ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ – УПИ ИМЕНИ ПЕРВОГО ПРЕЗИДЕНТА РОССИИ Б.Н.ЕЛЬЦИНА »

Кафедра «ПТМиР»

Курсовой проект

по дисциплине «Грузоподъемные машины »

Тема: Тележка мостового крана

Руководитель проекта _______________________ Лукашук О.Н.

Студент ___________________________________

Группа: МИ46046

Факультет: Механико-машиностроительный

Екатеринбург 2009 год

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Механизм подъема груза.

2.1 Выбор крюковой подвески.

2.2 Выбор каната.

2.3Установка верхних блоков.

2.4 Установка барабана.

2.5 Выбор двигателя.

2.6 Выбор редуктора.

2.7 Выбор соединительных муфт.

2.8 Выбор типоразмера тормоза.

3. Механизм передвижения.

3.1 Выбор ходовых колес.

3.2 Определение сопротивлений передвижению тележек.

3.3 Выбор двигателя.

3.4 Выбор передачи.

3.5 Выбор соединительных муфт.

3.6 Выбор тормоза.

4. Компоновка тележки мостового крана.

4.1 Координаты центра тяжести порожней тележки.

4.2 Определение положение не приводных колес, т. е. базу тележки, из условия одинаковой нагрузки на приводные и

ходовые колеса.

4.3 Определение нагрузок на ходовые колеса тележки в порожнем состоянии и от веса груза.

5. Проверочные расчеты механизмов.

5.1 Механизм подъема груза.

5.1.1 Проверка двигателя на время разгона.

5.1.2 Проверка времени торможения.

5.1.3 Проверка двигателя на нагрев.

5.2 Механизм передвижения тележки.

5.2.1 Проверка двигателя на разгон.

5.2.2 Проверка времени торможения.

5.3 Проверка запаса сцепления колес с рельсами.

Библиографический список

Введение

Грузоподъемные машины – высокоэффективное средство комплексной механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ. Применение таких машин уменьшает объем использования тяжелых ручных операций и способствует резкому повышению производительности труда. Автоматизация грузоподъемных машин позволяет включить ее в поточную линию, а универсальность использования – сделать составным элементом гибкого автоматизированного производства.

Одним из пунктов огромного списка номенклатуры грузоподъемных машин является мостовой кран. Мостовым краном называется грузоподъемная машина, передвигающаяся по рельсам на некотором расстоянии от земли (пола) и обеспечивающая перемещение груза в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Мостовые краны являются одним из наиболее распространенных средств механизации различных производств. Перемещаясь по путям, расположенным над землей, они не занимают полезной площади цеха или склада, обеспечивая в то же время обслуживание практически любой их точки.

Основная цель данного курсового проекта – обучение основам конструирования сложной сборочной единицы в целом, закрепление, углубление и обобщение знаний, приобретенных студентом при изучении дисциплины «Грузоподъемные машины», и завершение общеинженерной подготовки будущего специалиста.

1. Исходные данные

Qт = 8 т

Vп = 11,2 м/с

Vт = 42 м/с

H = 8,5 М

ГРР – 3М

Iд – переменный, постоянный 220/380 В

Кинематическая схема.

2. Механизм подъема груза

2.1 Выбор крюковой подвески

Тип крюка подвески – однорогий крюк.

Через заданную группу режима работы и грузоподъемность по ГОСТу 25835-83, приму крюковую подвеску соответственно.

Кратность полиспаста:

= 2 где число ветвей каната, на которых висит груз

число ветвей каната, которые навиваются на барабан

Характеристики подвески:

dk = 14...17 мм

m = 116 кг

L = 180 мм

L1 = 520 мм

H = 940 мм

H1 = 182 мм

H2 = 390 мм

B = 190 мм

B1 = 130 мм

B2 = 12 мм

B3 = 62 мм

d = 90 мм

d1 = 140 мм

d2 = M52 мм

d3 = 70 мм

Д = 406 мм

Типоразмер: 2-8-406

2.2 Выбор каната

Выбор каната производится по максимальному статическому усилию, Н,

G - вес номинального груза и крюковой подвески,

- КПД полиспаста 0,99, для К=3.

Вес G:

Н

тогда,

Н

Коэффициент использования каната(Zp) для М3:

Подвижные канаты 3,55

Неподвижные канаты 3,00

Проверка каната.

А) Прочность. H

Разрывное усилие - =98950 H (Условие выполнено)

Б) Габаритность.

Dбл – диаметр блока по дну ручья;

h2 – коэффициент, регламентируемый нормалями ГГТН и зависящий от режима работы,

h1=14

h2=16

h3=12,5

тогда, (Условие выполнено)

Выбираю канат общего назначения по ГОСТ 2688-80 ЛК-Р 6x19 (1+6+6/6)+1.

Диаметр каната 14 мм, масса 1000 м = 728кг, маркировочная группа 1568

Коэффициент запаса К=5.

