РПЗ ТНУ12-02 (ТНУ 12-02), страница 2
Описание файла
Файл "РПЗ ТНУ12-02" внутри архива находится в папке "ТНУ 12-02". Документ из архива "ТНУ 12-02", 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 "РПЗ ТНУ12-02"
Текст 2 страницы из документа "РПЗ ТНУ12-02"
Диаметр блока по дну ручья
Dбл dкан(е-1) = 5,1(18 -1) = 86.7 100мм
Целесообразно диаметр блока принимать на 25% больше, чем получилось. Принимаем
Dбл=100мм
R=(0,6…0,7)dкан=0,6*5,1=3,06мм
h=(2…2,25)dкан=2*5,1=10,2мм
Частота вращения отклоняющего блока об/мин.
Наибольшая нагрузка на подшипниках блока полиспаста
где zn – число подшипников блока
Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник блока
где KHE = 0.8 – коэффициент эквивалентности, u=1,2 – коэффициент вращения наружного кольца, KБ=1,3 – коэффициент безопасности.
Выберем подшипник 204 ГОСТ 8338-75, а с целью унификации все подшипники блока полиспаста возьмем такими же.
3.11 Крюковая подвеска.
Выбираем крюк однорогий по ГОСТ 6627-74 для грузоподъемных машин и механизмов с машинным приводом исполнение 1.
№ крюка – 5
Наибольшая грузоподъемность – 80кН
Подшипник крюка шариковый упорный однорядный №8204H Cоа = 32000Н
Упорный подшипник выбирается из условий статической грузоподъемности.
3200Н 32000Н –условие выполняется, подшипник проходит с запасом.
4. Металлоконструкция.
4.1 Определение основных размеров
Исходными данными для расчета является длина вылета L, грузоподъемность Q.
Высота сечения стрелы
Принимаем стандартный двутавр №40
Высота колонны:
Hкол = H+0.8-0.3 = 3.5 + 0.8 - 0.3 = 4м
Диаметр колонны:
Принимаем Dкол= 351мм
Толщина стенки колонны:
кол=(0.05…0.08)Dкол=(0.05…0.08)*351 = 17…28мм
принимаем кол=22мм
Момент инерции колонны:
кол=0.32Dкол3*кол=0.32*3513*22=305*106мм4
4.2. Проверка статического прогиба.
Эпюра изгибающих моментов аналогична приведенной на рисунке.
Расчетная длина стрелы:
Расстояние между подшипниками:
Фактический прогиб:
Как видно фактический прогиб не превышает допустимый.
4.3. Определение веса металлоконструкции.
Вес стрелы:
Координаты центра тяжести стрелы:
Вес подвижной колонны
Вес неподвижной колонны:
Gкол = 2.5*10-4Dкол*кол*Hкол = 2.5*10-4*351*22*4000 = 7722H
4.4.Проверка времени затухания колебаний.
Приведенная масса:
Жесткость:
Период собственных колебаний:
Логарифмический декремент затухания:
Начальная амплитуда:
Время затухания колебаний
4.5 Проверка прочности.
Допускаемое нормальное напряжение:
Допускаемое касательное напряжение, в том числе и для сварных швов:
Расчет в данном случае целесообразно начинать с подвижной колонны, так как в опасном сечении подвижной колонны действует наибольший момент в вертикальной плоскости.
Момент инерции в опасном сечении:
Момент сопротивления изгибу:
Напряжение изгиба:
Условие выполняется.
5. Механизм поворота.
Исходные данные:
Грузоподъемная сила FQ= 3.2кН
Частота вращения крана n=2.5об/мин
Вылет стрелы L = 3м
Khe=0,8
Машинное время t=4000
5.1 Поворотная часть.
Вес механизмов, расположенных на поворотной части, определяют укрупнено, по узлам. Вес готовых изделий принимаем по каталогу.
Gред=191Н
Gмуф=30Н
Gбар=200Н
Gторм=158Н
Gдвиг=287Н
Gмет=1119Н
Gкрюк=150Н
Gпод=96Н
Координаты центра тяжести:
Хстр=1200мм
5.2. Нагрузка на опорные узлы.
Для крана с внешней опорой горизонтальная нагрузка:
Вертикальная нагрузка:
5.3. Выбор электродвигателя.
Номинальная частота вращения вала двигателя.
Принимаем nc = 1000 мин-1
тогда nн = 0.9*nc = 0.9*1000 =900 мин-1
Передаточное отношение привода:
Приведенный момент инерции груза:
Приведенный момент инерции стрелы:
Приведенный момент инерции колонны:
Приведенный момент инерции при пуске:
Окружная скорость cтрелы на максимальном вылете:
Время пуска:
Принимаем a = 0.3 м/с2
Номинальный вращающий момент электродвигателя:
tп.о = 0.7 - относительное время пуска:
Номинальная мощность электродвигателя по условию разгона:
Сопротивление повороту.
где d1 – диаметр упорного подшипника.
d2 – диаметр радиального подшипника.
f1 и f2 –приведенные коэффициенты трения.
