РПЗ ТНУ1-03 (Сборная солянка по ТНУ 01), страница 2

2.2. Нагрузка на опорные узлы.

Нагрузку на опорные узлы определяют при подъеме номинального груза Q и наибольшем вылете L. Для крана с внешней опорой вертикальная нагрузка:

F_В=Q+G

F_В=5000+966+1170=7136Н,

горизонтальная нагрузка:

2.3. Сопротивление повороту.

т.к. сопротивление повороту 4.32 кг что меньше 10 кг то поворот осуществляем вручную.

2.8. Расчет подшипников опорных узлов.

Расчет подшипников производится на статическую грузоподъемность, т.к. частота вращения стрелы минимальна (n  10мин^-1).

Для верхней опоры выбираем сферический радиально-упорный двухрядный шариковый подшипник.

Данный тип подшипников допускает большие углы перекосов во время работы крана.

Тип подшипника 1218, статическая радиальная грузоподъемность .

Условие пригодности подшипника:

Выбранный подшипник проходит по статической грузоподъемности.

Нижняя опора состоит из двух подшипников: упорного и сферического.

Сферический подшипник работает в тех же условиях, что и подшипник верхней опоры. Соответственно принимаем подшипник 1218.

Упорный подшипник выбирается так же из условий статической грузоподъемности. В данном случае также необходимо обеспечить геометрическую совместимость двух подшипников в одном опорном узле.

Тип 8214 Н .

3.Расчет металлоконструкции.

1.Определение основных размеров металлоконструкции.

Принимаем, что металлоконструкция крана изготовлена из труб.

Расстояние между опорами крана ( подшипник):

h_п=0,36L =0,363200 =1241мм.

Принимаем h_п=1250мм.

Расстояние между стрелой и оттяжкой l по аналогии с подобными кранами

l(0,8…0,9) h_п=(0,8…0,9)1250=1000…1125мм.

Принимаем l=1100мм.

Длина оттяжки

L_отт= мм

Диаметр колонны

d_кол=(1/40…1/50)L=(1/40…1/50)3200=100…80мм

Диаметр сжатого стержня (стрелы)

Диаметр сжатого стержня (стрелы)

d_стр  L =  4000=100 мм

Диаметр растянутого стержня (оттяжки)

d_от  l_от =  4238=85 мм

Принимаем в соответствии с ГОСТом на трубы (приложение 4)

Диаметр колонны d_кол=102мм

Диаметр стрелы d_стр=102мм

Диаметр оттяжки d_от= 89мм

Толщина стенок труб _ст=(0,05…0,08)d; у стрелы и колоны _ст=5мм, а у оттяжки _от=4,5мм.

Площадь поперечного сечения трубы колоны и стрелы мм².

Площадь поперечного сечения трубы оттяжки

мм².

Момент инерции сечения трубы колоны и стрелы

мм⁴.

2. Проверка статического прогиба.

Общий прогиб вызывается деформацией колоны и деформацией стрелы (стрелы+оттяжка).

Прогиб за счет деформации колоны (изгиб и сжатие) определяем методом Верещагина . Единичная сила, приложена в точке А, где приложена и сила Q.

H

H

3. Определение веса.

При расчете веса стрелы, оттяжки и колоны учитывают вес сварки, косынок, вводя коэффициент 1,1.

Вес стрелы

H

Вес оттяжки

Н

Вес колоны

Н

Вес механизма подъема ( определяем при его проектировании)

G_мп=1000Н

Вес крюковой подвески

G_кр=0,035000=150H.

Координата центра тяжести механизма подъема (определяем при его проектировании)

X_мп=600мм

4.Проверку времени затухания колебаний

для жестких кранов, когда f_ст  0,5[f_ст], можно не проводить.

5.Проверка прочности.

Допускаемое нормальное напряжение Н/м²

Нормальные напряжения в растянутой стяжке

Напряжение в колоне от изгиба и сжатия с учетом гибкости

Радиус инерции сечения колоны

Гибкость колоны

_кол=0,87 и

_кол= Н/мм² .

Изгибающие моменты в точках В и С от силы Q

Нагрузки в точках В и С и реакции в опорах 1 и 2 от единичной силы.

Моменты в токах В и С от единичной силы

Осевая сила, сжимающая колону от силы Q

F_Q=5000Н,

от единичной силы F₁=1.

Тогда получим прогиб за счет деформации колоны

Прогиб за счет деформации стрелы ( изменение длины стержней)

Усиление в стреле и оттяжке от единичной силы.

Тогда прогиб

мм

Общий прогиб (статический)

мм

Допускаемый прогиб

[f_ст]= мм  f_ст=1,16мм.

Напряжение в стреле определяем в опасном сечении, где расположен механизм подъема.

Усилие нажатия каната F_кан определяем в предположении кратности полиспаста а=1, числа полиспаста m=2. КПД полиспаста =0,97.

Н.

Радиус инерции стрелы мм.

Гибкость стержня (стрелы)

мм.

Тогда _стр=0,65

Плечо силы натяжения каната

l_кан=425мм

Напряжение в стреле складывается из

а) напряжение сжатия от веса поднимаемого груза (F_Qстр=F_QB)

_FQстр= Н/мм²

б) напряжене сжатия каната ( наклоном каната к стреле пренебрегаем, т.к. он мал)

_Fкан= Н/мм²

в) напряжение изгиба от натяжения каната

Н/мм

мм³

Н/мм²

г) напряжение изгиба от веса механизма подъема

Н/мм

Н/мм²

Суммарное напряжение в стреле

_=_FQстр+_Fкан+_иFкан+_имп=14.69+2.68+27.5+14.6=59.5 Н/мм²

Во всех несущих элементах металлоконструкции крана (стреле, колоне и оттяжке) напряжения не превышают допустимых.

4. Расчет соединений.

Шпоночные соединения.

Рассчитаем шпоночное соединение при соединении тихоходного вала с барабаном. Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78 исходя из размеров тихоходного вала.

Для диаметра вала d=40 мм принимаем призматическую шпонку по : bh =87 (t₁ = 4).

Определяем расчетную длину призматической шпонки:

.

, .

мм

Принимаем длину шпонки l_шп = 56 мм

l_ст = 70 мм

“Шпонка 8756 ГОСТ 23360 –78”

СПИСОК ИСПОЛЬЗАВАННОЙ ЛИТЕРАРУРЫ

1. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Изд. 2-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. М.П. Александрова; Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1987;

2. Детали машин. Атлас конструкций. Часть 1. Изд. 5-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1992;

3. Детали машин. Атлас конструкций. Часть 2. Изд. 5-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1992;

4. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. Изд. 6-е, испр. М.: Высшая школа, 2000;

5. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1. Изд. 5-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980;

6. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 2. Изд. 5-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980;

7. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 3. Изд. 6-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1982;

8. И.А. Биргер. Б.Ф. Шорр. Г.Б. Иосилевич. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1993;

9. Л.Я. Перель. А.А. Филатов. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обслуживание опор. Справочник. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992;

10. В.И. Иванов, В.С. Баринова. Выбор и расчет подшипников качения. Метод. ук. по курсовому проектированию. Под ред. Д.Н. Решетова. М.: МВТУ, 1988;

11. Г.А. Снесарев, В.П. Тибанов. Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций ПТМ. Под ред. Г.А. Снесарева.. М.: МВТУ, 1985.

20