Проект2.1_РК2 (1052907), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Число блоков - 2

Масса - 60 кг

2.7 Подшипники

Проверка подшипников крюковой подвески по грузоподъемности

В подвеске крюковой нормальной грузоподъемностью 32 кН используются подшипники:

• Подшипники блока шариковые радиальные однорядные ГОСТ 8338-75

Обозначение 213.

Число блоков – 2, а следовательно число подшипников – 2.

Проверку проводим по допустимой статической грузоподъемности подшипника легкой серии: C_or = 34 кН >F_Q/2 =10/2 = 5 кН

• Подшипник крюка шариковый упорный однорядный ГОСТ 7872-89

Обозначение 8208.

Число подшипников на траверсе – 1.

Проверку проводим по допустимой статической грузоподъемности подшипника легкой серии: C_а = 46. 5 кН >F_Q=10 кН

Подшипники блоков

Наибольшая нагрузка на поршипник блока полиспаста:

F_П = 2F_MAX/Z_П =2_*2710. 5/1= 5421 Н

где Z_П =1 число подшипников в блоке

F_MAX = 2710. 5 Н (см п.2.3)

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник:

P_E =F_П V K_Б К_НЕ = 5421_*1.2_*1.3_*0.63 = 5327.7 Н

где V = 1.2 – коэффициент вращения наружного кольца

K_Б = 1.3 – коэффициент безопасности

К_HE = 0.63 – коэффициентэквивалентности в зависимости от t_Σ и группы режима

(см п 1.0)

Учитывая, что вдоль оси блока не действует осевая сила и принимая во внимание, что диаметр блока D_БЛ = 71 мм (см п 2.5) подбираем подшипник шариковый радиальный однорядный ГОСТ 8338-75

Обозначение 204.

Проверку проводим по допустимой статической грузоподъемности подшипника легкой серии: C_or = 6.2 кН > P_E = 5.3 кН

2.8 Передаточное отношение привода

Частота вращения барабана:

n_бар=aV/π(D_БАР + d_KАН) = 2_*6/ 3.14(110 + 4. 3) _*10^-3 =33.43 об/мин

Необходимое передаточное отношение привода:

i’= n_ДВ/n_бар= 1000/33.43 = 29.9 (редуктор дает i = 31.5)

Фактическая скорость подъема:

V_Ф= n_ДВ π(D_БАР + d_KАН)/ia = 1000_*3.14(110 + 4. 3) _*10^-3 /31.5_*2 = 5.7 м/мин

100% = 100% = 5% < [10%]

2.9 Редуктор

Крутящий момент на барабане:

Т_БАР = F_MAXm(D_БАР + d_KАН)/2 = 2710.5_*2 (110 + 4. 3) _*10^-3 /2 = 309.6 Нм

где F_MAX – наибольшее натяжение в канате

m – число полиспастов

Наибольший крутящий момент на тихоходном валу редуктра:

Т_MAX =Т_БАР/η_БАР η_М = 309.6/0.98_* 0.99 = 319.1 Нм где

η_БАР = 0.98 – КПД барабана

η_М = 0.99 – КПД муфты

Выбор размера редуктора приведен в п.1.4

2.10 Тормоз

Определение требуемого крутящего момента тормоза

Момент от груза на валу тормозного шкива:

Т_ГР=( F_Q + G_ЗАХВ )_*(D_БАР + d_KАН)η_ОБР /2аi =(10 000+ 300)_*(110+4.3) _*10^-3_*0.63/2_*2_*31.5 = 5.9 Нм

где η_ОБР - КПД при обратном движении для червячного редуктора

η_ОБР =0.5(1+ η/η_Ч)(2- 1/η_Ч) = 0.5(1+ 0.63/0.76)(2- 1/0.76) = 0.63

здесь η = η_П η_БАР (η_М)^Sη_РЕДη_ОЗП = 0.95_* 0.98²_* 0.99_* 0.7_*1 = 0.63

S = 1 – число муфт

η_ОЗП =1 – КПД открытой зупчатой пары

η_РЕД = 0.7 – КПД червячного редуктора (предварительный) при i > 30

η_Ч = 0.9(1- i/200) = 0.9(1-31.5/200) = 0.76 - КПД закрытой червячной пары

Требуемый момент тормоза:

