краны№3-3 (ТНУ 03-03)
Описание файла
Файл "краны№3-3" внутри архива находится в папке "ТНУ 03-03". Документ из архива "ТНУ 03-03", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "подъёмно-транспортные машины (птм)" из 7 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "подъёмно-транспортные машины (птм)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "краны№3-3"
Текст из документа "краны№3-3"
Министерство высшего и среднего специального образования Российской Федерации
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н. Э. БАУМАНА
ФАКУЛЬТЕТ РК (Робототехника и комплексная автоматизация)
КАФЕДРА РК3(Детали машин)
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:
Разработка конструкции
тележки
Студент ( Генералов А.В.) МТ13-71
(фамилия, инициалы) (индекс)
Руководитель проекта ( Соболева Л.П.)
(фамилия, инициалы)
Москва 2003год.
Содержание:
Введение
Техническое задание
1. Расчет механизма подъема груза ………………………………………….3
1.1 Двигатель ………………………………………….4
1.2. Канат ……………………………………………………………………4
1.3 Выбор крюка …………………………………………………………….5
1.4 Барабан …………………………………………………………………..5
1.5 Выбор редуктора ………………………………………………………..5
1.6 Выбор тормоза……………………………………………………………..7
1.7 Расчет крепления каната к барабану …………………………………..7
1.8 Муфта …………………………………………………………………….8
2. Металлоконструкция……………………………………………………….…8
2.1 Выбор основных размеров…………………………………………….…8
2.2 Проверка статического прогиба…………………………………………9
2.3 Проверка прочности……………………………………………………..10
2.4 Расчет подшипников опорного узла………………………………….…12
3. Расчет соединений ……………………………………………………….…14
3.1 Шпоночные соединения…………………………………………………14
3.2 Расчет соединения стрелы крана с опорным узлом ………………….15
3.3 Расчет болтового соединения……………………………………………16
3.4 Блоки …………………………………………………………………….19
4. Выбор смазочного материала…………………………………………….…...20
Список литературы……………………………………………………………....21
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проекте предлагается разработать тележку, которая состоит из механизма подъема и механизма передвижения.
Тележку применяют для проведения подъемно-транспортных работ в производственных помещениях, цехах и на открытом воздухе при обслуживании технологического оборудования и пр. Управление краном осуществляется с пульта управления на уровне 1,5 м от пола.
Технические требования:
Типовой режим работы – 6М;
Электропитание от сети переменного 3-х фазного тока с частотой 50 Гц и напряжением 380 (220) В;
1. Механизм подъема
Исходные данные:
Грузоподъемная сила Q = 6.3кН
Скорость подъема V = 10м/мин
Высота подъема H = 4м
Режим работы 6
Машинное время tå = 8000
Рекомендации по выбору полиспаста:
двукратный (а=2) одинарный(m=1) полиспаст. Отклоняющих блоков (t=0)
1.1Двигатель
Мощность при установившемся движении:
h=0.9 т.к предполагаем использовать зубчатый редуктор
V- установившаяся скорость (м/мин)
Выбираем двигатель 4АС80В6У3 Р=1.3 кВт, n=860 мин-1 при ПВ=25%
1.2 Канат
Канат выбирают из условия Fраз³k Fмах, где k-коэффициент запаса прочности (таблица 7), Fраз - разрушающая нагрузка в (Н), Fмах-наибольшая сила натяжения в канате (Н)
Для режима 6М k=6
Fразр ³ 6*3.35 = 20кН
Выбираем: канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6´19(1+6+6/6+16)+1 по ГОСТ 7668-80
Характеристики каната: d=6.2мм, Fразр=21кН марка каната1764(180)
Канат крепим к барабану прижимными планками.
1.3 Подбор крюка
Крюк выбираем по грузоподъемности = 6.3кН подходит крюк №5 (атлас стр14)
1.4 Барабан
Основные размеры:
Dбар³dкан*(e-1) для 6М е=25
Dбар³6.2*(25-1) ³149мм принимаем Dбар=160мм
Толщина стенки для чугуна (СЧ15): d=1.2 dкан³7.5мм принимаем d=8мм
Шаг нарезки Р для барабана (по канату) Р=(1.1…1.2) dкан=1.2*6.2=7.5мм
Длина барабана:
Длина барабана при одинарном полиспасте (m=1)
Zp –число рабочих витков
Lбар=lн+lp+ lразр+lкр=P (Zp+6)=7.5*(15.3+6)=160мм
Где lн =1.5* P=1.5*7.5=12мм –расстояние до начала нарезки
lp= Zp –длина рабочей части барабана
lразр=1.5* P=1.5*7.5=12мм–длина на которой помещаются разгружающие витки
lкр=3*P=3*7.5=22.5мм–длина на которой размещается крепление каната
Примем суммарную длину Lбар=161.5мм
Прочность барабана
Напряжение сжатия в стенке барабана (напряжениями изгиба и кручения пренебрегаем)
[sсм]=130Мпа –допускаемое напряжение для чугуна СЧ15
sсм < [sсм] - условие выполняется
1.5 Выбор редуктора.
