Проектирование грейферного крана грузоподъемностью 5 т

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида грейферного крана А1 в двух проекциях с технической характеристикой:

• Грузоподъемность – 5 т
• Емкость грейфера – 1 м
• Высота подъема груза – 8 м
• Пролет крана – 29 м
• Группа режима работы – 6
• Скорость:

    подъема грейфера  – 25 м/мин

    передвижения тележки – 25 м/мин          

    передвижения крана –100 м/мин

2. Чертеж двухканатного грейфера А1 с габаритными размерами
3. Грузовая тележка, сборочный чертеж на формате А1 с указанием позиций

Дополнительные материалы: Пояснительная записка на 28 стр.

В пояснительной записке был выполнен расчет грейферного крана. При расчете грейфера должны быть определены усилие на его режущих кромках и усилия в шарнирах и замыка­ющем канате для любой фазы зачерпывания. Усилие на режущих кромках грейфера должно быть достаточно для преодоления сопро­тивлений при зачерпывании. Построены схемы к расчету грейфера. В результате расчета были получены значения:

Произведен расчет механизма замыкания грейфера. Найдены усилие в замыкающих канатах – 21500,95 Н и наименьшее разрывное усилие каната – 129005,7 Н.

  Согласно разрывному усилию подобран канат типа ЛК-Р двойной свивки по ГОСТ 2668-80. Канат 16,5 Г-I-Н-1470 (грузовой, первой марки, из проволоки крестовой свивки, без покрытия, нераскручивающийся, маркировочной группы 1470 МПа), разрывное усилие не менее 130000 Н.

         Рассчитан барабан со значениями: диаметр барабана – 0,63 м, рабочая длина каната – 40 м, число рабочих витков каната – 20, длина барабана – 1,22 м, толщина стенки – 0,02 м.

         Выполнен расчет стенки барабана на прочность. В качестве материала барабана принят чугун марки СЧ 15 с показателями: Q_B = 650 МПа, [Q_сж] = 130 МПа. Определено сжатие в стенке барабана Q_СЖ = 53,74 МПа. Подставив необходимые значения в условие Q_сж < [Q_сж] сделан вывод, что оно выполняется.

         Осуществлен выбор электродвигателя. Определены следующие показатели:

В результате был подобран электродвигатель МТF 411-6 с техническими данными:

1. Р_дв = 22 кВт

2. n_дв = 965 об/мин

3. М_max =  638 Н*м

4. J_р = 0,5 кг*м²

5. m = 280 кг

Подобран редуктор Ц2У-250 с передаточным числом u_p = 16.

Проведена проверка скорости подъема груза. Для этого были определены: фактическая частота вращения барабана – 60,3 об/мин, фактическая скорость подъема груза – 0,397 м/с и отклонение заданной скорости подъема груза от фактической – 4,5%. Зная, что отклонение скорости не должно превышать +/- 7%  сделан вывод, что полученное значение находится в пределах нормы.

Выбран тормоз ТКГ- 300 с диаметром тормозного шкива D_T = 300 мм и наибольшим тормозным моментом М_Т = 800 Нм.

По требуемому крутящему моменту подобрана зубчатая муфта ГОСТ 5006-83 с наибольшим передаваемым крутящим моментом 1000 Нм.

Проверен электродвигатель на время пуска и нагрев.

Также проведена проверка подобранного редуктора. Имея М_пред = 766 Н*м и М_п.ср = 438 Н*м, при условии М_пред > М_п.ср сделан вывод, что выбранный редуктор удовлетворяет условию нагрузки.

         По такому же принципу был выполнен расчет механизма подъема грейфера. Вот некоторые результаты расчета:

Произведен расчет грузовой тележки. Построены расчетные схемы рамы и поперечных балок рамы грузовой тележки. Найдены усилия в поперечных балках: V_A = 0,49 кН, V_B = 2,31 кН, V_С = 15,2 кН, V_D = 12,9 кН, V_E = 12,9 кН, V_F = 15,2 кН, V_K = 2,31 кН, V_N = 0,49 кН.

Определены силы реакции опор и изгибающие моменты. По максимальному изгибающему моменту было подобрано сечение - Швеллер № 16 ГОСТ 8240-72, W_X = 93,4 cм³.

         В пояснительной записке рассматривается проектирование грейферного крана с определением его основных характеристик и расчетом механизмов замыкания и подъема.

В программе: Компас 3D v и Автокад