Т_Т Т_ГРК_ТОРМ = 5.9_*1.6 = 9.4 Нм

где К_ТОРМ =1.6 – коэффициент запаса торможения при устаааановке одного стопорного

тормоза

Учитывая, что электродвигатель механизма подъема работает от сети с переменным током (см п.1.2) выбираем стандартный тормоз, работающий от сети с переменным током ТКТ – 100 (см п 1.3)

2.11 Муфта

Выходной вал электродвигателя соединяется с входным валом редуктора посредством упругой втулочно-пальцевой муфты совмещенной с тормозным шкивом.

Исходя из соображений возможности соединения вала электродвигателя и редуктора мы пребегаем к изменению размеров стандартной муфты и изменению конструкции.

D = 100 мм - диаметр тормозного шкива;

d_эл = 24 мм - диаметр отверстия под вал электродвигателя;

d_ред = 25 мм - диаметр конического отверстия под вал редуктора;

В = 75 мм – ширина тормозного шкива, принятая больше расчетной В=32+(3..5)=38..42 мм,что увеличивает момент торможения.

Полумуфта , соединяемая с валом электродвигателя фиксируется относительно вала винтом установочным с прямым шлицем с коническим концом В.М8-6g x 12.14Н ГОСТ 1476-93.

Расчет винта не приводим, так как сркзающее усилие от крутящего момента электродвигателя воспринимает шпонка, а в осевом направлении силы не возникают из-за жесткого крепления электродвигателя и редуктора относительно друг друга.

Расчет муфты

Палец муфты: d = 10 мм l₁ = 19 мм h = 1.5 мм

d₁ = М8 мм l₂ = 9 мм l₅ = 15 мм

d₂ = 6.8 мм l₃ = 2.0 мм l₆ =2.5 мм

d₃ = 15 мм l₄ = 4 мм t = 5 мм

l = 45 мм b₁ = 2.0 мм S = 4 мм

D = 19 мм d₄ = 14 мм d₅ = 15 мм

Пальцы размещаютс так, чтобы было выполнено условие:

Z_cd₀ = 6_*19 =114 мм 2.8D₀ =2.8_*58 = 162.4 мм

где Z_c = 6 – число пальцев;

d₀ = D = 19 мм – наружный диаметр упругого элемента польца (см Атлас);

D₀ = d_cт +2(K/2) = 38 +2(18.8/2) = 56.8 мм – диаметр окружности, на которой располагаютя пальцы. Принемаем D₀ = 58 мм.

здесь d_cт = 1.55d_эл = 1.55_*24 = 38 мм – диаметр ступицы полцмуфты, которая соединя-ется с валом электродвигателя (для стального шкива);

К = 2.35d₁ =2.35_*8 = 18.8 мм – диаметр отверстия под ключ, для резьбы на пальце d₁ = М8 = 8 мм (см Атлас).

D_м = D₀ + (1.5..1.6)d₀ = 58 +1.5..1.6)19 = 86.5..88.4 мм – наружный диаметр муфты;

Принимаем D_м = 88 мм

Расчет упругих элементов на смятие

σ_см =2_*10³Т_к/(Z_cD₀d_пl_вт)= 2_*10³36/(6_*58_*10_*15) =1.3 МПа [σ_см] = 2.0 МПа

где T_к =T_н +T_д = КT_н = (1.5..2.0)18.03 = 27.04..36.06 Нм. Пусть T _к= 36 Нм – приближенный расчет вращающего момента, нагружающего муфту;

здесь T_н = P_эд 9550/n =1.7_*9550/900 = 18.03 Нм – номинальный длительно действующий момент, P_эд =P_н= 1.7 кВт – номинальная мощность электродвигателя, n = n_Н = 900 мин^-1 - номинальная частота вращения электродвигателя (см п.1.2);

