Көпірлі кранды жобалау

 

3.1 Қозғалу механизмінің кинематикалық сұлбасы

 

 

9-сурет. Кранның жүру механизмінің кинематикалық сұлбасы

 

3.2 Кранның қозғалатын  дөңгелектерін таңдау

 

В нүктесіне қатысты моменттердің қосындысы:

         ;                              (26)

 

мұндағы – кран салмағы;

 

 

G–арбаша мен кабинаның, грейфер мен жүктің салмағы; – кранның аралығы; – спредердің шеткі жағдайдағы осі мен қозғалыс дөңгелектерінің осьтерінің ара-қашықтығы.

Сонда қозғалыс дөңгелектеріне әсер ететін жүктеме:

 

               .                     

 

Келесі беріліс дөңгелектерін  таңдаймыз: К2РП-560-1 (ОСТ 24.090.0975)

Жай қозғалыс дөңгелектері: К2РН-560-1 (ОСТ 24.090.0975)

Диаметрі: 560 мм;

Дөңгелектің материалы  –болат 75-2-а-I МЕСТ 14959-79 бойынша, НВ-330 (шынықтырылған және босатылған).

 Рельс – Р43  (МЕСТ 4121-76) {16}.

 

3.3 Кран дөңгелегінің  білігін беріктікке есептеу 

 

3.3.1 Дөңгелек білігін  статикалық беріктікке есептеу. Білікті есептеу статикалық беріктік пен қажуға есептеуден тұрады. Статикалық беріктікке есептеу максималды жүктемелердің жұмыс істеуі кезінде; ал қажуға эквивалентті жүктемелердің орташа жұмыс жағдайында есептеледі.  Материалы – 40Х

Есептеу үшін келесі жүктемелерді қолданады:

а) вертикальды жазықтық бойынша:

– қозғалыс дөңгелегіне әсер ететін максималды статикалық қысым;

– берілістің массасынан әсер ететін ауырлық күші;

– доңғалақтың тоғынының осьтік күші;

Иілісу моментін келесі формуламен анықтаймыз: 

                               

                                         (27)    

                      

мұндағы -  доңғалақтың тоғынының осьтік күші; - дөңгелектіің диаметрі.

 

– осьтік күштің әсерінен пайда болатын қос күш.

 

б) горизонтальды жазықтық бойынша:

– айналу моменті;

Реактивті айналу моментінің әсерінен пайда болатын горизонтальды күшті төмендегі формуламен анықтаймыз:

 

.                                          (28)

 

3.3.1.1 Тіректік реакциялардың мөлшерлерін анықтау. Максималды тіректі реакциялардың мөлшерін қозғалыс дөңгелектерінің қырына әсер ететін осьтік күштің айналу моментінің белгілерінің ауысуы арқылы анықталады. Тіректегі реакция - біліктің осы тірек үшін ең көп моментпен жүктелген кезінде анықталады.

 

 

 

 

 

 

3.3.1.2 Есептелу қималарындағы айналу моменттерін анықтау

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Қима 1-1

 

Қима 2-2

 

 

 

Қима 3-3

 

 

Егерде, статикалық беріктік берік деп саналады егерде орындалса, бұл жердегі аққыштықтың жалпы қор коэффицентінің рұқсат етілетін минималды мәні.

 

                              ;                                                 (29)

 

Мұндағы – нормалды және жанама беріктік коэффиценттері.

 

Қима 1-1

 

- есептелген қимадағы нормалды  кернеуі келесі формуламен анықталады:

                

                       (30)  

         

мұндағы - есептелген қиманың диаметрі; - бір кілтекті біліктің майысуға есептеу кезіндегі түзеу коэффициенті; - моменттердің жалпы қосындысы; - 1-қимадағы иілу моменті.

Біліктің өлшемдерінің тартылуының  шегі келесі формуламаен анықталады:

 

                                                                  (31) 

              

мұндағы - масштабтық коэффициент; - үлгінің аққыштық шегі.

 

 

мұндағы - бір кілтекті біліктің бұралуының түзеу коэффициенті; - біліктің өлшемдерінің бұрылу кезіндегі аққыштық шегі.

