Материал: Расчет путеукладочного крана УК-25/9-18

Масса крана, т 78 102

Обслуживающий персонал, чел 3 2

2.5 Назначение и общие устройства тяговой лебедки УК25/9-18

Тяговая лебедка предназначена для передвижения двух грузовых тележек вдоль фермы крана.

Лебедка состоит из электродвигателя 1 соединительной зубчатой муфты 2, трехступенчатого редуктора 3, электромагнитного колодочного тормоза 6 и двух тяговых барабанов 4 и 5.

Грузовая лебедка установлена на ферме крана в средней ее части на сварную раму и крепится к ней болтами. Рама в свою очередь крепиться болтами к ферме крана.

Корпус редуктора выполнен из стального литья и состоит из двух частей - верхней и нижней. По плоскости разъема в расточках корпуса установлены подшипники валов. На верхнем корпусе (крышке редуктора) имеются смотровые люки, закрываемые крышки, и пробка для заливки масла в редуктор, а на нижнем корпусе имеются указатель-щуп уровня масла и пробка для спуска масла из редуктора.

В корпусе редуктора на валах установлены две пары цилиндрических прямозубых шестерен, передающих крутящий момент от вала электродвигателя на барабаны и лебедки. Ведущий вал с шестерней получает вращение от вала электродвигателя через зубчатую муфту. На противоположный конец вала насажен на шпонке тормозной барабан. Шестерня передает вращение промежуточному валу через зубчатое колесо.

На грузовой лебедке установлен тормоз колодочного типа с двухсторонним нажатием колодок на тормозной барабан. Тормоз состоит из: тормозного электромагнита, рычажной системы, двух тормозных колодок и груза. Тормозной электромагнит и рычажная система устанавливаются на ферме крана на кронштейнах.

К тормозным колодкам для увеличения коэффициента трения приклепаны латунно-асбестовые обкладки. Сила нажатия колодок на тормозной барабан передается от груза через рычажную систему. Регулировка зазора между тормозным барабаном и колодками производится при помощи стяжной муфты и регулировочных винтов.

В отторможенном состоянии зазор между барабаном и колодками должен быть 0,7-1 мм, при этом ход якоря электромагнита должен быть 53 мм. усилие нажатия колодок регулируется грузом.

Работа тормоза заключается в следующем: при повороте рычага управления контролером грузовой лебедки одновременно замыкается цепь питания электромагнита. Его сердечник втягивается внутрь катушки, поднимает груз и отпускает тормоз. При выключении контролера цепь размыкается, а груз через систему рычагов производит нажатие колодок на тормозной барабан.

Конструкция тяговой лебедки отличается от конструкции грузовой лебедки только размерами барабанов для канатов и конструкцией тормоза.

Один из барабанов имеет храповой механизм для натяжения каната.

Храповое колесо насажано на вал лебедки на шпонке. На ступицу храпового колеса с двух сторон установлены обоймы, соединенные при помощи болтов

с корпусом барабана. В корпус барабана вставлены собачки, которые прижимаются пружинами к зубьям храпового колеса.

Храповой механизм запирает барабан лебедки на валу редуктора при вращении вала против часовой стрелки и позволяет барабану свободно вращаться на валу при вращении барабана в ту же сторону для натяжения каната в случае его ослабления.

Для подкручивания натяжного барабана вручную в его корпусе предусмотрены три проушины с отверстиями для ломика.

3. Расчет

.1 Вес звена

Р-50 вес в 1м = 51,67

Соответственно длина 25 метрового звена - 51,67 • 25 = 1292 кг

Вес двух рельс будет равен mp=m1+m2 = 1292+1292 = 2584 кг.

mp= 2584 кг. - вес 2-x рельс на 25м. звене.

Вес 1 деревянной шпалы 75 кг.

В эпюре 1840 шпал/км соответственно 1840:1000 • 25м = 46шпал/ 25метров. Вес 46 шпал в 25м. звене будет:

• 75 =3450 кг. - вес шпал в звене.

Вес одного скрепления.

На одну шпалу идут 2 скрепления.

На шпалу - 10 костылей - 0,38 кг. (1 шт.)

подкладки - 7,66 кг. (1 шт.)

прокладки под подкладку - 0,15 кг. (1 шт.)

Рассчитываем вес одного скрепления:

5 костылей - 1,9 кг.

подкладка - 7,66 кг.

прокладка - 0,15 кг.

mcк= 1,9+7,66+0,15 = 9,71 • 2 = 19,42 кг. вес 2-х скреплений на 1 шпале.

Если шпал в 25 м. звена 46 шт.то скреп. 46 • 2 = 92 шт. скреп.,

тогда 92 шт. скреплений будут весить: 92 • 9,71 = 893 кг. - вес скреплений в 25 м-ом звене.

