2.3 Контрольные вопросы

1. Назначение мостового крана.

2. Основные конструктивные элементы мостового крана.

3. Перечислите механизмы мостового крана.

4. Какие барабаны применяются в механизме подъема мостового крана?

5. Какие типы редукторов применяются в механизме подъема мостового крана?

Тема 3. Расчет крюковой подвески (2 ч)

3.1. Устройство подвески

Конструкции наиболее часто используемых типов подвесок представлены на рис. 3.1.

Рисунок 3.1. Крюковые подвески: а – длинная для одинарного барабана с полиспастом кратностью три, б – короткая для слоеного барабана с полиспастом кратностью 2

1 – крюк; 2 – траверса; 3 – щека; 4 – блок; 5 – ось канатных блоков; 6 – подшипник; 7 - кожух

3.2 Выбор и проверочные расчеты крюка

По номинальной грузоподъемности Q и режиму работы, используя справочные материалы, выбираем крюк (см. рис.3.2).

Для проведения прочностных расчетов крюка выписать:

- пределы прочности (σ_B), текучести (σ_Т) и выносливости (σ_-1) материала крюка;

- геометрические размеры крюка.

Рисунок 3.2. Крюк однорогий

Хвостовик крюка рассчитывается на растяжение. Возможный изгиб стержня учитывается пониженными допускаемыми напряжениями

≤[σ]=50…60 МПа , (3.1)

где d_B – минимальный диаметр резьбы хвостовика;

[σ] – допустимое напряжение.

В сечении крюк А-А рассчитывают как кривой брус, нагруженный эксцентрично приложенным усилием

, (3.2)

где F - площадь сечения А-А;

·h₀;

и h₀ – см. рис. 3.2;

е₂ – расстояние от центра тяжести сечения до внутренних волокон;

k – коэффициент, зависящий от кривизны и формы сечения крюка;

k =;

r – расстояние от центра приложения нагрузки до центра тяжести сечения;

–диаметр зева крюка

е₁ – расстояние от центра тяжести сечения до наружных волокон.

Напряжение в сечении А'–А' определяется, когда стропы расположены под углом α= 45⁰ к вершинам. При этом

Q₂= tgα.

Наибольшее растяжение внутренних волокон в сечении А'–А'

σ_III=.

Касательное напряжение в сечении А'–А'

τ=МПа

Суммарное напряжение в сечении А'–А'

σ = ≤ [σ].

[σ],

где n_Т – запас прочности по пределу текучести; n_Т = 1,5.

3.3 Гайка крюка

Высота гайки, имеющей трапецеидальную резьбу, должна быть не менее:

Н=, (3.3)

где t – шаг резьбы;

d₂ и d_В – средний и минимальный диаметры, мм;

p – допускаемое напряжение на смятие. Для случая сталь по стали p = 30,0…35,0 МПа (материал гайки сталь 45).

Высота гайки для метрической резьбы: Н = 1,2d₂.

Наружный диаметр гайки D_н= 1,8^. d₂.

3.4 Упорный подшипник

Расчетная нагрузка Q_p на подшипник должна быть равна или менее статической грузоподъемности С_0.

Q_p=k. Q < С₀,

где k = 1,2 – коэффициент безопасности .

3.5 Траверса крюка

Траверса крюка изготовляется из стали 45, имеющей:

σ_в=610МПа;σ_т=450 МПа, σ_-1=250 МПа.

Траверсу (рис.3.3) рассчитывают на изгиб при допущении, что действующие на неё силы сосредоточенные; кроме того, считают, что перерезывающие силы незначительно влияют на изгибающий момент.

Рисунок 3.3. Траверса крюка

После конструктивной проработки или по справочным материалам определяют расчетные размеры. Расчетная нагрузка на траверсу такая же, как и на упорный подшипник.

Максимальный изгибающий момент

M_u=,

где b – расстояние между осями крайних блоков.

Момент сопротивления среднего сечения из условия прочности на изгиб

W=.

Допускаемое напряжение при переменных нагрузках

.

В то же время момент сопротивления среднего сечения траверсы определяется по формуле:

W = .

Диаметр сквозного отверстия для заготовки крюка (см. рис 3.3)

d₂ = d₁+мм,

где - диаметр заготовки крюка.

B₁ – ширина траверсы, назначается с учетом нагруженного диаметра D₁ посадочного гнезда упорного подшипника (см. геометрические размеры упорного подшипника).

B₁=D₁+мм

Высота траверсы

h=.

Изгибающий момент в сечении Б-Б

М_иП =.

Минимальный диаметр цапфы под подшипником из условия прочности на изгиб

d= .