Mathcad - Расчет (08-01 Курсовая работа), страница 2

Расчет упорного подшипникаFQ  7840 Н - наибольшая грузоподъемность;Подшипник крюка шариковый упорный однорядный №8207Н по ГОСТ 7872-89Сor  57000 НУпорный подшипник выбирается из условиz статической грузоподъемности:1.5 FQ  11760 Н < Сor  57000 Н (условие выполнено)4. Расчет оси блока на изгибМатериал - Сталь 45 улучшенная;σт  650 МПаL  4ммd  35 ммl  15 ммМизгσт650σ= σдопИ === 185.7W3.5...43.5МПаМаксимальный изгибающий момент:Мизг  FQ l  7840 15  117600Момент сопротивления:π dW 32=> σ 3Н мм3π 35 4209.243 мм32Мизг117600 27.939W4209.243МПа < σдопИ = 185.7 МПа( условие выполнено)5. Расчет траверсы на изгибМатериал - Сталь 45 улучшенная;σт  650 МПаL  46 ммh  24 ммМосент инерции сечения определяем с помощью САПР Компас 16.1:Ix  96587 мм4Момент сопративления изгибу:Ix965873Wx  8048.917 мм24ymax2Максимальный изгибающий момент:L46Мизг  2FQ   2 7840  36064022=> σ Мизг360640 44.806Wx8048.917H ммМПа < σдопИ = 185.7 МПа( условие выполнено)1.13 Расчет щитков на смятиеРасчет щитка на смятие от оси блока:FQ7840σсм  18.667 МПа, гдеd h35  12h = 12 - ширина наименьшего контактаσдоп  0.4σт  88 МПа , гдеσт  220 МПа - предел текучести Ст.3σсм  σдоп ( условие выполняется, щиток проходит по смятию)1.14 Расчет проушин на смятиеl  10 ммd  20 ммFрасч 0.15FQ 1.03FQ0.15 7840 1.03 7840 4331.64224Fрасч4331.6σсм  21.658d l20  10МПаМатериал - Сталь 35Лσдоп = ( 0.35...0.45 ) σт = ( 0.35...0.45)280 = ( 98...126)МПаσсм  σдоп ( условие выполняется)H2.

Расчет механизма передвижениятали1. Расчет ходовых колес1.1. Вес талиGтал  0.25  FQ  0.25  7840  1960H1.2. Наибольшая нагрузка на колесоz  4- число колес талиFQ  Gтал7840  1960Fmax  1.1  1.1  26954z1.3. Принимаем точечный контакт с ресольсомH1.4. Предварительный диаметр колесаПринимаем материал ходовых колес - Сталь 55Л. Для стальных колес при точечномконтакте в [1] на стр.

37Dk  1.7  Fmax  1.7  2695  88.253принимаем Dk  90мм1.5. Контактное напряжение при точечном контакте для стальных колес([1], стр.38)3σH  3600 m FHE23 3600 0.113 Dk22922 267 МПа , где90При бочкообразных колесах принимают r2  DrПринимаем по табл. 11 в [1]:= 1.2 => m  0.113DFHE - эквивалентная нагрузкаFHE  Fmax γ KHV  2695  0.8 1.063  2292гдеγ- коэффициент эквивалентности,Hγ = 0,8 ...

0,923γ 1  12 3 3FQ  1  G  тал  11  12   0.7963 1  7840  1960  1Принимаем γ = 0.8KHV- коэффициент динамичности.KHV  1  2.5 103vт  1  2.5 10325  1.0631.6. Допускаемое контактное напряжение9где9410σHдоп  σH0доп N 560 4104.509 106 283.982σH0доп - допускаемое напряжение при наработкеN  104циклов ([1],стр.39, табл.12),N- наработка колеса.Для Стали 55Л находим σH0доп  560 МПа.N  tΣ 60  nk  β  1000  60 88.419 0.85  4.509  10гдеnk6- частота вращения колеса,β  0.85 - коэффициент, учитывающий уменьшение средней частотывращения в периоды неустановившихся движений, т.е. при пускеи торможении.nk vт 100025  1000 88.419π  Dkπ  90мин1Условие σH  267.069  σHдоп  283.982 выполнено.2.

