расположения элементов над поверхностью земли (k=1,25 [7]); с – коэффициент аэродинамической силы (для крана с=1,5, для груза с=1,2 [7]); n – коэффициент перегрузки (для нагрузок рабочего состояния n=1[7]).

Распределенная ветровая нагрузка на кран:

р=125·1,25·1,5·1=234,4 Па.

Распределенная ветровая нагрузка на груз:

р=125·1·1,2·1=150 Па.

Ветровая нагрузка на тележку:

Ветровая нагрузка на груз:

Сопротивление от ветровой нагрузки:

F_в=2400+937,6=3,3376 кН.

4.3. Определение потребной мощности. Выбор двигателя

Статическая мощность, необходимая для привода механизма передвижения крана:

, (81)

где - к.п.д. механизма передвижения ( =0,9 [7]).

кВт.

При раздельном приводе мощность одного двигателя:

, (70)

где Zп – число приводных двигателей (Zп=1).

Вт.

По потребной мощности Рдв с учетом режима работы 5М (ПВ=40%) принимается крановый электродвигатель фазным ротором MTF 411-8, имеющий при ПВ = 40% номинальную мощность P_ном = 15 кВт и частоту вращения n=705 мин^-1, момент инерции ротора I_p = 0,537 кгм², максимальный пусковой момент двигателя Т_max = 569 Нм, диаметр выходного вала d=65 мм, диаметр корпуса двигателя D=396 мм [5 таблица 3.5].