天车工计算3021.docx
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天车工计算3021.docx
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天车工计算3021
七、计算题:
1.试计算内外径分别为:
D内=600mmD外=660mmL=150mm的铸铁卷筒毛坯的重量。
答案:
V=n/4(D2-D02)L
=3.14/4(0.662-0.62)×1.5
=0.089m3
按公式计算重量为:
G=1000ρVg
=7.5×0.089
=6542N
2.用四根绳子起吊一重50KN的设备各分支绳与水平面夹角为300。
试求各分支绳拉力是多少?
答案:
S=G/n×K
=50/4×2=25KN
3.有一物体用一钢丝绳直径为10mm,安全系数为5,当用4根钢丝绳铅垂直起吊时,问允许起吊重量是多少?
答案:
S允=m.S破/K=4×50×102÷5=4000kgf
4.当使用4根直径为10mm钢丝绳与铅垂线成45度吊物时,允许安全起吊多少公斤的物体?
(取k=5)
答案:
S允=m.S破/K×cosα
=4×50×102÷5×cos450
=2800kg
5.某单钩桥式起重机,起升电机的最大转速980转/分,其卷筒的有效直径为φ600mm,减速机速比为49.起重滑轮组的倍率为6,试问该天车的最大起升速度是多少?
答案:
V=πD.n/m.iφ600mm=6m
=3.14×6×980÷6×49=62.8m/min
6.一直径21.5mm的钢丝绳(6×19+1),钢丝绳的抗拉强度为1700Mpa,用他来吊装一设备,(其使用性能为一般机械),试求钢丝绳的允许拉力?
已知该型号钢丝绳破断拉力为300KN,安全系数为5.5
答案:
S允=S破/K
=300÷5.5
=54.55KN
7.某桥式起重机大车额定运行速度为100m/min,试求它的最大和最小制动行程?
答案:
根据V2大车/5000≤S制≤V大车/15公式
S制最大≤V大车/15=100÷15=6.66m
S制最小≥V2大车/5000=100×100÷5000=2m
8.求图中梯形钢板质量。
(1mm厚钢板8kg/m2)
答案:
质量G=8×60×(4+8)×(
)=9792Kg≈9.79t
9.已知力F=1000N,与水平面的夹角为60°,试求其在水平及竖直方向上的分力分别为多少?
答案:
F∥=F·cos60°=1000×
=500N
F⊥=F·sin60°=1000×
=500
N
10.一个钢质空心球内外直径分别为12cm和6cm,试求其质量。
答案:
m=ρv=ρ×(V1-V2)=
π(r外3-r内3)ρ
=
×3.14×[(
)3-(
)3]×7.85×10-3≈6.21Kg
11.某喷气发动机的火焰筒尺寸如图,试计算其体积。
(尺寸单位为mm)
答案:
半球体积V1=
×
πR13=
×3.14×653≈574882mm3
圆柱体积V2=S2h2=
2h2=
×3.14×1302×(340-105)≈3117628mm3
圆台体积V3=
(S3+S4+
)=
h3π(R32+R42+R3R4)
=
×105×3.14×[(
)2+(
)2+
×
]≈1051523mm3
总体积V=V1+V2+V3=574882+3117628+1051523=4744033mm3
等级:
12.如果在5s内通过横截面积为4mm2导线的电量是10C,求导线中的电流强度和电流密度各是多少?
答案:
I=
=
=2A
J=
=
=0.5A/mm2
13.某电源的电动势为3V,内阻r0为0.4Ω,外接负载电阻R为9.6Ω,求电源端电压和内压降。
答案:
I=
=
=0.3A
U0=Ir0=0.3×0.4=0.12V
U=IR=0.3×9.6=2.88V
14.已知某正弦交流电的电流瞬时值i=2Sin(314t+
)A,求该交变电流的三要素?
答案:
Im=2Aφi=
=60°
ω=314rad/sf=
=
=50HzT=
=
=0.02s
15.某单相变压器,一次侧U1=400V,二次侧有三个绕组:
U21=220V,I21=8A;U22=36V,I22=6A;U23=6V,I23=4A,求一次电流I。
答案:
∵P1=P2=P21+P22+P23=U21·I21+U22·I22+U23·I23=U1·I1
∴I1=(220×8+36×6+6×4)/400=5A
16.某台四极三相交流异步电动机,额定功率为50Hz,转差率为2%,试求其额定转速。
答案:
∵S=
×100%n0=
∴ne=(1-S)n0=
(1-s)=
(1-2%)=1470r/min
17.试估算φ12mm钢丝绳的破断拉力和容许拉力。
答案:
φ12mm钢丝绳的破断拉力为
S破=500d2绳=500×122=72000(N)
容许拉力为
S容=100d2绳=100×122=14400(N)
答:
φ12mm钢丝绳的破断拉力为72000N,容许拉力为14400N。
18.家用电灯泡的电压是220V,通过的电流是0.25A,求灯丝的电阻?
答案:
根据欧姆定律:
I=V/R得
R=V/I=220/0.25=880(Ω)
答:
灯丝的电阻是880Ω。
19.钢丝绳的总截面积为72.49mm2,受到5000N的拉力,问钢绳的应力为多少?
答案:
钢绳的应力为:
Q=N/A=5000/72.49=68.98MPa
答:
钢绳的应力为68.98MPa
20.有一钢丝绳的规格为钢丝绳6×19-28-1550,求当安全系数K=5时的许用拉力?
答案:
已知公称抗拉强度σb=1550MPa,钢丝绳直径d=28mm,则破断拉力为:
Sb=σb/1700×520×d2
=1550×106/1700×520×(28×10-3)2
=371708(N)=371.708(KN)
钢丝绳许用拉力:
P=Sb/K=371.708/5=74.341(KN)
答:
许用拉力为74.341KN。
21.已知三个电阻值为R1=8Ω,R2=12Ω,R3=500Ω的电阻串联电路,试求该电路中的总电阻。
答案:
R=R1+R2+R3=8+12+500=520Ω
答:
该电路的总电阻为520Ω。
22.一台10t天车,跨度L=22.5m,问主梁跨中上拱度应为多少?
若吊10000千克重块,主梁跨中允许弹性变形量应为多少?
答案:
主梁跨中上拱度为:
F=
吊10000kg重块,主梁跨中心允许弹性变形量为:
f弹=
答:
天车梁跨中上拱度为22.5mm,吊10000kg重块时主梁跨中允许弹性变形量为32.14mm。
23.某铸钢车间10t铸造天车,起升机构采用6×37—14—左交,在其磨损严重区段发现一个捻距内有13根断丝,问该绳是否可继续使用?
答案:
钢丝绳总丝数为
m总=37×6=222根
铸造天车吊钢水等危险品,其标准报废断丝数为
m废=m总×10%×50%
=222×10%×50%
=11.1根
答:
一个捻距内实际断丝数13根大于标准断丝数11根,故该绳应报废更换新绳。
24.有一台起重量为10t的天车,起升机构的电动机为JZR252—8(P=30kw),大车分别驱动,电动机为JZR222—6(P=7.5kw),小车电动机为JZR212—6(P=3.5kw)试用经验公式计算各自的额定电流,并求其总过电流继电器的整定值。
答案:
由经验公式计算各电动机的额定电流分别为:
JZR252—8型I1额=30×2.5=75A
JZR222—6型I2额=7.5×2.5=18.75A
JZR212—6型I3额=3.5×3=10.5A
总过电流继电器的整定值为:
I总整定=2.5I1额+2I2额+I3额
=2.5×75+2×18.75+10.5
=235.5A
答:
各自的额定电流为起升电机75A,大车电机18.75A,小车电机10.5A,总过电流继电器的整定值为235.5A。
25.一台起重量为5t的天车,采用钢丝绳8W(19)—13—光,在其磨损严重区段发现表层钢丝直径已磨损20%,并在一个捻距内有4根粗丝和4根细丝破断,问此钢丝绳是否能继续使用?
答案:
钢丝绳的总丝数为:
m总=19×8=152根
标准报废断丝数m废=m总×10%=152×10%=15.2根,钢丝绳表层磨损20%,由钢丝绳磨损所折算百分比表可得折减百分数为70%,折减后的报废断丝数为m折=15.2×70%=10.6根
一个捻距内的实际断丝数为m实=4+4×1.7=10.8根
答:
由于实际断丝数大于折减断丝数,故该绳达到报废标准,应更换新绳。
26.10t铸造天车,电动机的额定转速n电=720r/min,吊钩滑轮组的倍率m=3,减速器的传动比i=15.75,卷筒直径D=0.4m,试求其额定起升速度。
若吊1000kg重的钢锭下降,断电后钢锭下滑约200mm,试判断天车是否溜钩。
答案:
天车的额定起升速度为
V起=
天车制动行程为:
S制=
答:
天车额定起升速度为19.14m/min,因实际下滑距离为200mm<239mm,所以天车不溜钩。
27.试利用经验公式估选Q=5t,滑轮组的倍率为m=2,传动效率η=0.9的通用天车起升机构的钢丝绳直径。
答案:
已知起重量为5t,相当于Q=49000N
钢丝绳的分支最大拉力为:
Smax=
故钢丝绳的直径为:
d绳≥0.1
≥0.1
≥11.66
因而钢丝绳直径应选择大于或等于12mm。
答:
传动效率η=0.9的通用天车起升机构的钢丝绳直径为11.66mm。
28.今设计M5及工作类型,10t的天车起升机构,其电动机转速n=940r/min,减速器传动比i=23.34,吊钩滑轮组倍率m=3,卷筒直径D=0.4m,机构传动总效率η=0.9,试计算电动机的静功率,并选择电动机。
答案:
V起=
电动机的静机率为:
P静=
起升机构属于M5工作类型,其电动机载荷系数为β=0.9~1.0,取β=0.95,故电动机的功率为:
P=βP静=0.95×30.6=29.07kw.
查电动机产品表,可选JZR252—8型电动机
答:
电动机静功率为30.0kw,选择JZR252—8型电动机。
29.某天车大车运行机构的电动机额定转速n电=940r/min,减速器的传动比i=15.75,大车轮直径D=0.5m,试计算大车的额定运行速度及断电后的最大与最小制动行程。
答案:
大车的额定运行速度为V大车
断电后的最小制动行程为:
S制最小=
断电后最大制动行程为:
S制最大=
答:
大车的额定运行速度及断电后的最小与最大制动行程分别为93.7m/min,1.755m,6.24m。
30.一台起重机副起升机构起重量Q=5吨,起升速度为20米/分,求:
电动机的功率?
答案:
P=QV/6120P=5000×20/6120=16kw
31.图示,计算丁字钢的重量,问:
10吨天车最多能吊几件?
丁字板面上面宽400mm,厚度均匀,厚为200mm,长为2000mm,丁字立柱高300mm。
答案:
V=(20×40+20×30)×200=280000cm2
则钢柱重量W=V×P=280000×7.8=2184000g=2184kg=2.184t
10/2.184=4.578所以最多只能吊4件
32.B:
1、已知:
额定起重量为10吨,吊钩重量219公斤,钢丝绳支数为6,滚动轴承效率为0.985,中级工作类型,取[K]=6,钢丝绳选用W(19)(GB1102-74)直径14.5mm,其破段拉力为13800公斤,换算系数为0.85,求:
安全系数K,并说明此钢丝绳是否可用。
答案:
据K=Sp/S
Sp=13800×0.85=11730kg
S=Q/nn1=(10000+219)/(6×0.985)=1730kg
K=Sp/S=11730/1730=6.78
K=6.78>[K]=6
所以可以用。
33.某桥式起重机大车电动机的额定转速为950转/分,车轮直径为500mm,减速机速比为15.25,求:
大车运行速度及最大滑行距离。
答案:
V大=πDnN/I=3.14×0.5×960/15.75=95.7m/min
最大滑行距离=V大/15=95.7/15=6.38m
34.C:
1、已知卷筒直径D=400mm,卷筒转速n=32.1转/分,求其线速度?