2.3 Установка верхних блоков

Минимальные диаметры барабана, блоков и уравнительных блоков, огибаемых стальными канатами, определяю по формулам:

мм

мм

мм

Размеры профиля ручья:

мм

мм

мм

Отклонение каната от плоскости симметрии ручья на угол не более 6 гр.

2.4 Установка барабана

Полученный диаметр барабана (196 мм) округляю до ближайшего, стандартного значения 320 мм.

Длина барабана где

- длина одного нарезанного участка

- длина гладкого среднего участка

- длина одного концевого участка

= 14+3=17 мм

где

Zрв – число рабочих витков для навивки половины рабочей длины каната;

Zн – число неприкосновенных витков, необходимых для разгрузки деталей крепления каната на барабане ( );

Zкр – число витков для крепления конца каната.

Число рабочих витков определяется по формуле:

мм где Н – Высота подъема груза, м.

Скорость навивки каната на барабан м/с

,тогда мм

Длина гладкого среднего участка барабана определяем из соотношения:

мм

=140 мм

мм

Отсюда длина барабана равна

мм

Отношение L/Д = 3,25=3,5(рекомендуется назначать в пределах 3,5 … 5,0)

Принимаю условие навивки на барабан в один слой:

мм

мм

мм

2.5 Выбор двигателя

Выбираю двигатель серии MTF, т.к. группа режима работы М3, для данного режима ПВ = 15%.

кВт

Двигатель типа MTF – 311 – 6 , N = 14 кВт, n = 945 об./мин., Mmax = 320 Нм, Iротора = 0,225, m = 170 кг. [1. стр. 59, табл. А]

Диаметр вала двигателя - dдв. = 50 мм; (Конический)

2.6 Выбор редуктора

Использую тип редуктора Ц2У по ГОСТ 20758 – 75,

двух ступенчатый, цилиндрический. [1. стр. 66, табл. Б]

Для обеспечения заданной скорости подъема груза, редуктор должен иметь передаточное число:

,где - частота вращения двигателя

Приму стандартное передаточное отношение 40.

Эквивалентный момент на выходном валу редуктора:

где - коэффициент интенсивности режима нагружения, через класс нагружения В2, то = 0,18.

Параметр

где - коэф. для передач с односторонней нагрузкой, равный 3600,

- число зуб. колес, сцепляющихся с тихоходным колесом редуктора( =1),

- норма времени работы редуктора по ГОСТ 25835-83, в зависимости от класса использования, для режима работы М3 – класс А3, тогда время работы от 3200 до 6300 ч., принимаю среднее значение 4800 ч.

Базовое число циклов перемены напряжений околоNн.о.=26, т. к. твердость рабочей поверхности зубьев колес редуктора НВ = 260...290 МПа.

Максимальный вращающий момент на тихоходном валу редуктора, Мmax,

где - максимальное ускорение при пуске,

- минимальное время разгона при

пуске, Принимаю за 1 сек.

- масса крюковой подвески, кг.

- КПД полиспаста и барабана соответственно. При установке барабана на подшипниках качения КПД его равно 0,98.

Тогда, Нм

Отсюда, кНм

Выбираю редуктор с похожими данными Ц2-400 с вращающим моментом на тих. валу в 14 кНм, и передаточным числом 40.

Наибольшие консольные нагрузки на тих. вал – 32 кН.

Модуль m, мм, и ширина b, мм, зубчатых колес редуктора:

Быстроходная ступень – m = 3, b = 45; Z2/Z1 = 72/15;

Тихоходная ступень – m = 5, b = 125. Z2/Z1 =83/16.

Выбор редуктора такой марки обуславливается тем, что при дальнейшей компоновке на раму тележки при меньшем редукторе, габариты расположения комплектующих мех. подъема будут значительно больше, т. к. межосевое расстояние валов редуктора мало по сравнению радиусов барабана и эл. двигателя.

Диаметр быстроходного вала dб.в .= 50 мм; (Конический 1:10);

Диаметр тихоходного вала dт.в. = 80 мм. (Тихоходный вал с зубчатым венцом).

2.7 Выбор соединительных муфт

Для ГРР 3М применяю зубчатые муфты по ГОСТ 5006-83[1. стр. 29].

где

Мр – Расчетный вращающий момент;

К – Коэффициент запаса прочности;

Мк – действующий вращающий момент;

[Мк] – допускаемый (табличный) вращающий момент, который способна передать муфта.

К=К1*К2*К3=2,7

где К1 – коэф. учитывающий степень соединения К2 = 1,8;

К2 – коэф. режима работы К2 = 1;

К3 – коэф. углового смещения К3 = 1,5.

тогда,

кНм , приму Мк = 4000 Нм

Тогда,

а) Муфта зубчатая от двигателя до вала редуктора:

d = 50 – 60 мм;

D = 220 мм;

D1 = 130 мм;

D2 = 130 мм;

L = 220* мм;

l = 105 мм;