Расчёт механизма передвижения крана
Расчёт механизма передвижения крана отличается от механизма подъёма тем, что в нём преобладает динамическая составляющая.
Статический момент (Н*м) механизма двигателя передвижения рассчитывает по формуле:
Где Ктр.р – коэффициент трения реборды колеса об рельс. Обычно принимается равным 1,5. Qп – грузоподъёмность крана в кг, mк – масса каната, mгр – масса грузозахватного органа, m – масса крана или масса телеги (без груза), Ктр.к – коэффициент трения-качения колеса (м), Ктр.п – коэффициент трения подшипника колеса, Dц – диаметр цапфы колеса в м, iр – передаточное число редуктора, N – число двигателей подъёма, η – общий КПД механизма.
Статическая мощность двигателя (кВт) рассчитывается по формуле:
Линейная скорость движения крана или тележки (м/мин) вычисляется:
Где Dk – диаметр колеса в м, nдв – обороты двигателя в об/мин, iр – передаточное число редуктора.
В отличие от подъёма, где решающее значение в выборе мощности двигателя имеет расчёт статических нагрузок, для механизмов передвижения мощность двигателя выбирается исходя из динамических перегрузок.
Расчёт механизма передвижения крана далее выполняется по тем же формулам что и для механизма подъёма, только в формуле расчёта момента инерции поступательно движущихся частей необходимо учесть массу всего крана при расчёте двигателей передвижения крана либо массу тележки при расчёте двигателя тележки. Нужно учесть массу максимально возможного груза, подвешенного на крюке, прибавив её к массе крана или массе тележки.
Расчёт динамических процессов осуществляется исходя из уравнения Даламбера:
Момент инерции вращающихся частей, приведённый к валу двигателя находится по формуле:
Где J – общий коэффициент, равный Jдв + Jторм + Jм, Jдв – момент инерции двигателя в Н * м, Jторм – момент инерции тормоза в Н*м (если явно не задан, то принимается равным 0,3*Jдв), Jм – момент инерции муфты и быстроходного вала редуктора (если явно не задан, то принимается равным 0,15*Jдв), k – коэффициент влияния масс (для упрощения расчёта вместо приведения моментов инерций барабана и редуктора к валу двигателя), принимается равным 0,15 если не задан иной, N – число двигателей.
Момент инерции поступательно движущихся частей крана (Н * м), приведённый к валу двигателя находится по формуле:
Где m – масса крана либо тележки с грузом в кг, V – линейная скорость движения крана либо тележки в м/мин, nдв – скорость вращения двигателя в об/мин, 91,19 – коэффициент привидения оборотов двигателя к величине рад/с, 3600 – привидения скорости крана либо телеги к м/c.
Величина динамического момента (Н * м) вычисляется:
Jвр – момент инерции вращающихся частей механизма, приведённый к валу двигателя в Н*м, Jпд – момент инерции поступательно движущихся частей крана, приведённый к валу двигателя в Н*м, nдв – обороты двигателя в об/мин, t – время разгона/торможения привода в с, N — число двигателей, η – общий КПД механизма.
Мощность двигателя находится исходя из условия:
Kпер – коэффициент перегрузки двигателя. Обычно выбирается равным 1,7 – 2 (смотрим данные на двигатель в каталоге).
Если статический момент на валу двигателя меньше (условие выполняется, если динамическая составляющая полного момента больше статической составляющей на некоторую величину, в зависимости от K), тогда мощность двигателя (кВт) находим, как:
Если условие не выполняется, тогда мощность (кВт) равна:
По каталогу выбирается ближайший двигатель с мощностью Pдв.