Конструктивная разработка козлового крана грузоподъемностью 10 т

Перечень чертежей:

1. Общий вид козлового крана (на формате А1) со схемой запасовки каната механизма подъёма и техническими характеристиками:

• Грузоподъемность 10 т
• Пролет 20 м
• Высота подъема 12,5 м
• Длина моста 20000 мм
• Ширина крана 10350 мм
• Высота крана 14600 мм
• Скорость (рабочая)

подъема груза 0,32 м/мин    

передвижения тележки 0,63 м/мин

передвижения крана 1,17 м/мин

• Масса 45 т

Механизм подъёма крана

• Электродвигатель:

тип 4МТМ225L8

мощность 37 кВт     

частота вращения, 955 об/мин

• Редуктор:

тип 1Ц2У-355

передаточное число 25

• Тормоз механизма:

тип ТКГ-300

тормозной момент, 800 Н*м

Механизм передвижения тележки

• Электродвигатель:

тип 4МТF132L6

мощность, 5,5 кВт

частота вращения, 925 об/мин

• Редуктор:

тип 1Ц2У-250

передаточное число 20

• Тормоз механизма:

тип ТКГ-160

тормозной момент, 100 Н*м

Механизм передвижения крана

• Группа классификации М2
• Скорость 1,17 м/с
• Род тока переменный
• Колесо

Диаметр 500 мм

Диаметр цапфы 100 мм

Тип рельса Р43 ГОСТ 7173-54

• Редуктор

Тип ВКУ-610М

Передаточное число 25

Мощность 29 кВт

• Электродвигатель

Тип 4MTМ200LB8

Мощность, 22 кВт

Частота вращения, 750 об/мин

• Тормоз

Тип ТКГ-200

Диаметр шкива 200 мм

Тормозной момент 250 Н*м

Технические требования:

Покраска кабины, корпуса крюковой подвески и внешних элементов ходовой части крана в соответствии с ГОСТ 12.2.058-81

2. Сборочный чертеж механизма подъема крана (А1) приведен в трех проекциях с техническими требованиями:

• Редуктор заполнить маслом М-8А (ГОСТ 10541-78).
• Тормоз заполнить маслом АМГ (ГОСТ 6704-53).

3. Механизм передвижения тележки (на формате А1) с указанием габаритных размеров, обозначением позиций сборочных узлов.
4. Рабочий чертеж механизма передвижения крана (А1) представлен в двух проекциях

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 26 страницах, где выполнены:

• Описание устройства и работы козлового двухконсольного крана

Несущие элементы конструкции козловых кранов опираются на подкрановый путь с помощью двух опорных стоек. Средний срок службы козловых кранов примерно 20 лет. Наработка на отказ – примерно 3 000 циклов.

Механизм подъема груза состоит из канатной лебедки, полиспаста и грузозахватного органа (крюка, захватной траверсы, грейфера и т. п.). Лебедка содержит приводной электродвигатель, через соединительную муфту связанный с входным валом цилиндрического зубчатого редуктора. Последний вращает барабан. Тормозной шкив смонтирован на валу редуктора.

Механизмы передвижения изготовляют двух видов: с приводом на ходовые колеса тележки и канатный. Механизмы передвижения кранов выполняют в виде одно- или двухколесной ходовой тележки. Приводные тележки снабжены двигателями, через редукторы вращающими ходовые колеса.

На кранах для подъема груза применяют электрические тали. Механизм подвешен к тележкам, перемещающимся по подвесным путям.

К основным параметрам козловых кранов помимо грузоподъемности относятся: пролет, рабочий вылет консоли, высота подъема захватного органа над уровнем головок подкрановых рельсов, а также скорости рабочих движений, размеры, определяющие условия транспортирования груза от консоли к пролетной части: у кранов с двухстоечными опорами это расстояние в свету между стойками опоры, а у кранов с одностоечными опорами — расстояние от грузовой подвески до передней грани опорной стойки. Для устойчивого передвижения кранов по крановым путям должно быть обеспечено определенное (обычно1: 5... 1:7) отношение пролета к колесной базе.

• Расчет и проектирование механизма подъема груза

Расчет механизма подъема козлового крана заключается в выборе схемы запасовки и расчета грузового каната, двигателя, редуктора, муфт, тормоза, расчете барабана и крепления концов каната.

Исходные данные: грузоподъемность крана 10 т, скорость подъема груза   0,32 м/c, высота подъема 12,5 м, группа режима работы – М2. Принимаем механизм подъема с сдвоенным трехкратным полиспастом. Подвеска крюковая крановая 3-10-336, массой 145 кг.

• Расчет усилия в канате и выбор каната:

Принят канат двойной свивки типа ЛК-Р 6х19(1+6+6/6)+1: Канат – 11 – Г – 1 – Н-1578,  62,85 кН

• Определение размеров блоков и барабана:

Принят диаметр уравнительного блока равным 320 мм. С учетом применения редуктора с тихоходным валом в виде зубчатой муфты принят диаметр барабана равным 400 мм. Длина барабана 1,3м.

• Определение статической мощности и выбор двигателя механизма подъема

По каталогу электродвигателей по расчетной мощности 36,5кВт выбран асинхронный двигатель с фазным ротором 4МТМ 225L8 с номинальной мощностью – 37 кВт и частотой вращения – 955 об/мин, ПВ=40%.

• Определение необходимого передаточного числа привода:

Выбран цилиндрический редуктор 1Ц2У-355 с передаточным числом – 25.

• Уточнение значения скорости подъема

Определены фактическая частота вращения барабана: 38,2 об/мин, фактическая скорость подъёма груза: 0,27 м/с. Отклонение от заданного значения скорости не превышает 15 %, выбранные параметры удовлетворяют заданным значениям.

• Определение тормозного момента и выбор тормоза

Определен статистический крутящий момент при торможении – 0,27м/с, расчетный момент 404,7 Н*м. Принят колодочный тормоз с электрогидротолкателями ТКГ- 300 с наибольшим тормозным моментом – 800 Н∙м, с диаметром тормозного шкива 300 мм.

• Выбор муфты между двигателем и редуктором

По номинальному крутящему моменту 370 Н*м выбрана муфта зубчатого исполнения с тормозным шкивом типа Мз3-T30.

• Расчет узла установки барабана

В качестве материала барабана принят чугун марки СЧ15 (650 МПа). Определены предварительное значение толщины стенки – 4мм, напряжение сжатия в барабане: 354 Мпа. Условие прочности выполняется.

• Расчет и проектирование механизма передвижения тележки
• Выбор ходовых колес букс и рельс.

Определена предварительная статистическая нагрузка на колесо 16919,4кН. По ОСТ 24.090.44 – 82 принят диаметр колеса 250 мм. Определен диаметр вала цапфы ходового колеса 50мм.

• Определение сопротивления движению тележки:

• Расчет мощности и выбор электродвигателя

На основании необходимой мощности электродвигателя, равной 4300 Вт, принят асинхронный электродвигатель с фазным ротором типа 4MTF 132L6 с номинальной мощностью – 5,5 кВт, с частотой вращения – 925 об/мин.

• Определение передаточного числа привода:

Выбран редуктор крановый 1Ц2У-250 с передаточным числом – 20.

• Определение необходимого тормозного момента и выбор тормоза:

Принят колодочный тормоз типа ТКГ – 160 с тормозным моментом – 100 Н∙м.

• Выбор муфты между двигателем и редуктором

Вычислен расчетный момент - 56,8 Н*м. Принята муфта зубчатого исполнения с тормозным шкивом типа Мз1-T20.

• Выбор муфты между редуктором и промежуточными валами

Приняты две муфты зубчатого исполнения МЗ-1-Н20 по ГОСТ 50895, с номинальным крутящим моментом 710 Н·м.

• Расчет и проектирование механизма передвижения крана
• Выбор ходовых колес и рельс

Предварительная статистическая нагрузка на колесо 124487,7Н.

Принят диаметр колеса 500 мм, типоразмер рельса – Р43 ГОСТ 7173 – 54.

• Определение сопротивления движению крана:

• Расчет мощности и выбор электродвигателя

Определена расчетная суммарная мощность двух электродвигателей механизмов передвижения крана 44,7об/мин, расчетная мощность одного двигателя, рассчитываемая по рекомендациям 11,3кВт. Принят асинхронный электродвигатель с фазным ротором 4MTМ200LB8 с номинальной мощностью 22 кВт, с частотой вращения 750 об/мин.

• Определение передаточного числа привода

Принят вертикальный цилиндрический редуктор типа ВКУ – 610М с передаточным числом – 25

• Определение необходимого тормозного момента и выбор тормоза:

Принят колодочный тормоз типа ТКГ – 200 с номинальным тормозным моментом – 250 Н∙м.

• Выбор муфты между двигателем и редуктором

Вычислен расчетный момент для выбора муфты547,1Н*м. Принята муфта зубчатого исполнения с тормозным шкивом типа Мз1-T20 с номинальным моментом 700 Hм.

• Выбор муфты между редуктором и барабаном

Вычислен расчетный момент для выбора муфты 18301,4Н*м. Принята муфта зубчатая 2 – 25000 – 140 – 1 – 80 – 1 – 1УЗ ГОСТ 5006 – 8.

• Расчёт барабана механизма передвижения тележки (канатный привод)

Принят канат двойной свивки типа ЛК-Р 6х19(1+6+6/6)+1: Канат – 11 – Г – 1 – Н-1666, 66,75 кН. Принят диаметр барабана 250 мм.

• Выбор предохранительных устройств
• Выбор концевых выключателей

Информация о выбранных концевых выключателях сведена в таблицу:

• Выбор буферных устройств

Для тележки, имеющей скорость 0,63 м/с, приняты пружинные буферы одностороннего действия. В концах рельсовых нитей подкранового пути на расстоянии не менее 500 мм от конца - четыре тупиковых упора ударного типа.

Спецификация – 6 лист

 В программе: Компас 3Dv, AutoCAD