Выбор электродвигателя.nн  0.9nc  0.9 1500  1350nc  1500 мин1мин1- номинальная частота вращенияэлектродвигателя- синхронная частота вращения электродвигателя2.1. Сопротивление передвижению при установившейся скорости2d220Fст  FQ  Gтал  μ  f   kp  ( 7840  1960)  0.1375  0.01   2.5  12Dk2902= 129.306 Н- приведенный коэффициент трения ([1] табл.14) дляf  0.01шариковых подшипниковd  0.2Dk  18- диаметр подшипников колесПринимаем d  20μ  0.1375- коэффициент трения качения ( [1] табл. 13)kp  2.5- коэффициент, учитывающий трение реборд о рельс ([1]табл.

15)2.2. Передаточное отношение механизма:nн1350iмех  15.268nk88.4192.3. К.П.Д. механизма передвижения:η  ηред  ηозп  0.99 0.95  0.94, гдеηред  0.99- К.П.Д. одноступенчатого редуктора ([1] стр.7)ηозп  0.95- К.П.Д. открытой зубчатой передачи ([1] стр.7)2.4.

Кинематический расчет ОЗП:Примем m  2z1  20d1  m  z1  2 20  40 ммd2  Dk  2t  2.5m  90  2 11  2.5 2  117- швеллер №30t = 11z2 aw d2m117 58.52d1  d2240  117 78.52По Ra40 принимаем: aw  80z2 aw  2m 20 80  2 20  602z260iозп 3z120Геометричесике параметры:d1  40 ммdf1  d1  2.5m  40  2.5 2  35ммda1  d1  2m  40  2 2  44 ммd2  z2 m  60  2  120 ммdf2  d2  2.5m  120  2.5 2  115ммda2  d2  2m  120  2  2  124 ммψba  0.2 =>b2  ψba aw  0.2 80  16b1  b2  4  16  4  20iмехмммм15.268 5.0893iред iозп2.5. Предварительный приведенный момент инерции при пуске:Iпр.п 21.1 FQ  Gтал Dk24  g  iмех  η1.1 ( 7840  1960) 0.0924 9.8  15.268  0.942 0.012кг м2.6.

Относительное время пуска для двигателей с короткозамкнутым ротором:11tпо  0.7840.75( m  α)0.75 ( 2.2  0.5)m = 2.2 - для двигателей серии АИР, α = 0.52.7. Время пуска:vт25tп  1.66760 a60  0.25Для получения максимальной производительности принимаем а = [a], гдем[а] = 0,25 2 для крюковых кранов с ручной строповкой при FQ до 32000 Нc2.8. Номинальный вращающий момент электродвигателя:πIпр.п  nн tпоπ 0.01 1350 0.784 1.03930 1.06730 tп2.9. Номинальная мощность электродвигателя:Tн Н мTн nн1.039 1350Pн  0.147 кВт955095502.10. Мощность электродвигателя при установившемся движении:Fст  vт129.306 25Pст  0.05760000 0.9460000 ηВыбираем электродвигатель 4А63В2E2У1.2 со встроенным электромагнитнымтормозом.Pн  0.12nн  1360Jэд  0.0011m  1.6Тогда получаем:2.11. Номинальный вращающий момент электродвигателя:Pн0.12Tн  9550  9550  0.843nн13602.12.

Передаточное отношение механизма:nн1360iм  15.381nk88.4192.13. Передаточное отношение редуктора:iмiред iозп15.381 5.12732.14. К.П.Д. механизма:Н м22η  ηозп  ηподш ηред  0.95 0.99 0.99  0.9222.15. Приведенный момент инерции при пуске:Iпр.п  1.5Jэд FQ  Gтал Dk224g iм η 1.5 0.0011 ( 7840  1960) 0.09224 9.8  15.381  0.92202= 0.011 кг м2.16. Относительное время пуска:11tпо  1.1850.75 ( m  α)0.75 ( 1.6  0.475)гдеPст0.057α  0.475Pн0.122.17. Время пуска:tп πIпр.п  nн tпо30  Tнπ 0.011 1360 1.185 2.20230 0.843c2.18.

