鶴式(門(mén)式)起重機(jī)設(shè)計(jì)
鶴式(門(mén)式)起重機(jī)設(shè)計(jì),鶴式,門(mén)式,起重機(jī),設(shè)計(jì)
太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第二章 運(yùn)行機(jī)構(gòu)2.1.運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案規(guī)劃運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)或載重小車(chē)作水平運(yùn)動(dòng)。門(mén)座起重機(jī)屬于非工作性的運(yùn)行機(jī)構(gòu)可以調(diào)整工作位置。該性能是依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)使運(yùn)行機(jī)構(gòu)及整機(jī)在軌道上運(yùn)行,運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要由支撐裝置和驅(qū)動(dòng)裝置兩大部分組成。本設(shè)計(jì)中采用有軌運(yùn)行支撐裝置,四條支腿,考慮最大輪壓不易過(guò)大,所以一個(gè)支腿由兩個(gè)車(chē)輪支撐,車(chē)輪可用鑄鋼車(chē)輪,為方便兩輪所受輪壓均衡,采用一個(gè)運(yùn)行臺(tái)車(chē)。有軌運(yùn)行驅(qū)動(dòng)方式有兩種:自行式和牽引式。自行式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在運(yùn)行部分上靠主動(dòng)車(chē)輪與軌道的附著力驅(qū)動(dòng),構(gòu)造簡(jiǎn)單布置方便,是最常用的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)方式。自行式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是:自重較大,驅(qū)動(dòng)力有限,不能產(chǎn)生較大的加速度,并且也不能用于坡度較大的場(chǎng)合。牽引式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝在運(yùn)行部分以外,具有自重及驅(qū)動(dòng)力沒(méi)有限制的優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是:牽引鋼絲繩壽命短,維修麻煩運(yùn)行阻力較大,牽引式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于要求自重輕或運(yùn)行坡度較大的重機(jī)上。本設(shè)計(jì)采用自行式,為了保證足夠的驅(qū)動(dòng)力,采用對(duì)角驅(qū)動(dòng),這是門(mén)座起重機(jī)常用的。這種布置方式能夠保證主動(dòng)車(chē)輪之和基本上不隨臂架位置變化。驅(qū)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器傳給減速器:選用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器:此方案電動(dòng)機(jī)的位置是橫向的,因而橫向尺寸較大。傳動(dòng)方案如圖所示2.2.運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1.起重機(jī)支腿受載(1) 自身的垂直力門(mén)座部分的自重載荷為回轉(zhuǎn)部分的自重載荷起升載荷作用點(diǎn)近似為回轉(zhuǎn)中心其它力對(duì)回轉(zhuǎn)中心所產(chǎn)生的力矩回轉(zhuǎn)部分自重載荷取回轉(zhuǎn)部分重心到回轉(zhuǎn)中心距離,取=0.1m起升重量,取80kNR最大幅度,R=25m(2) 工作時(shí)風(fēng)力風(fēng)力系數(shù),=1.2計(jì)算風(fēng)壓150Pa 250PaA迎風(fēng)面積,A=50m2風(fēng)壓高度系數(shù)(3) 非工作時(shí)風(fēng)力估計(jì)為5m支撐力(4)車(chē)輪及主動(dòng)車(chē)輪的確定采用8輪運(yùn)行,兩輪驅(qū)動(dòng),且對(duì)角布置,其分配到每個(gè)輪的最大最小輪壓為:等效輪壓:2.選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度(1)選擇車(chē)輪與軌道根據(jù)車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度計(jì)算等效輪壓 可選用車(chē)輪直徑為D=500mm,材料ZG55-,表面淬硬度為軌道選320HBS 軌道型號(hào)P38(2)車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度校核所選車(chē)輪踏面都為圓柱形軌道凸頂半徑r=300mm與材料有關(guān)的應(yīng)力常數(shù),=0.132Nmm2C1轉(zhuǎn)速系數(shù),C1=1.13C2工作級(jí)別系數(shù),C2=1.25R取軌道凸頂與車(chē)輪曲率半徑中較大者此處R=r=300mmmr/R之比的有關(guān)系數(shù),m=0.388(3)車(chē)輪踏面最大強(qiáng)度校核本設(shè)計(jì)規(guī)定軌道接頭高度h不大于1mm運(yùn)行沖擊系數(shù)車(chē)輪踏面最大強(qiáng)度校核:3.運(yùn)行阻力計(jì)算起重機(jī)穩(wěn)太運(yùn)行阻力由摩擦力、風(fēng)阻力和坡度阻力(1)滿(mǎn)載時(shí)最大摩擦阻力滿(mǎn)載時(shí)最小摩擦阻力式中:附加阻力系數(shù),=1.5摩擦阻力系數(shù),采用滾動(dòng)軸承,取=0.006空載時(shí)最大摩擦阻力:(2)風(fēng)阻力=11.88kN(3)坡度阻力坡度阻力系數(shù),去=0.0034.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(1)選擇電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)靜功率:式中:穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)靜阻力,=14370N大車(chē)運(yùn)行速度,=16/60=0.267m/sm=2驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。=0.95機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率.根據(jù)穩(wěn)態(tài)靜功率和機(jī)構(gòu)JC值=25%,CZ=150,查手冊(cè)選用YZR112M-6電動(dòng)機(jī)Pn=1.8kw;nn=815r/min;(GD2)d=0.23kg/m2(2)選減速器傳動(dòng)比:式中:電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速車(chē)輪轉(zhuǎn)速,查手冊(cè)選用QJS170-80減速器:P許=2.1kw i=80;實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速16m/min(3)選聯(lián)軸器計(jì)算扭矩:式中:=1.35安全系數(shù),剛性動(dòng)載系數(shù),=1.8電動(dòng)機(jī)額定功率。由手冊(cè)查電動(dòng)機(jī)YZR112M-6兩端伸出軸為圓柱形d=32mm,l=80mm;由手冊(cè)查QJR-236減速器高速軸端為圓柱形d1=22mm,l=50mm。故選帶制動(dòng)輪D=200的半齒聯(lián)軸器。靠減速器軸端選半齒聯(lián)軸器:CLZ3M=710Nm,J=0.03,G=7.96kg。(4) 起動(dòng)時(shí)間運(yùn)行機(jī)構(gòu)總飛輪距為:式中;計(jì)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中其它低速傳動(dòng)部分零件的飛輪距影響系數(shù),取=1.15起動(dòng)功率Pq計(jì)算:計(jì)算起動(dòng)時(shí)間,取=3.4s實(shí)際起動(dòng)時(shí)間:一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)力矩電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩倍數(shù),當(dāng)工作級(jí)別MJC=25%,=1.6機(jī)構(gòu)滿(mǎn)載穩(wěn)定運(yùn)行靜阻力矩J總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(5)電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)過(guò)載功率按下式進(jìn)行驗(yàn)算基準(zhǔn)接電持率時(shí),電動(dòng)機(jī)額定功率,=1.8kW(6)起動(dòng)打滑驗(yàn)算起動(dòng)打滑驗(yàn)算按下式進(jìn)行粘著系數(shù),取0.12粘著安全系數(shù),取=1.05平均加速度,軸承摩擦直徑,=0.1m軸承摩擦系數(shù),滾動(dòng)軸承取=0.015D車(chē)輪直徑,D=0.5m(GD)2一臺(tái)電機(jī)所擔(dān)飛輪距Pmin最小輪壓,Pmin =30.1kN左邊右邊左邊右邊- 17 -
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