Мощность электродвигателя при установившемся движении (статическая мощность):
Принимаем двигатель со встроенным электромагнитным тормозом:
4А63В4/12Е2У1.2 с мощностью РН=0,06 кВт,
nдв= 450 мин-1, Tmax/Tном= 1.6; J = 11*10-4 кг*м2 ; Tмах.торм=0.3Нм исполнение IM3001
Коррекция предварительных расчетов.
Номинальный вращающий момент:
Нм - номинальный момент двигателя;
Рн- номинальная мощность двигателя при ПВ=40%;
Требуемое передаточное отношение привода
Приведенный момент инерции груза:
Приведенный момент инерции стрелы:
Приведенный момент инерции колонны:
Приведенный момент инерции при пуске:
Относительное время пуска:
c – двигатель с короткозамкнутым ротором.
Здесь - кратность максимального момента двигателя, принимаем по каталогу; - загрузка двигателя; Рст- статическая мощность установившегося движения (ее определение дано выше).
Время пуска:
Где Jпр.п- приведенный к валу электродвигателя момент инерции при пуске, кгм2;
nн = nдв – номинальная частота вращения электродвигателя, мин-1;
Среднее ускорение:
двигатель проходит, так как ускорение лежит в допустимом пределе 0.2-0.3 м/с2
5.4 Редуктор.
Наибольший момент на тихоходном валу редуктора:
Номинальный момент двигателя
m – кратность максимального момента двигателя
-максимальный момент на тихоходном валу редуктора
Частота вращения тихоходного вала:
Расчет передачи был произведен с помощью ЭВМ. Рассчитан волновой редуктор с неподвижным жестким колесом.
Вращающий момент на тихоходном валу 348 Нм
Частота вращения тихоходного вала 2.5 об/мин
Ресурс 4000 час
Режим нагружения 3
Передаточное отношение механизма 180
Данные полученные в результате проектного расчёта редуктора представлены в распечатке:
5.5.Расчет на нагрев.
Так как двигатель выбираем с учетом ПВ, то специальных расчетов их на нагрев проводить не требуется.
5.6.Тормоз.
Т.к. выбран двигатель со встроенным тормозом, дополнительный тормоз не нужен.
5.7. Муфта.
Применим упруго предохранительную муфту расположенную на тихоходном валу редуктора. Чтобы муфта срабатывала точно при заданном моменте предусматривают регулирование силы нажатия пружины. Пружина витая цилиндрическая.
При этом моменте муфта должна срабатывать.
DH=115мм
DВН=75мм
максимально допустимая сила нажатия.
Число поверхностей трения ( минимальное допустимое, т.е. не менее)
Принимаем z=2.
Всего четыре пружины, тогда сила нажатия пружины
Принимаем стандартную пружину Fпр=2100Н ( № )
D = мм; d = мм; f3 = мм
5.8. Расчет упругой муфты.
В данном случае применим муфту со стальными стержнями. Полумуфты устанавливаем на концы валов редуктора и приводного вала.
Коэффициент режима работы k=1,1…..1,4- при спокойной работе
T=348 НМ n=2.5 об/мин
Габаритные размеры муфты:
D0=15(T)1/3=15*(348)1/3 = 85мм, примем из конструктивных соображений D0 = 90мм
D=1.2D0 =1.2*90 =108мм, примем D =110мм
S= *D0 = 0.26*D0=0.26*85=22.1мм примем S = 22мм
t = 0.1S = 0.1*22 = 2.2мм
lc= 2.4S = 2.4*22 = 52.8мм примем lc = 56мм
l1= 0.075*lc = 0.075*56 = 4.2мм примем l1 = 4.5мм
диаметр стержней в мм:
стержни из стали 60С2XA для нее и=1260МПа
dc= 4и*D0*2*(3-2)/(3*E) =4*1260*90*0.262*(3-12)/(3*2.15*105*0.035) =2.7мм
примем dc=3.2мм
число стержней:
z = 64*103**T / (*и*(dc)3) =64*103 *0.26*1*348 / (*1260*(3.2)3)=23.1 примем z =25
5.9. Расчет подшипников тихоходного вала редуктора:
Расчет подшипников производится на статическую грузоподъемность, т.к. частота вращения вала n=2.5 что меньше значения n 10мин-1
Расстояние между опорами: АВ = 100мм, ВС = 57мм
Найдем реакции в подшипниках:
Принимаем шариковые радиальные однорядные подшипники №210 Cr = 35100H
Условие пригодности подшипника:
Выбранный подшипник проходит.
6.Расчет фундаментных болтов.
Исходные данные для расчета:
Вес подвижной части металлоконструкции крана: Gп.ч = 1600 Н
Вес неподвижной колонны: Gкол = Н
Максимальный вес груза (с тележкой): FQ = 6500 Н
Вылет стрелы крана: L = 3200 мм
Центр тяжести крана: xмет = 1280 мм
Диаметр основания колонны D = 800мм
Расстояние до крайнего болта X = 400мм
Выбираем болты класса прочности 4.8
т = 320 Мпа –предел текучести
S= 2.5 –коэффициент запаса
р = т/S = 128 МПа
FN = Gп.ч + Gкол+ FQ = 1600 + 10267 + 6500 = 18367 H
М = Gп.ч . xмет + FQ . L = 1600 . 1280 + 6500 . 3200 = 22.85 . 106 Н.мм
условие не раскрытия стыка: