РПЗ ТНУ18-03 (ТНУ 18-03)

2017-12-27СтудИзба

Описание файла

Файл "РПЗ ТНУ18-03" внутри архива находится в папке "ТНУ 18-03". Документ из архива "ТНУ 18-03", 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 "РПЗ ТНУ18-03"

Текст из документа "РПЗ ТНУ18-03"

Московский Государственный Технический Университет

им. Н. Э. Баумана

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ записка

к курсовому проекту

«Проектирование поворотного крана»

ТНУ.18-03.00.00

Студент: Иваненко В. Гр. МТ8 – 71

Консультант: Варламов В.П. Дата:

МОСКВА 2002.

Оглавление:

1 Описание крана. 3

2 Расчёт механизма подъёма. 4

2.1 Мощность двигателя. 4

2.2 Выбор каната. 4

2.3 Определение размеров барабана. 4

2.4 Передаточное отношение привода. 5

2.5 Расчёт дискового тормоза. 6

2.6 Выбор крюка. 9

2.7 Шпоночные и шлицевые соединения. 9

2.8 Рассчёт болтового соединения крепления барабана. 12

2.9 Рассчёт подшипников барабана. 13

3 Металлоконструкция. 16

3.1 Выбор основных размеров. 16

3.2 Определение веса металлоконструкции. 16

3.3 Проверка статического прогиба. 17

3.4 Проверка прочности. 17

3.5 Рассчёт подшипников опорного узла. 19

3.6 Рассчёт соединения стрелы крана с опорным узлом. 20

3.7 Рассчёт болтового соединения крепления крана к стене. 20

5 Список литературы. 23



1Описание крана.

Подвесной поворотный кран с переменным вылетом, состоит из механизма подъёма, механизма поворота в виде механизма передвижения, металлоконструкции и опорных узлов. Кран предназначен для подъёма и перемещения груза массой до 1000 кг на расстояние 3 метра, с возможностью поворота на 180. Краны данного типа используются, например, для транспортировки промковшей от стальковшей к заливаемым формам.

2Расчёт механизма подъёма.

2.1Мощность двигателя.

С учётом ПВ=25% выбираем встраиваемый асинхронный двигатель 4АВ90А6У3.

Pдв =2.6 квт

nдв = 920 мин-1

2.2Выбор каната.

Наибольшая сила натяжения в канате:

a = 2, m = 1 – двухкратный одинарный полиспаст;

Рекомендуемый предел прочности материала проволок в = 1800 Н/м2;

Разрушающая сила каната Fразр K Fmax 6 5300 =31800 Н;

Выбираем канат ЛК-РО ГОСТ7668-80, d = 7.4 мм, Fразр =32 кН;

2.3Определение размеров барабана.

Диаметр барабана:

Dб = d30 + 2.4dкан + 6 = 168 + 2.4 *7.4 + 6 = 196 мм

Шаг нарезки:

p = 1.2dк = 1.2 *7.4 =8.14 мм9 мм

Число рабочих витков:

Д
лина барабана:

Lб = p(zр + 6) =9(6 + 6) = 108 мм

Материал барабана Ст3. Толщина стенки = 7 мм.

Прочность барабана:


Окончательно принимаем толщину стенки барабана =10 мм.

2.3.1Винты для крепления каната на барабане.

Определим силу затяжки винтов:

Н

где z – кол – во болтов.

Принимаем класс прочности винтов 3.6, тогда предел текучести =200МПа. Допустимое напряжение сжатия МПа

Расчётный диаметр винтов:

мм

Окончательно выбираем винты М14.

2.4Передаточное отношение привода.

Частота вращения барабана.

П
ередаточное отношение редуктора.


Крутящий момент на барабане

Нм

где Fmax - наибольшее натяжение в канате,

m - число канатов, наматываемых на барабан (число полиспастов)

Наибольший крутящий момент на тихоходном валу редуктора.

П
о следующим данным делаем рассчёт двухступенчатого соосного зубчатого редуктора на ЭВМ.

Вращающий момент на тихоходном валу 1373 Нм

Частота вращения тихоходного вала 30.9 об/мин

Ресурс 8000 час

Режим нагружения 5М

Передаточное отношение механизма 29.8

Данные полученные в результате проектного рассчёта редуктора представлены в распечатке:

2.5Расчёт дискового тормоза.

Из – за своей компактности, для электроталей часто используют дисковые тормоза.

2.5.1Необходимый момент тормоза

Момент от груза на валу тормозного шкива:



Требуемый момент тормоза, с учётом режима нагружения:

2.5.2Р
ассчёт пружины.

Сила пружины:

R
=0,5(RH+RB)=0,5(185+90)=137.5мм — средний радиус поверхности трения

i = 1 - число пар поверхностей трения .

f = 0,42 - коэффициент трения при работе всухую.

Давление на рабочих поверхностях фрикционных обкладок:

Д
опускаемое давление [p] при работе всухую 0,20МПа .

Начальный суммарный осевой зазор между трущимися поверхностями:

нач=0,3+0,1i = 0,3+0,1 1=0,4мм.

Наибольший зазор max = нач.

При достижении наибольшего зазора осуществляется автоматическая регулировка зазора до начального значения.

Индекс пружины с =Dпр / d = 42 / 6 = 7 ;

Свободная длина пружины Lсв=(1..3) Dпр ;

г
де k = 1+1,5 / c = 1,2 - коэффициент кривизны

Пружину изготавливают горячей навивкой из кремнистой стали марки 60С2А с закалкой до твёрдости HRC=40…45 (d 5мм). Допускаемые напряжения кручения [ ] = 750МПа.