 

 

 

 

Берілген біліктің беріктігі дұрыс.

Қима 2-2

 

 

мұндағы - есептелген қиманың диаметрі; - бір кілтекті біліктің майысуға есептеу кезіндегі түзеу коэффиценті; - масштабты коэффициент;

 

                 - үлгінің аққыштық шегі.

 

 

 

мұндағы - бір кілтекті біліктің бұрылуға есептелу кезінде түзеу коэффициенті; - біліктің өлшемдерін ескергенде аққыштықтың шегі.

 

 

 

 

Берілген біліктің беріктігі  дұрыс.

Қима 3-3

 

 

 

мұндағы  - есептелетін қиманың диаметрі; - біліктің өлшемдерінің бұрылу кезіндегі түзеу коффиценті: - масштабтық коэффициент; - үлгінің аққыштық шегі.

 

 

мұндағы - бір кілтекті біліктің бұрылуға есептелу кезінде түзеу коэффициенті; - біліктің өлшемдерінің бұрылуының ескергендегі аққыштықтың шегі.

 

 

 

 

Келтірілген біліктің беріктігі стандартқа сәйкес келеді [16].

 

3.4 Мойынтіректі тексеру

 

Келтірілген қордың 3622 мойынтірегін тексереміз. Мойынтіректің номинальды жұмыс істеу ұзақтылығы келесі формуламен есептеледі:  

 

                                                                                   (32)

 

мұндағы - роликті мойынтіректің дәрежелік көрсеткіші; - динамикалық жүккөтергіштігі; - эквивалентті динамикалық жүккөтергіштігі:

 

                                                            (33)

 

мұндағы - айналу коэффициенті; - радиалды жүктеменің коэффициенті; - осьтік жүктеменің коэффициенті; - мойынтірек жұмысының қауіпсіздік коэффициенті; - температуралық коэффициент; - мойынтіректегі осьтік жүктеме; - жүкті көтеру кезіндегі мойынтірекке түсетін радиалды жүктеме.

 

 

 

Орта жұмыс режимінің жұмысы кезінде және жұмыс істеу ұзақтығы 5 жыл кездегі мойынтіректің есептелу қоры: .

Осыдан, тексеріліп отырған мойынтіректің  жұмыс істеу ұзақтығы бойынша дұрыс екенін көреміз [15].

 

3.5 Кранның қозғалысына кедергі келтіретін желдің күші мен кран жолының ауытқуын анықтау

 

Дөңгелектің қырларының және ступицаның бүйір жақтауларының үйкелісін  ескергендегі қозғалыс дөңгелектеріне әсер ететін кедергілер:

 

                                                         (34)

 

мұндағы – рельске қатысты қозғалыс дөңгелектерінің қырларының және ступицаның бүйір жақтауларының үйкелісін ескеретін коэффициент. Тербелу мойынтіректері бар цилиндр тәріздес дөңгелектері бар қозғалу механизмінің бөлек берілісі бар көпірлі кран үшін ; – рельспен жүргендегі қозғалыс дөңгелегінің тербелу коэффициенті. Қозғалыс дөңгелегі болаттан жасалған, диаметрі – 560 мм, рельстің басы доғалданған, сонымен ; – дөңгелектегі біліктің шетмойынның диаметріне әсер ететін қозғалыс дөңгелегінің тірегіндегі мойынтіректің үйкеліс коэффициенті; d = 12 см  – қозғалыс дөңгелегінің білігіндегі шетмойынның диаметрі;                                        – қозғалыс дөңгелегінің тербеліс жолының бетінің диаметрі; – кран салмағы; – жүк салмағы.

 

 

Кранның салмағы әсерінен кран асты жолының горизантальды  ауытқуы:

 

                       (35)

 

мұндағы   – төрт тағанды кран үшін кран асты жолының ауытқуы; - кран салмағы;  - жүк салмағы.

