Особенности расчета механизмов

Статическую мощность двигателя N, кВт,одного привода механизма передвижения крана определяют по формуле

,

где W ‑ сила сопротивления движению крана, кН; ‑ средняя скорость движения крана; V_Н, V_В ‑ скорости движения по наружному и внутреннему рельсам соответственно, м/с; η_М ‑ КПД механизма; ‑ сила сопротивления движению; G_К, G_Г, G_Т ‑ весá кольцевого крана (вместе с консольным), груза, тележки соответственно, кН; d ‑ диаметр цапфы колеса, м; D_К ‑ диаметр колеса, м; μ ‑ коэффициент трения в подшипниках колес; f ‑ коэффициент трения качения колес по рельсу, м; с – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления от скольжения колес и потери от трения в ступицах колес (для безребордных цилиндрических колес с=2,5; для конических безребордных колес на подшипниках качения с=1,5); к – коэффициент, учитывающий трение в горизонтальных роликах (при раздельном приводе к=1,1).

При определении мощности двигателя механизма подъема колонны учитывают вес груза, находящегося на максимальном вылете, вес всех поворотных частей крана и трение между направляющими подъемной колонны и шахтой при полностью выдвинутой консоли. Мощность двигателя, кВт,

,

где G_К, G_Г,‑ весá груза и подъемных частей консольного крана, кН; l_Г ‑ вылет груза, м; l_К ‑ расстояние от равнодействующей веса подъемных частей консольного крана до оси вращения колонны, м; h ‑ длина направляющих колонны, м; μ^' ‑ коэффициент трения между направляющими колонны и шахтой; V_П ‑ скорость подъема колонны, м/с; η_М ‑ КПД механизма подъема.

Сопротивление выдвижению (вдвижению) консоли в период установившегося движения без учета ветровой нагрузки, силы сопротивления от провисания тягового каната и уклона пути (рис.13):

где G_КОН ‑ вес консоли; μ₁ ‑ коэффициент трения в подшипниках роликов; f₁ ‑ коэффициент трения качения консоли по роликам; D₁ ‑ диаметр ролика; d₁ ‑ диаметр цапфы роликов; а, а^', в (размеры по рис. 13 при полностью выдвинутой консоли); ΔS ‑ сопротивление от разности сил в подъемных канатах, , где η – коэффициент сопротивления блока.

Мощность двигателя механизма выдвижения консоли

,

где V_В, ‑ скорость выдвижения и КПД механизма выдвижения консоли соответственно.

Мощность двигателя механизма выдвижения консоли ,

где V_В, ‑ скорость выдвижения и КПД механизма выдвижения консоли соответственно.

Рис. 13. Расчетная схема к определению сопротивления выдвижению консоли

При работе крана на открытом воздухе необходимо учитывать ветровую нагрузку. Проверку отсутствия буксования каната на барабане проводят по уравнению Эйлера:

,

где S_НБ и S_СБ ‑ усилия в ветвях каната, набегающих и сбегающих с барабана; е ‑ основание натуральных логарифмов; μ₂ – коэф-фициент трения между канатом и барабаном; α ‑ угол обхвата барабана канатом.

Статическая мощность двигателя механизма поворота, кВт,

где М_С ‑ момент сопротивления в опорах относительно оси поворота, Нм; М_В ‑ момент от ветровой нагрузки на кран в рабочем состоянии, Нм; n_П ‑ номинальная частота вращения поворотной части крана, мин^-1; η_М ‑ КПД механизма поворота.

При малых статических сопротивлениях вращению и больших силах инерции мощность двигателя предварительно определяется из выражения

,

где М_ИН ‑ момент сил инерции масс поворотной части крана с грузом, Нм; ψ ‑ кратность среднего пускового момента двигателя.

Момент сил инерции

;

здесь J₁ ‑ момент инерции изделий, находящихся на первом (быстроходном) валу механизма, кг·м²; n₁ ‑ частота вращения вала двигателя, мин^-1; и_М ‑ передаточное число механизма; Q ‑ масса груза, кг; L ‑ максимальный вылет груза, м; m_i ‑ масса i-го элемента поворотной части крана, кг, отстоящего на величину R_i от оси вращения платформы, м; t_П – время разгона механизма поворота до номинальной скорости, с.