Розрахунок опорних підшипників

Виходячи з прийнятого діаметру шийки валу під підшипник, обирають тип підшипника, виписується його характеристика, статична вантажопідйомність підшипника С₀, динамічна С.

Радіальне навантаження на підшипник

F_r = F_p/2.

Динамічна вантажопідйомність підшипника

С_розр= Р ,

де Р – еквівалентне навантаження, Н;

L – номінальна довговічність, млн.об.;

р = 3 для кулькових і 3,3 для роликових підшипників.

Р = (XVF_r + YF_a)К_тК_д,

де К_д – динамічний коефіцієнт ( для кранових візків К_д = 1,4);

К_т =1 – температурний коефіцієнт при робочій температурі підшипника до 100⁰С;

Х, Y – коефіцієнт радіального і вістового навантаження;

F_a – вістове навантаження;

V = 1 – коефіцієнт обертання.

Для кулькових і роликових радіальних однорядних і двохрядних підшипників F_a = 0; Х = 1.

Номінальна довговічність підшипника L і номінальна довговічність L_h, виражена в годинах, зв’язані залежністю

,

де n_xк – частота обертання колеса (розділ 2.3);

L_h – приймається по табл. 1.9.

Умови робото здібності підшипника заключається в тому, що розрахункова динамічна вантажопідйомність С_розр повинна бути менш динамічної вантажопідйомності обраного підшипника С.

Аналогічно проводиться розрахунок підшипників барабана і направляючих блоків.

Радіальне навантаження на підшипники барабана F_р дорівнює реакціям опор R_А и R_В ( розділ 1.3), оберти барабана див. розділ 1,4, L_h – табл. 1.9.

Зовнішній діаметр підшипника обирається по діаметру гнізда у тихохідному валі редуктора. У якості опор звичайно використовують роликові або кулькові сферичні двохрядні підшипники.

Для блоків використовують по два кулькових однорядних підшипника F_r і n_бл див. розділ 1.3.

Вибір муфт

Звичайно для з’єднання двигуна і редуктора приймаються втулочно-пальцеві муфти типу МУВП, а для з’єднання вала – вставки з колісними установками - зубчаті муфти МЗ або МЗП. Вибір муфт робиться по розрахунковому крутному моменту

,

де Т_Н – номінальний момент двигуна, Н;

k₁, k₂ – коефіцієнти, які враховують ступінь відповідальності і режим роботи механізму: k₁ = 1,3 для механізму підйому; k₁ =1,2 для механізму пересування; k₂ = 1,0 ÷1,3 в залежності від режиму роботи [4, с.96].

Розрахунковий момент Т_р який передається валом-вставкою, який з’єднує привідні колеса Т_р = Т · k₁ · k₂.

Розрахунок втулочно-пальцевої муфти заключається в визначенні напруги між пальцями і гумовими кільцями:

,

де [σ_зм] = 2÷4 МПа – допустиме напруження для гумових кілець;

Z – число пальців;

D₁ – діаметр окружності розташування пальців, мм;

l - довжина набору гумових кілець, мм;

d_n – діаметр пальців, мм.

Зубчаті муфти рекомендується перевірять по умовам обмеження зносу:

,

де [σ_зм] =12÷15 МПа – допустиме напруження;

b – довжина зубу, мм;

d = mZ – діаметр ділильної окружності, мм

Z – число зубів втулки;

m – модуль зціплення, мм

Параметри муфт наведені в додатку 11.

Техніка безпеки

Для забезпечення безпечної роботи механізму підйому візок обладнується автоматично діючим прибором обмеження висоти підйому, включаючим механізм при підході вантажу до його граничного положення. Кінцевий вимикач обмежника висоти підйому встановлюють так, щоб після зупинки вантажозахватного устрою при підйомі без вантажу зазор між вантажозахватним пристроєм і упором у мостового крана був не менш 200 мм.

Для запобігання перенавантаження крана, яке може привести до аварії, візок забезпечується обмежником вантажопідйомності, який автоматично виключає двигун механізму підйому в випадку підйому вантажу, який перевищує номінальну вантажопідйомність більш чим на 25 %.

Для обмеження ходу кранового візку застосовують упори, які встановлюють на кінцях шляху візку, а візок забезпечується буферами. Якщо швидкість пересування візку перевищує 0,5 м/с, то вимагається встановлення кінцевих вимикачів, які забезпечують автоматичне замикання гальмів і зупинку візку на шляху гальмування. Це попереджує наїзд візку з великою швидкістю на кінцеві упори.

Усе електроустаткування повинно бути заземлено через четверту жилу струмопровідного кабелю.

Огородження візку повинно бути забезпечено блокуванням, яке автоматично відключає обладнання при перебуванні людей на візку.

Всі частини візку, що обертаються, повинні бути огороджені.

Ремонтні роботи повинні проводитися тільки особами, які мають допуск і дозвіл на виконання ремонтних робіт.

Приклад розрахунку

Завдання.Розробити проект вантажопідйомного візку мостового крану по слідуючи даних:

Вантажопідйомність крану Q = 12,5 т;

Швидкість підйому вантажу V_в = 10 м/хв.;

Швидкість пересування візку V_вз = 42 м/хв.;

Режим роботи – середній, ПВ = 25%;

Висота підйому вантажу Н = 15 м.

Кран працює в закритому приміщенні.

Використання крану по вантажопідйомності на протязі циклу роботи механізму підйому показано на рис. 3.1.

Рис.3.1. Використання крана по вантажопідйомності на протязі циклу роботи механізму підйому.