Қозғалтқыштың механизмдерінің қуатын есептеген кезде жұмыс жағдайындағы жел күшін  статикалық жел күшінің 70%-ы деп қабылдап аламыз:

 

                                      

 

  Кранның қозғалысына  әсер ететін толық статикалық  кедергі:

 

                                                                            (36)

 

мұндағы - қозғалыс дөңгелектеріне әсер ететін кедергілер; - кранның жұмыс жағдайындағы жел күші; - кран асты жолының горизантальды ауытқуы.

 

[16].

 

3.6 Электрлі қозғалтқышты таңдау

 

Бізге керек электрлі қозғалтқыштың  қуаты:

 

                                                                                         (37)

 

мұндағы   – кран қозғалысының жылдамдығы; – механизм берілісінің ПӘК-і;

 

                  

 

MTF 311-6 электрлі қозғалтқышын таңдаймыз:

Қозғалтқыштың қуаты: 

Қозғалтқыш білігінің айналу жиілігі: 

Максималды моменті: 

Қозғалтқыштың беріліс моменті:

 

                                  ;                                     (38)

 

мұндағы ;

 

;

 

;

 

;

 

;

3.7 Редукторды таңдау

 

Редукторды мына жағдайдан таңдаймыз: . Ал кран дөңгелегінің айналу жиілігі:

 

                                                                                        (39)

 

мұндағы – кран қозғалысының жылдамдығы;    – қозғалыс дөңгелегінің диаметрі;

 

                 

 

Бізге керек беріліс  саны:

 

                                                                   (40)

 

мұндағы - электрлі қозғалтқыштың айналу жиілігі; - кран дөңгелегінің айналу жиілігі.

Редуктордың есептелетін  қуаты:

 

                                                                                    (41)

 

мұндағы – орташа жұмыс режимінің коэффициенті; – ПВ=25% болғанда электрлі қозғалтқыштың қуаты;

 

                   

 

Ц3ВК-250 редукторын таңдаймыз.

Беріліс саны: ;

Тыныш жүрісті біліктегі  айналу моменті:  .

 

3.8 Редукторды қозғалтқыш бойынша тексеру

 

Редуктор беретін ең үлкен  момент:

 

                                   ;                                                (42)

 

мұндағы – орташа жұмыс режиміндегі беріліс моментінің еселігі; - тыныш жүрісті біліктегі айналу моменті.

 

 

Электрлі қозғалтқыштан  редуктордың тыныш жүрісті білігіне берілетін, беріліс кезінде пайда  болатын динамикалық жүктемені  ескеретін есптелетін момент.

 

                                                         (43)

 

мұндағы   – динамикалық жүктемелердің коэффициенті; - беріліс саны; - механизм іске қосылған кездегі пайда болатын момент; - механизм ПӘК-і.

Динамикалық жүктемелердің  коэффициентін келесі формуламен анықтауға  болады:

 

                  ;                         (44)

 

 

мұндағы –ілініс кезіндегі соққыдан пайда болатын момент; – берілістің жалпы инерция моментіне қозғалатын массаның қатынасын ескеретін инерция моментінің коэффициенті.

 

 

 

, осыдан редуктордың дұрыс таңдалғанын көреміз [16].

 

3.9 Механизм іске қосылған кезде жалғағыштың қорын тексеру

 

Жалғағышты қор коэффицентіне  есептегенде жүтемелердің ең көп  әсер еткен кездегі жағдайында (кран ешқандай жүксіз жұмыс жасауда, бірақ оның қозғалысына қарсы желдің күші мен кран асты жолдарының ауытқуы әсер етуде) есептейік. Механизм іске қосылған кезде кранның қозғалған шағында қозғалыс дөңгелектерінің тайғанақсыз жұмыс істеуі үшін келесі жағдай орындалуы керек:

 

                       ;                                          (45)

 

мұндағы – жалғағыштың қор коэффициенті;   – кранның берілісті дөңгелектерінің саны;    – жалпы қозғалыс дөңгелектерінің саны; – кранның салмағы; – спредердің салмағы;   – дөңгелектердің рельспен ілінісу коэффициенті; – кранның жүксіз жұмыс істеуі кезіндегі оған қарсы әсер ететін сыртқы статикалық күш; – кранның массасы; – механизм іске қосылған кездегі үдеу.