Определение сопротивления передвижению крана

При движении колёсной ходовой части крана и тельферапреодолеваются сопротивления: перекатывания, уклона рельсов,ветра, сил инерции при трогании с места (пуск механизма). Сумма сопротивлений может быть выражена в виде толкающей силыи момента на ходовых колёсах

(11.1)

где W_К– сопротивление перекатыванию, Н;W_α– сопротивление от уклона рельсового пути, Н;W_В– сопротивление от ветровой нагрузки, Н;W_и– сопротивление при пуске, Н.

Общее сопротивление перемещению при установившемся движении

.

(11.2)

Сопротивление перекатыванию колёс по рельсу состоит изсопротивлений: качению колеса, трения в подшипниках, в ребордах колёс и на торцах втулок.

.

(11.3)

где μ– коэффициент трения качения, μ= 0,3…1,0 мм;f – коэффициент трения в подшипниках: скольжения – f =0,08…0,1, качения – f = 0,01…0,02;К_р– коэффициент, учитывающий трение реборд:К_р= 1,1…3,0 взависимости от пролёта крана и типа колёс;Q – грузоподъёмность крана, Н;Q_Т– вес тележки (моста) крана, Н;D_хк– диаметр ходового колеса, мм;d_ц– диаметр цапфы колеса (средний диаметр качения для подшипников качения), мм.

Сопротивление от уклона рельсового пути:

.

(11.4)

где α – коэффициент уклона рельсового пути.

Правилами безопасности для башенных кранов установлен предельно допустимый уклон рельсового пути: на длине 10 м не более 40 мм, что составляет 0^º14^';sin 0^º 14^' = 0,004. В расчетах коэффициентαпринимают с некоторым запасом, равным 0,005.

Сопротивление от ветровой нагрузки при работе кранов наоткрытом воздухе:

.

(11.5)

где р – давление ветра, Па; выбирается по ГОСТ 1451-77;k_а = 1,2 – аэродинамический коэффициент;А_ми А_гр– площади подветренных сторон соответственно механизма передвиженияи груза, м².

Для кранов, работающих на открытом воздухе, ветровую нагрузку рабочего состояния крана определяют при динамическом давлении ветра р = 125·10^-6 МПа на высоте 10 м от поверхности земли, независимо от района установки крана. Такое динамическое давление соответствует скорости ветра ≈ 14,2 м/с.

Аэродинамический коэффициент учитывает форму и конфигурацию расположения элементов крана.

Силы инерции, возникающие в начале движения крана, ограничиваются допустимым ускорением а, которое для большинства кранов и грузовых тележек должно быть не более 0,15…0.25 м/с²:

.

(11.6)

Мощность двигателя для передвижения крана:

.

(11.7)

где v_кр– скорость передвижения тележки, м/мин;η ≈ 0,8 – общий КПД привода механизма передвижения; ψ – кратность среднего пускового момента: для двигателей трехфазного тока с короткозамкнутым ротором ψ ≈ 2,5, для двигателей с фазным ротором ψ ≈ 1,6.

Скорость передвижения принимается в зависимости от назначения и способа управления грузоподъемной машины. Приуправлении краном с пола скорость тележки v ≤ 50 м/мин.

Также не следует назначать высокие скорости при малыхпробегах. Для кранов при обслуживании механосборочных работона составляет 20…30 м/мин.

По статической мощности выбирают двигатель с учётом режима работы (ПВ%) так, чтобы Р_дв≥ Р_ст.

Подобранный двигатель проверяют на пуск. Условие правильного пуска: отсутствие буксования приводных колёс, коэффициент запаса сцепления К_сц≥ 1,2.

Передаточное отношение привода

(11.8)

где n_дв– частота вращения вала двигателя, мин-1;n_хк– частота вращения ходовых колес, мин^-1.

Частота вращения колеса рассчитывается с учетом скоростипередвижения и диаметра колеса

(11.9)

По этим данным подбирают стандартный редуктор, тормоз и другие элементы механизма передвижения.