答案:
V=πDn=3.14×0.4×32.1=40.32m/min
35.计算等效电阻值RAB:
R1=R6=6欧姆,R3=5欧姆,R2=R5=4欧姆,R4=7欧姆。
答案:
分析:
R1与R6并联R2与R5并联与R3串联再与R4并联然后与R16串联
1/R16=1/R1+1/R6R16=R1×R6/(R1+R6)=6×6/12=3Ω
1/R25=1/R2+1/R5R25=R2×R5/(R2+R5)=4×4/8=2ΩR235=R25+R3=2+5=7ΩR2345=R235×R4/(R235+R4)=3.5ΩRAB=R2345+R16=3+3.5=6.5Ω
36.D:
1、YZR315M—10电动机额定功率PN=75KW,额定转速nN=579r/min,Tmax/TN=3.45。
试求额定转矩TN、最大转矩Tmax。
答案:
TN=9550×PN/NN=9550×75/579=1237N.m
Tmax=3.45×TN=1237×3.45=4267N.m
37.2、钢丝绳公称抗拉强度R0为1550N/mm2,直径15.5mm,用经验公式计算圆形钢丝绳的最小破断拉力F0和允许拉力F。
(安全系数为5)
答案:
SP=R0/1700×520d2=1550/1700×520×15.52=113906N
38.若已知在S3—40%,6次/h工作制情况下,YZR132M2-6,额定功率PN=3.7KW,额定转速nN=908r/min,额定转子电流I2N为14.5A,转子额定电压E2N为187V,计算电动机额定电阻RN和转子绕组电阻r2。
答案:
RN=E2N/1.732I2N=187/1.732×14.5=7.44Ω
SN=(1000-908)/1000=0.092
rn=E2NSN/1.732I2N=187×0.092/1.732×14.5=0.685
39.根据下面减速机图形计算该减速的速比(i),已知齿轮N1=20齿、N2=90齿、N3=15齿N4=100齿。
答案:
i=(N2×N4)/(N1×N3)=(90×100)/(20×15)=30
答:
该减速机的速比i=30
40.一台三相50赫兹绕线式异步电动机额定电压U1N=380V,额定功率PN=100KW,额定转速nN=950转/分,求额定运行时额定转差率SN,额定转矩M2N
答案:
SN=(n1-n)/n1=(1000-950)/1000=0.05
M2N=9550×(PN/nN)=9550×(100/950)=1005.3牛.米
41.某单相半波整流电路,负载电阻RL=200Ω,变压器副边有效值U2=40V,求负载上整流电压和整流电流平均值。
答案:
负载上整流电压平均值UL=0.45U2=0.45×40=18V
负载上整流电流平均值IL=UL/RL=18/200=90mA
42.试计算钢丝绳6×19-15.5的破断拉力和容许拉力?
(破断拉力S断=50d2,容许拉力S容=10d2)
答案:
破断拉力S断=50d2=50×15.52=12012公斤力
12012×9.8=117717.6(牛顿)
容许拉力S容=10d2=10×15.52=2402.5公斤力
2402.5×9.8=23544.5(牛顿)
答:
该钢丝绳破断拉力为117717.6牛顿
该钢丝绳容许拉力为23544.5牛顿。
43.有一台三相异步电动机,额定功率为2.2KW,额定电压为380V,功率因数为0.86,效率为88%,求电动机的额定电流?
答案:
根据Pe=
UeIecosφ·η.
Ie=Pe/(
Uecosφ·η)=2.2×1000÷(
×380×0.86×0.88)=4.42A
答:
该动机制额定电流约为4.42A。
44.