Кол-во пар противоугонов на 25 м. звене - 32, вес 1 пружинного противоугона = 1,36 кг. 1,36 • 64 = 87 кг. - вес против-ов на 25 м. звене

Определяем вес 25м. звена:

mзвена= mрельс+mшпал+mскр+mпрот

mзвена= 2584 + 3450 + 893 + 87 = 7014кг.

3.2 Определяем тяговое усилие в канате. Подбираем канат

Усилие в 1 ветви в стреловом канате:

Spaз ≥ S•n, где:

G - вес звена, G = 7014 кг;

in = 2;

режима работы, n=5.5;

Разрывное усилие:

Sp=Sn =350,7•5.5 = 19288 Н.

По ГОСТ 3077-80 данному усилию соответствует канат: dK = 15,5 мм.

Подбираем конструкцию каната:

-1-СС-Н-150 ГОСТ 3077-80

.3 Расчет барабана с канавками

Определяем диаметр барабана:

Dб = e•dK (MM), где:

е - коэффициент, зависящий от режима работы, е = 18;

dK - диаметр каната, dK = 15,5 мм;

D6= 18•15,5=279 мм

Определяем наружный диаметр барабана по буртикам:

Dн= Dб + 4dK(мм);

DH =279 + 4•15,5= 341мм

Определяем шаг навивки каната на барабан:

t = dK + (2÷4); t = 15,5+3 = 18,5 мм.

Определяем канатоёмкость барабана:

Lк = Н•i+(1.5÷2)π•Dб

Lк=5.5•2+2•3.14•0.279 = 13 м.

Определяем количество рабочих витков каната

Zp=+2

Zp = +2 = 16витков

Определяем полное число витков каната:

Zn = Zp + 2; Zn = 16+2 = 18

Определяем полезную длину барабана:

Lполез t • Z n Lполез = 18,5•18 =333 мм

Определяем полную длину барабана:

Lполн=Lполез + (2÷3) t Lполн. = 333+2•18,5 = 370 мм

Определяем толщину стенки барабана:

Проверяем прочность стенки барабана:

Gсж=≤[G]

Gсж=20550:(12•18,5•106) = 85•106 = 85 МПа

Материал для изготовления барабана - чугун.

Крепление конца каната на барабан - с помощью клина и клиновой втулки.

3.4 Определяем мощность двигателя и подбираем по каталогу

Определяем мощность двигателя:

N=

n=955 об/мин

Подбираем двигатель по каталогу: MTF 412-6 УЗ по ГОСТ 185-70.

.5 Определяем общее передаточное число редуктора

np= np=

i= i=

.6 Рассчитать двух колодочный тормоз с грузовым замыканием. Расчет тормоза

Определяем крутящий момент вала, на котором посажен тормозной шкив:

Mкр= Mкр= Hм

Определяем тормозной момент:

Мт =кт•Мт Мт=1.75•150= 263 Hм

По таблице подбираем диаметр тормозного шкива: Dm = 300 мм.

По таблице подбираем размеры рычагов в зависимости от диаметра шкива:

Dш = 300 мм l =140 мм

Вт = 90 мм; l1 = c = 70 мм

а = 195 мм; lгр= 2l1=140 мм

Ь = 390 мм; lм= 0.7•lгр=98 мм

с = 70 мм;

Определяем расчетное окружное усилие:

Pp= Pp=H

Определяем силу прижатия тормозных колодок:

N1= N1=H

Определяем усилие S:

S=N1• S=7,5•H

Определяем усилие Т:

T=S• T=4•H

Определяем вес груза тормоза:

Gгр= Gгр=кг

Определяем усилие растормаживания:

Pм=Gгр• Pм=1•H

.7 Подбор зубчатой муфты

К1К2≤

где,

Мmax - максимальный крутящий момент, который способна преодолеть муфта.

Мраб - максимально длительно действующий на соединённых валах крутящий момент.

К1 - коэффициент ответственности передачи.

К2 - коэффициент условий работы муфты.

.4•1≤ 1.4≤2,11 условие выполнено.

Описание зубчатой муфты.

Зубчатая муфта состоит из 2-х обойм с внутренними зубьями, которые находятся в зацеплении с двумя зубчатыми втулками, снабженные наружными зубьями. На внутренних торцах втулок имеются отверстия с резьбой, обеспечивающий съём их с валов. В одной из обойм имеется отверстие, закрывающиеся пробкой, через которую в муфту заливается масло. Смена масла должна производиться не реже одного раза в 3-4 месяца с предварительной промывкой керосином внутренней поверхности муфты.

Зубчатые муфты допускают смещение соединяемых валов за счет зазоров в зацеплении и обточки зубьев втулок по шаровым поверхностям, центры которых лежат на осях валов. Параметрами характеризующими компенсирующую способность муфты, максимальный угол перекоса аmax и расстояние А между центрами сфер втулок.

Ориентировочно допустимая величина угла перекоса а =0.5/1.5; осевое и радиальное смещение задаются в зависимости от размеров муфты.

К достоинству зубчатых муфт относится их высокая нагрузочная способность, надёжная работа при больших скоростях и возможность использования для их изготовления нормального зуборезного инструмента.

Для изготовления муфт используют стали марки 40 по ГОСТ 1050-60 или марки 45Л по ГОСТ 977-58. При применении материалов с более высокими механическими свойствами значения крутящего момента могут быть увеличены до пределов, устанавливаемых расчётным путём. Подбор муфт по ГОСТ 5006-55, где зубчатые муфты рекомендуется выбирать по наибольшему диаметру концов соединяемых валов с последующей проверкой муфты по формуле:

К1К2≤

4. Техника безопасности при эксплуатации путеукладочных машин

Во время эксплуатации моторной платформы или укладочного крана машинист и обслуживающий персонал должны строго выполнять Правила по технике безопасности при производстве работ в путевом хозяйстве.

По крановому оборудованию

К управлению моторной платформой или краном допускаются лица, имеющие право управления грузоподъёмными механизмами и машиной и знающие Правила по технике безопасности, ПТЭ и Инструкцию по сигнализации.

Работа на перегоне может производиться после ограждения места работы согласно ПТЭ.

Посторонним лицам находиться вблизи места работы крана запрещается.

Перед началом движения моторной платформы или крана, а также перед началом грузовых операций крана должны подаваться соответствующие сигналы.

Воспрещается пользование грузовым канатом с оборванными проволоками, если их число на 1 м длины превышает 10%. При одной оборванной пряди канат к дальнейшей работе не допускается.

Подъёмные механизмы крана должны иметь исправные грузовые тормоза. Производить раскладочные операции разрешается только при наличии хорошо проинструктированных строповщиков и в присутствии ответственного лица (бригадира).

При подъёме и опускании звеньев воспрещается кому бы то ни было находиться под звеном.

При движении крана с поднятым звеном машинист обязан предупреждать окружающих людей подачей звукового сигнала.

Кранооператор имеет право выполнять операции по подъёму, передвижению и опусканию звена только после получения соответствующего сигнала от строповщиков.

Кранооператор не должен приступать к работе если кран имеет следующие- неисправности: а) не работает грузовой тормоз; б) не работают концевые выключатели грузовой лебёдки; в) грузовые канаты имеют недопустимый износ; г) грузозахватные приспособления погнуты или имеют трещины.

При подъёме, передвижении или опускании грузовых блоков воспрещается браться руками за канат.

Воспрещается находиться между опускаемым и ранее уложенным звеньями при их стыковании.

Строповщики, устанавливающие захваты на звено для его подъёма с платформы крана, должны подавать сигнал к подъёму только после своего отхода на задний конец звена.

Направлять звено при его выносе вперёд на укладочном кране можно только за задние концы рельсов.

При перевёртывании звена оттягивать нижнюю его сторону разрешается только баграми за концы крайних шпал.

Воспрещается перекручивать цепи захватов при подъёме верхнего звена.

Не разрешается оставлять поднятое звено на длительное время на траверсе.

Воспрещается снимать временные стыковые распорки под платформами материального состава

При передвижке пакетов на укладочный кран не допускается нахождение на нём рабочих-строповщиков. Переход строповщиков на пакет допускается только после его полной установки на платформе крана.

Не перегружать канат лебёдки. Обрываемый под натяжением канат представляет опасность для находящихся вблизи людей.

Не запускать двигатель, предварительно не убедившись, что рукоятки универсальных переключателей находятся в нейтральном положении.

Не начинать движение укладочного крана с места, пока давление в воздушной системе не достигнет 5 кг/см .

Пользоваться ручным тормозом только на стоянке и при аварийном положении.

При осмотре или ремонте укладочного крана двигатель заглушить, после чего поставить рукоятки универсальных переключателей в нейтральное положение, затормозить кран и подложить под колёса башмаки. Только после выполнения этих правил можно залезать под платформу крана для её осмотра.

При осмотре моторной платформы или укладочного крана пользоваться только исправной, хорошо изолированной переносной лампой. Применение открытого огня недопустимо.

Не работать неисправным инструментом, непрочно насажанным на ручку молотком, зубилом длиной менее 150 мм, гаечными ключами с изношенным зевом и т. д.

Вследствие негабаритности кабины строго следить за возможностью прохода её у контрольных столбиков и стрелочных рычагов, а также у других препятствий; необходимо вовремя остановить машину и снять кабину.

Помнить об обеспечении устойчивости крана, не перегружать кран.