T_д – динамическая составляющая момента;

К =1.5..2.0 – коэффициент режима работы;

d_п =d = 10 мм –диаметр пальца (см Атлас);

l_вт = l₁ –S = 19 – 4 =15 мм – длина упругого элемента (см Атлас);

Расчет пальцев муфты на изгиб

σ_и=2_*10³Т_к(0.5l_вт+S)/(Z_cD₀0.1d_п³)=2_*10³36(0.5_*15+4)/(6_*58_*0.1_*10³)=23 МПа [σ_и]=216 МПа

где [σ_и] = (0.4..0.5)σ_т = 216..270 МПа – допускаемое напряжение изгиба;

σ_т = 540 МПа – предел текучести материала пальцев. Пальцы изготовлены из стали 45.

2.12 Проверка выбранного двигателя

После определения фактической скорости подъема (см п 2.8) и КПД (см п 2.10) уточняем статическую мощность

Р_СТ=( F_Q + G_ЗАХВ )V_Ф/60_*1000η =(10 000+ 300)_*5.7/ 60_*1000_*0.63 = 1.55 кВт

При загрузке двигателя по мощности α = Р_СТ/Р_ДВ = 1.55/1.7 = 0.91 допустимо оставить ранее выбранный двигатель т.к. 0.7 < α < 1.05

Механизм передвижения

3.1 Схема механизма передвижения

Исользуем схему механизма предвижения где привод имеет вертикальный навесной мотор-редуктор.

По рекомендации тележка снабжена четырьмя колесами, два из которых – приводные.

Рис

3.2 Вес крана

Вес тележки: G_ТЕЛ 0.25F_Q= 0.25_*10 000 = 2.5 кН

Вес механизма передвижения: G_{МЕХ.ПЕР} 0.1F_Q= 0.1_*10 000 = 1 кН

Вес механизма подъема: G_ЗАХВ =G_ПОДВ 0.03F_Q = 0. 03_* 10000 = 0.3 кН (см п 2.2)

Определение веса металлоконструкций приведено ниже (см п ).

3.3 Колеса механизма перемещения

Для монорельсавых тележек, передвигающихся по двутаврам применяют одноребордные колеса с бочкообразным ободом. Начальный контакт колеса с рельсом осуществляется в точке.

Наибольшая нагрузка на колеса для монорельсовой тележки при опоре на четыре колеса F_MAX расчитывается:

F_MAX = 1.1(F_Q + G_Σ )/4 = 1.1(10 + 3.8 )/4 = 3.795 кН

где G_Σ = G_ТЕЛ +G_{МЕХ.ПЕР}+G_ПОДВ = 2.5+1.0+0.3 = 3.8 кН – вес тележки (см п 3.2)

F_Q = 10 кН – грузоподъемность (см п 2.2)

Применение чугунных колес разрешено Гостехнадзором только для кранов с ручным приводом. Предварительный диаметр стальных колес при точечном начальном контакте расчитываем по эмпирической формуле:

D 1.2 = 1.2 = 73.9 мм

Из ряда предпочтительных размеров Ra10 принимаем ближайшее большее значение

D=80 мм

При бочкообразных колесах рекомендуется, чтобы радиус кривизны колеса r₂ D

Из ряда предпочтительных размеров Ra10 принимаем r₂=D = 80 мм.

Контактное напряжение при точечном контакте:

σ_Н = С_{Н к} m = 3600_* 0.117 = 349.4 Н/мм² [σ_Н] = 366 Н/мм²

где для стального колеса коэффициент С_{Н к}=3600

F_НЕ =F_MAX γK_HV = 3795 Н_*0.8_*1.03 = 3127 Н - эквивалентная нагрузка;

γ = = =0.8 – коэффи-

циент эквивалентности;

K_HV = 1+2.5_* 10^-3V = 1+2.5_* 10^-312.5 м/мин = 1.03 – коэффициент динамичности;

Характеристики

Список файлов курсовой работы