一台吊车以1米每秒的速度前进,司机突然发现问题紧急刹车,刹车后又行0.5米停止。
设刹车后吊车按均减速直线运动,求刹车后吊车前进的时间t和刹车加速度a。
答案:
答案已知V0=1米/秒,Vt=0,S=0.5米
V平均=(Vt+V0)/2=1/2=0.5米/秒
t=S/V平均=0.5/0.5=1秒
a=μ-δ0/t=-1/1=-1米/秒
答:
刹车后1秒钟车停止加速度a为-1米/秒
45.一星形连接的对称三相负载接于线电压为380V的三相电源上,已知每相负载阻抗R=10Ω:
XL=15Ω,求负载相电流Iφ
答案:
UI=380V
相电压Uφ=UI/
=220V
每相阻抗为:
Z=
=
=18Ω
负载相电流为:
Iφ=Uφ/Z=12.2A
46.一个1W、200Ω的电阻,允许通过的最大电流是多少?
若接到电压为10V的电源上使用能否被烧毁?
接到电压为20V的电源上是否可以?
答案:
允许通过的最大电流是:
I=
=
=0.071A
接到10V电源上时流过电阻的电流I′为:
I′=U/R=10/200=0.05A
由于I′
接到10V电源上时流过电阻的电流I′为:
I″=U/R=20/200=0.1A
由于I′>I,所以会被烧毁,此电阻不允许在20V的电源上使用。
47.一台四极三相异步电动机,额定功率PN=5.5kW,额定转速nN=1440r/min,堵转倍数Tst/TN=1.8,求:
(1)在额定电压下启动时的堵转转矩Tst;
(2)当电网电压降为额定电压的80%时,该电动机的堵转转矩T′st。
答案:
(1)TN=9550×PN/nN=9550×5.5/1440=36.48牛·米
Tst=1.8×TN=1.8×36.48=65.66牛·米
(2)T′st/Tst=(U′1/U1)2
T′st=(0.8U1/U1)2=0.64T′st
=0.64×Tst
=0.64×65.66
=42.02牛·米
48.有一起升机构采用双减速器串联的传动形式,第一级减速器速比为20.49,第二级减速器的速比为31.5,现驱动电机以600转/分钟的转速运行,求起升卷筒的转速?
答案:
n=600÷20.49÷31.5=0.93(转/分钟)
49.有一台100吨起重机欲吊一管状钢件,内径1.2米,外径3.5米,高3米,问这台起重机能否吊起这一钢件?
答案:
求钢件体积V=3.14×(3.52-1.22)÷4×3=25.46(立方米)
求钢件重量G=7.8×25.46=198.56(吨)
答:
不能吊起这一钢件。
50.有一200吨天车起升机构电机转速930转/分,卷筒直径300mm,减速机速比40.17,滑轮2倍率,求起升速度?
答案:
起升速度为930÷40.17×3.14×0.3÷2=10.9(米/min)
51.抓斗天车的抓斗容积1.5立方米,烟煤比重0.8/立方米,试算抓满斗烟煤的重量?
答案:
1.5×0.8=1.2(吨)
52.试计算5吨吊钩滑轮组钢丝绳最大分支拉力,倍率M=2,双联卷筒传动效率为0.99。
答案:
5000×9.8÷0.99÷4=12373.7(N)
53.两级变速减速器的齿轮为Z1=22,Z2=73,Z3=18,Z4=78,问速比是多少?
答案:
速比=(Z2×Z4/Z1×Z3)=73×78/22×18=14.38
54.某桥式起重机大车额定运行速度为100r/min,试求它的最大和最小制动行程。
答案:
S制最大≤V大车/15=100/15=6.66m
S制最小≤V2大车/5000=100×100/5000=2m
答:
最大制动行程为6.66m,最小制动行程为2m。
55.试计算一块钢板的重量,该钢板长5m,宽3m,厚度为50mm,求它的体积与重量。
答案:
V=5×3×0.05=0.75m3
C=1000PVg=7.85×0.75×9800=57698N
56.有一天车起升卷筒直径为500mm,减速器速比为31.5,滑轮倍率为3,当电机以720转/分钟转动时,求起升速度。
答案:
720÷31.5÷3.14×0.5÷3=11.96(米/分钟)
57.1.求一台5t行车钢丝绳破断拉力?