Ускорение при пуске:м25мa  0.189 2 < [a] = 0,25260  tп60  2.202ссvтTmax  Tн m iред η  0.843 1.6 5.127 0.922  6.376Возьмем электродвигатель 4А56A4Е2У1.2Pн  0.124Jэд  6 10nн  1360m  2.1Тогда получаем:2.19. Номинальный вращающий момент электродвигателя:Pн0.12Tн  9550  9550  0.843nн13602.20. Передаточное отношение механизма:Н мnн1360iм  15.381nk88.4192.21. Передаточное отношение редуктора:iм15.381iред  5.127iозп32.22.

К.П.Д. механизма:22η  ηозп  ηподш ηред  0.95 0.99 0.99  0.9222.23. Приведенный момент инерции при пуске:Iпр.п  1.5Jэд FQ  Gтал Dk224g iм η4 1.5 6  10( 7840  1960) 0.0924 9.8 15.381 0.922= 0.012.24. Относительное время пуска:11tпо  0.8210.75 ( m  α)0.75 ( 2.1  0.475)гдеPст0.057α  0.475Pн0.122.25. Время пуска:tп πIпр.п  nн tпо30  Tн2π 0.017 1360 0.821 1.132 c30 1.7562.26. Ускорение при пуске:мм25a  0.368 2 > [a] = 0,25 260  tп60 1.132ссvтСледовательно принимаем электродвигатель: 4А63B2Е2У1.202кг м3. Расчет металоконструкцииL  5 м- длина пролетаFQ  7840 Н- грузоподъемность1.

Высота сечения балки:5000L 250 мм => Швеллер №3020202. Ширина сечения балки:H B  0.4H  0.4 250  100 мм , принимаем 230 ммРазмеры по ГОСТ 8240-56:h  300 мм- высота швеллераb  135 мм- ширина полкиt  11- средняя толщина полкиммdш  6.5 ммJΣ  5010 10- толщина стенки4мм4- суммарный момент инерции3. Подвижная нагрузка от колеса:Fп  0.25 KQ Q  Kq  Gтал  0.25 ( 1.2  800  1.1 1960)  779KQ  1.2- коэффициент нагрузки [4, стр.19, табл.2];Kq  1.1- коэффициент неравномерности [4, стр.19, табл.1];4. Прогиб моста (фактический):fст FQ  Gтал L348E JΣ( 7840  1960) 5000548 2  10 5010 1045E  2  10 МПа - модуль упругости5.

Допустимый прогиб:fст.доп L5000 10 мм500500Фактический прогиб не превышает допустимый.3 2.547ммH4. Литература1) Снесарев Г.А., тибанов В.П., Зябликов В.М. Расчет механизмов кранов/ Подред. Д.Н. Решетова: Учебное пособие. - М.: Изд-во МГТУ, 1994. - 60с., ил.2) Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций: Учебное пособие длястудентов втузов / М.П. Александров, Д.Н. Решетова - 2-е изд., перераб. и доп. М.: машиностроение.1987. - 122с., ил.3) Буланже А.В., Палочкин Н.В., Фадеев В.З. Проектный расчет на прочностьцилиндрических и конических передач: Метод. указания по курсу "Деталимашин".- М.: Изд-во МГТУ, 1992.

- 80 с., ил.4) Г. А. Снесерев, В. П. Тибанов. Учебное пособие по проектированию и расчётуметаллоконструкций/ Под ред. Н.Н. Филимонова;5) Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. пособие для студ.высш. учеб. заведений/ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов.

10-е изд.,стер. - М.:Издательский центр «Академия», 2007.-496 с.6) Атлас конструкций узлов и деталей машин: учеб. пособие /Б.А. Байков, А.В.Клыпин, И.К. Ганулич и др.; под ред. О.А. Ряховского. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2009. 400с..