Исходя из скорости подъема груза найдем требуемую скорость вращения тихоходного вала редуктора
частота вращения выходного вала электродвигателя nдв=860мин-1 отсюда найдем передаточное отношение редуктора:
принимаем передаточное отношение равным 25 и проверяем фактическую скорость подьема груза:
Передаточное отношение 25 проходит т.к разница в скорости подьема меньше 10%
Номинальный вращающий момент на выходном валу редуктора
Наибольший момент на тихоходном валу редуктора
Для режима работы 6М примем tå = 8000ч, Kне=1.0(таблица), ПВ=40%
Энергетической характеристикой современного редуктора является номинальный момент Тном, под которым понимается допустимый вращающий момент ни тихоходном валу при постоянной нагрузке и числе циклов нагружений лимитирующего зубчатого колеса, равном базовому числу циклов контактных напряжений NHG. Номинальный вращающий момент на выходном валу выбранного редуктора должен удовлетворять условию
Тном ³ ТНЕ,
где эквивалентный момент
ТНЕ=kНД×Тmax.
Тmax- наибольший вращающий момент на тихоходном валу редуктора при нормально протекающем технологическом процессе.
Для цилиндрических редукторов
kНД=kНЕ=1 - для 6М и tå = 8000ч
ТНЕ=1*287=287 Н×м
Выбираем редуктор типа Ц2У-160 с передаточным числом 25 и Т=417Н×м.
1.6 Выбор тормоза.
Тип тормоза для режима 6М ТКП или ТКГ.Необходимый момент тормоза Tm=km×Tгр.
km¾коэффициент запаса торможения ; km=3 для 6М
Определение требуемого момента тормоза:
Грузовой момент на валу тормозного шкива
КПД механизма подьема:
h=hп×hбар×hм2×hред
h=0,985×0,98×0,99=0,955
hобр=0,5(1+0,955)=0,978
Тт ³ Тгр×kторм=10.8×3=32.4 Н×м
Выбираем ТКП200/100 с Тт=40 Н× м
1.7 Винты для крепления каната на барабане.
Определим силу затяжки винтов:
где z – кол – во болтов.
Принимаем класс прочности винтов 3.6, тогда предел текучести =200МПа. Допустимое напряжение сжатия МПа
Расчётный диаметр винтов:
Окончательно выбираем винты М12.
1.8 Муфта.
Расчет основных характеристик.
Номинальный момент:
Выбираем муфту МУВП
2. Металлоконструкция.
2.1 Выбор основных размеров.
Высота балки:
Высота балки по условиям жесткости:
h = L/20 = 1000/20 = 50мм
Принимаем стандартный швеллер №10 ГОСТ8240-89
Для него: b = 46мм, S = 4.5мм, t = 7.6мм, А = 1090мм2
Ширина сечения стрелы: b = 0.5h = 0.5*100 = 50мм
Масса 1 погонного метра швеллера: q = 8.59кг
Определение веса металлоконструкции:
Материал стрелы – Ст3. Удельные вес стали g=78.5 * 10-6 Н/мм3
Для определения веса тележки, необходимо подсчитать вес швеллеров и массу приваренных пластин.
Gшвел. = L * q = (3.32* 8.59)+0.15*21 = 285+31.5=290H
Gпласт =n* V*g =(14* 4.5*35*85 + 2*2.5*35*390)*78.5*106 = 2.55*105*78.5*106 =80Н
Gåмет = 290+80 =370Н
Полученное значение увеличим на 10%, учитывая таким образом массу сварных швов.
Gмк. = Gåмет*0.1 + Gåмет = 370*0.1 +370 =407 H
На тележке расположен механизм подъема, поэтому подсчитаем и его массу. Вес металлоконструкции будет складываться из веса механизма подъема и веса металлоконструкции.
Gред = 950Н
Gкрюк = 250Н
Gторм=300Н
Gдвиг = 205Н
Gмуфты = 90Н
Gбар = 300Н
Gå =2795Н
2.2 Проверка статического прогиба:
Jå - суммарный момент инерции сечения главных балок моста. Значение берем из справочника, для швеллера №10 Jå = 20.4*106мм4
Прогиб стрелы не должен превышать допустимый прогиб. Для данного типа крана допустимый прогиб - [fcт] = L / 700 = 1000 / 700 = 1.45 мм
Прогиб меньше допустимого.
Формула взята стандартная для нашей расчетной схемы из книги 6 списка литературы.
2.3 Проверка времени затухания колебаний.
Приведенная масса тележки:
где Gгл.бал – вес одной главной балки.
Жесткость:
Период собственных колебаний:
Логарифмический декремент затухания:
Начальная амплитуда:
Время затухания колебаний
2.3 Проверка прочности.
Допускаемое нормальное напряжение [s] = 140 МПа
Допускаемое касательное напряжения для сварных швов:
[s] = 0,6[s]= 0,6 * 140 = 84 МПа
Напряжение изгиба в вертикальной плоскости:
Момент в вертикальной плоскости равен:
Напряжение изгиба в горизонтальной плоскости.
Момент инерции сечения:
Момент в горизонтальной плоскости равен:
Напряжение изгиба:
Н
аибольшее нормальное напряжение в стреле:
s = sв + sг = 67,2 + 32 = 99,2 МПа £ [s] = 140МПа
Следовательно стрела с приведёнными выше геометрическими размерами обладает достаточной прочностью.