设安全系数K=5
答案:
5t桥式起重机滑轮组倍率m=2,单根钢丝绳实际受力为
F=Q/2m=5/4=1.25t设安全系数K=5
钢线绳破断拉力SP=FK=1.25*5*9.8KN/T=6.25T*9.8KN/T=61.25KN
58.一根吊装用钢丝绳如图受力,求钢丝绳所受拉力?
答案:
钢丝绳所受的拉力:
F绳=G/2÷sin30°=2t
59.一10t桥式起重机,卷筒至地面高度9m,卷筒直径500mm,求钢丝绳长度?
答案:
10t桥式起重机滑轮倍率:
a=3
卷筒周长:
500mm=0.5mL0=πd=3.14*0.5=1.57m
卷筒至地面起升高度:
9m
所以:
钢丝绳的长度L=2*3L0+2ah=63.42m(取安全圈3圈)
60.1.>有一钢件尺寸如图所示,5t双梁桥式起重机一次最多能吊几件?
答案:
V=(0.5m*0.2m)/2=0.05m2*3m=0.15m3
G=Vρ=0.15m3*7.8t/m3=1.17t
5t/1.17t=4.27件
5t双梁桥式起重机一次最多能吊4件
61.某加工车间3t单梁电动葫芦配用的钢丝绳破断拉力应大于多少?
答案:
额定起重量:
3t=3*9.8KN/T=29.4KN
电动葫芦为单联滑轮组,滑轮的倍率为2,承载钢丝绳数为2
单根钢丝绳的受力为14.7KN
取安全系数为5
故:
钢丝绳的破断拉力为:
14.7KN*5=73.5KN
62.10t桥式起重机的起升机构减速器齿轮Z1=22,Z2=77,Z3=18,Z4=81,电动机转数n1=725转/分,求减速器的速比和卷筒的转数各为多少?
答案:
计算减速器的传动比:
i=Z2*Z4/Z1*Z3=15.75
卷筒的转数:
n=n1/15.75=46.032rpm
63.有一台桥式起重机,大车电动机的转数为960转/分,车轮直径为0.6米,减速器比是16.24,求这台起重机每分钟行走的距离是多少?
答案:
V=(960/16.24)*3.14*0.6=111.34m/min
64.有一正方体铸铁,边长为1米,中间有直径为0.4米的园通孔,计算该铸铁件重量是多少吨?
答案:
铸铁的体积:
V=abc-πr2h=1-3.14*0.22*1=0.8744m3
M=Ρv=7.8t/m3*0.8744m3=
65.(6×37+1)的钢丝绳,其中每根钢丝绳直径为0.6毫米,问钢丝绳总断面为多少平方毫米?
答案:
钢丝绳的单丝面积:
3.14*0.3*0.3=0.2826mm2
(37+1)*6*0.2826mm2=64.4328mm2
66.起重机司机在工作中为什么不允许反转急刹车?
答案:
反转急刹车会使传动系统的机械部件受到损害,造成设备事故。
对于电器设备来说,会使电动机产生很长的扭矩,破坏电动机的运转特性,产生很强的电流,严重时会烧坏电动机电器。
大功率电动机的迅速反转,还要引起电网电压的降低,影响周围用电设备的正常运行。
从吊运工作来看,如果反转急刹车操作的不好,会使吊物坠落事故。
所以在工作中,除了避免发生事故的特殊危险情况以外,不允许反转急刹车。
67.主钩能起不能落的原因是什么?
答案:
若制动接触器KMB在回路中的常开触头KMB与下降接触器KMB在回路中的常开触头KMB同时为接通时,则主令控制器置于下降档,制动接触器KMB无电压,制动器打不开,故主钩只起不下降。
检查并修理下降接触器和制动接触器的常开触头,接通制动接触器KMB的电路即可答案决此问题。
68.电动机定子单相时有什么现象?
答案:
1、电动机不动作
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