Осадка одного витка пружины под действием силы Fпр:

г
де G =8 104МПа - модуль сдвига.

Шаг витков пружины t= l1 + 1,1d=6,6 + 1,1 *7 =14.3 мм.

По условию устойчивости свободная длина пружины Lсв 6Dпр = 252 мм.

Свободная длина пружины - Lсв = zt + d = 20 14.3 + 6 = 293мм

где z - число рабочих витков:


2.5.3Рассчёт электромагнита

Работа кольцевого электромагнита:

м = м sм 1,25 * Fпр * max = 1,25 * 952 * 0,4 = 476Нм

где Fм - тяговая сила магнита;

sм - ход якоря.

Площадь воздушного зазора между корпусом электромагнита и якорем:


Индукция электромагнитного поля в воздушном зазоре:


где = 4 10-7Гн/м - магнитная постоянная.

Напряжённость магнитного поля в воздушном зазоре:

Н
еобходимое количество ампер-витков для создания индукционного потока, А,

Iw = 2 Ho = 2 3.18 0,0004 = 0,0025A

где - наибольшее значение воздушного зазора, м.

Площадь поперечного сечения катушки электромагнита


где 2A2 - плотность тока;

k 0,5 - коэффициент, учитывающий заполнение проволокой сечения катушки.

Полученную площадь сравнивают с площадью поперечного сечения катушки по предварительному эскизу тормоза и электромагнита


2.6Выбор крюка.

Для заданной грузоподъёмности выбираем по каталогу однорогий крюк №5.

Грузоподъёмность при режиме эксплуатации 5М – 1 тонну.

2.7Шпоночные и шлицевые соединения.

2.7.1Шпоночное соединение ротора с валом электродвигателя.

Пусть втулка выполнена из улучшенной стали 45 , соединение должно передавать крутящий момент Т=45 Нм.

Диаметр вала из расчета на кручение :

Д
опускаемые касательные напряжения кручения [ ]кр = 25МПа ( [ ]кр=25..30МПа). Следовательно, диаметр вала электродвигателя d=36мм подходит, исходя из конструкции двигателя.

Размеры шпонки для диаметра вала d=36мм в соответствии с ГОСТ 23360-78. Ширина шпонки b=10мм , высота шпонки h=8мм.

Глубина врезания шпонки в ступицу:

к=0,47h=0,47 8=3,76мм.

Рабочая длина шпонки lР из расчёта по напряжениям смятия:

П
ринимаем допускаемое напряжение смятия [ ]см=130МПа .

Следовательно, выбираем минимальную полную длину шпонки L=22мм по ГОСТ23360-78.

Длина ступицы для соединения статора с ротором (валом) с помощью шпонки

lст=L+8…10мм=22+8=30мм.

2.7.2Рассчёт шлицевого соединения вала двигателя с валом редуктора.

Размеры прямобочных шлицев по ГОСТ6033-88. Ориентируемся на соединения легкой серии. Внутренний диаметр шлицев должен быть больше или близок диаметру вала, полученному из конструктивных соображений. Назначаем соединения 6 22 25 6 (число шлицев z=6, внутренний диаметр d=22мм, наружный диаметр D = 25мм, ширина шлица b=6мм, размер фасок c=0,2мм).

Высота рабочей поверхности шлица h и средний диаметр шлицев dm:

Д


лина соединения из расчета по напряжениям смятия:

П
ринимаем допускаемые напряжения смятия []см=60МПа , соединение неподвижное . Тогда

Принимаем длину соединения l =15мм.

2.7.3Шлицевое соединение втулки тормоза, с валом электродвигателя.

Пусть колесо выполнено из улучшенной стали 45, соединение должно передавать крутящий момент Т=49Нм.

Определим диаметр вала из расчета на кручение

Д
опускаемые касательные напряжения кручения []кр принимаем равным 25МПа

([]кр=25…30МПа).

Следовательно, примем d = 30мм, построенный из конструктивных соображений.

Определим размеры прямобочных шлицев по ГОСТ6033-88. Будем ориентироваться на соединение лёгкой серии. Внутренний диаметр шлицев должен быть больше или близок принятому диаметру вала.

Назначаем соединение 8 26 30 5 (число шлицев z=8, внутренний диаметр d=26мм, наружный диаметр D=30мм, ширина шлица b=5мм, размер фасок с=0,2мм ).

Высота рабочей поверхности шлица h и средний диаметр шлицев dm:

Д

лина соединения из расчета по напряжениям смятия:


Принимаем допускаемые напряжения смятия []см=60МПа , соединение неподвижное. Принимаем длину соединения l =30мм.

Длина ступицы для соединения колеса с валом с помощью шлицев lст=30мм.

2.7.4Шпоночное соединение колеса быстроходной ступени с валом.

Пусть втулка выполнена из улучшенной стали 45 , соединение должно передавать крутящий момент Т=103 Нм.

Диаметр вала из расчета на кручение :

Д
опускаемые касательные напряжения кручения [ ]кр = 25МПа ( [ ]кр=25..30МПа). Следовательно, диаметр промежуточного вала d=30мм.

Размеры шпонки для диаметра вала d=30мм в соответствии с ГОСТ 23360-78. Ширина шпонки b=10мм , высота шпонки h=8мм.

Глубина врезания шпонки в ступицу:

к=0,47h=0,47 8=3,76мм.

Рабочая длина шпонки lР из расчёта по напряжениям смятия:

П
ринимаем допускаемое напряжение смятия [ ]см=130МПа.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее