користовуються залізничні й кранові рейки з опуклою головкою, що мають точковий контакт з доріжкою кочення колеса.
Контактна напруга при цьому визначається [4]: ??
де к - коефіцієнт, що залежить від співвідношення радіусів колеса і округлення головки рейки; - більший з радіусів колеса і скруглення (опуклості) головки рейки, м; - менший з радіусів колеса і скруглення головки рейки, м.
КF - коефіцієнт, що враховує вплив тертя на роботу
опорних коліс, приймається при режимах роботи: (1М ... 3М) - КF=1,0; - розрахункове навантаження на колесо, Н:
=кнкД FR max=1,1 * 1 * 212,5=233,7 кН
кн - коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження по ширині рейки: для рейок з опуклою головкою кн=1,1;
кд - коефіцієнт динамічності, що залежить від швидкості пере-руху крана (Vкр).
При Vкр lt; 1 м/с - кд=1,0;
max - максимальне навантаження на колесо при номінальних навантаженнях на кран в робочому стані, Н;
Е пр - наведений модуль пружності матеріалу колеса і рейки, МПа.
Для стали приймається=(2,1 ... 2,2) * МПа.
[?] H - допустиме контактне напруження, Мпа.
[?] H=(0,7 ... 0,9)? Т=0,8 * 785=628 МПа.
? Т - межа текучості матеріалу колеса, МПа (табл. 2.1).
? H=462,9 МПа lt; [?] H=628 МПа
Розрахункове контактна напруга менше допускаемого, що відповідає необхідному умові.
За величиною FR max=212,5 кН, швидкості пересування кранакр=0,7 м/с, групі режиму роботи (3М) за табл. 13 [1] вибираємо приводні і не приводні ходові циліндричні колеса з двома ребордами і рейок з напівкруглою головкою.
Основні параметри коліс:
діаметр колеса DК=500 мм=0,5 м; в буксах встановлені дворядні сферичні роликопідшипники №3622, внутрішній діаметр підшипника (діаметр цапфи) DЦ=22? 5=110 мм=0,11 м,
тип рейки - КР 70, коефіцієнт тертя кочення колеса про рейок
?=0,0006 м. Навантаження, що допускається на колесо [FR]=267 кН.
Значення межі текучості різних матеріалів кованих ходових коліс
МатеріалСталь45507565ГПредел плинності? Т, МПа360380900785ГОСТ1050-8814959-79
Розрахунок загального опору пересуванню крана
Загальний опір пересуванню крана від статичних навантажень знаходиться за наступною формулою:
пер=Fтр + Fукл + Fв=5,9 + 1,54 + 13,67=21,1 кН.
де Fтр - опір від сил тертя; укл - опір від ухилу рейкового шляху; в - опір від вітрового навантаження.
Опір тертя при русі крана за прямим рейковому шляху визначається наступним чином:
Fтр=Кp (Mкр + Q) g
де кр=2,0 ... 2,5 - коефіцієнт, що враховує додаткові со-спротиву від тертя реборд і торців маточин ходових коліс;=9,8 м/с2 - прискорення вільного падіння; - коефіцієнт тертя (наведений до цапфи валу) в підшипниках опор вала ходового колеса, приймається в кулькових і роликових підшипниках кочення f=0,015; в підшипниках ковзання відкритого типу f=0,10;
? - коефіцієнт тертя (плече реактивної сили) кочення ходових коліс по рейках, м; ц - діаметр цапфи вала (осі) ходового колеса, м; Dк - діаметр ходового колеса, м.
Опір від ухилу рейкового шляху.
Складова навантаження від ухилу підкранових рейкових шляхів визначається в межах максимально допустимого ухилу:
укл=(Mкр + Q) g sin?=(42,4 + 10) * 9,8 * 0,003=1,54
де sin?- Ухил рейкового шляху, що приймається 0,003 - козлових кранів;
Опір від вітрового навантаження.
Вітрова навантаження практично на 60 ... 80% визначає потужність приводів механізму пересування крана. Вимоги забезпечення плавного пуску і гальмування механізму пересування при порівняно рідко діючої вітрової навантаженні часто змушують ускладнювати як самі приводи, так і їх системи управління.
Вітрова навантаження на кран визначається в робочому стані, при якому забезпечується експлуатація крана з номінальним вантажем.
Розподілена вітрове навантаження р на одиницю розрахункової площі елемента конструкції в даній зоні висоти.
р=qксn=125 * 1,15 * 1,375 * 1=197,7,
де q=125 Па - динамічний тиск вітру; к - коефіцієнт, що враховує зміну динамічного тиску по висоті;
с - коефіцієнт аеродинамічної сили з=1,375;=1 - коефіцієнт перевантаження для робочого стану крана.
Коефіцієнт зміни динамічного тиску по висоті Н над поверхнею землі:
Висота Н над поверхнею землі, м - 10; 20; 40;
Коефіцієнт до - 1,00; 1,25; 1,55;
Статична складова вітрового навантаження на елементи конструкції крана: в== 197,7 * 168 * 0,35=11,6 кН.
де А - розрахункова площа конструкції; Кспл - коефіцієнт суцільності, як...
