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

Текст из файла (страница 2)

Частота вращения отклоняющего блока об/мин.

1. Расчет подшипников блока

Наибольшая нагрузка на подшипниках блока полиспаста

где – число подшипников блока

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник блока

,

где K_HE =0,63– коэффициент эквивалентности, u=1,2 – коэффициент вращения наружного кольца, K_Б=1,3 – коэффициент безопасности.

Выберем подшипник 204 ГОСТ 8338-75, а с целью унификации подшипники всех блоков полиспаста возьмем такими же.

1. Крюковая подвеска.

Выбираем крюк однорогий по ГОСТ 6627-74 для грузоподъемных машин и механизмов с машинным приводом исполнение 1.

№ крюка – 5

Наибольшая грузоподъемность – 8кН

Подшипник крюка шариковый упорный однорядный №8204H C_оа = 32000Н

Упорный подшипник выбирается из условий статической грузоподъемности.

8000Н  32000Н –условие выполняется, подшипник проходит с запасом.

1. Расчет металлоконструкции.

Исходными данными для расчета является длина вылета L, грузоподъемность Q.

Высота сечения стрелы

Принимаем

1. Определение основных размеров

Ширина сечения стрелы

Принимаем стандартную полосу с шириной

Толщина стенки:

Примем толщину стенки равной

Толщина верхнего пояса:

мм

Примем толщину равной 5 мм

Дальнейшие расчеты производят по эквивалентному сечению.

Высота эквивалентного сечения:

Расчетное сечение показано на рисунке 2.2.

Р асстояние между стенками принято стандартным, что позволяет выполнять диафрагмы

без обрезки по длине. Диафрагмы к нижнему растянутому поясу не приваривают.

Свес пояса над стенкой обеспечивает удобство автоматической сварки.

Координаты центра тяжести сечения.

Момент инерции определяем, пренебрегая собственными моментами инерции поясов.

1. Проверка статического прогиба.

Эпюра изгибающих моментов аналогична приведенной на рисунке.

Расчетная длина стрелы:

Расстояние между подшипниками:

Принимаем

1. Фактический прогиб

Допустимый прогиб:

Как видно фактический прогиб не превышает допустимый.

1. Определение веса металлоконструкции.

Вес стрелы:

Координаты центра тяжести стрелы:

Вес подвижной колонны

1. Проверка времени затухания колебаний.

Приведенная масса:

Жесткость:

Период собственных колебаний:

Логарифмический декремент затухания:

Начальная амплитуда:

Время затухания колебаний

условие выполнено.

1. 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.

1. Механизм поворота.

   1. Исходные данные:

Грузоподъемная сила F_Q=8кН

Частота вращения крана n=2.5об/мин

Вылет стрелы L=4м

K_he=0,63

Машинное время t_=2000

1. Поворотная часть.

Вес механизмов, расположенных на поворотной части, определяют укрупнено, по узлам. Вес готовых изделий принимаем по каталогу.

Координаты центра тяжести:

Масса механизма подъёма

Координата центра тяжести механизма подъема

1. Нагрузка на опорные узлы.

Для крана с внешней опорой горизонтальная нагрузка:

_{Вертикальная реакция:}

1. Предварительный расчет зубчатой передачи

Для расчета предварительно принимаем двигатель с частотой вращения 1500 об/мин, так как статический момент повороту крана имеет малое значение и двигатель будет не догружен до своего номинального момента, будем рассчитывать по синхронной частоте равной 1500об/мин.

Подбираем межосевое расстояние из конструктивных соображений

Принимаем модуль и число зубьев шестерни

Делительный диаметр шестерни

Делительный диаметр колеса

Число зубьев колеса

Передаточное отношение привода

Передаточное отношение открытой зубчатой передачи

Передаточное отношение редуктора

1. Выбор электродвигателя.

Номинальная частота вращения вала двигателя.

Принимаем

тогда

1. Передаточное отношение привода:

1. Приведенный момент инерции

Приведенный момент инерции груза:

Приведенный момент инерции стрелы:

Приведенный момент инерции колонны:

Приведенный момент механизма подъема

Приведенный момент инерции при пуске:

1. Расчет необходимой мощности двигателя

Окружная скорость колеса на максимальном вылете:

Время пуска:

Принимаем [a] = 0,25 м/с²

с

Номинальный вращающий момент электродвигателя:

t_п.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: 4АА56В4У3

,

,

;

1. Коррекция предварительных расчетов.

Номинальный вращающий момент:

Р_н- номинальная мощность двигателя

Требуемое передаточное отношение привода

Приведенный момент инерции груза:

Приведенный момент инерции стрелы:

Приведенный момент инерции колонны:

Приведенный момент механизма подъема

Приведенный момент инерции при пуске:

Относительное время пуска:

c – двигатель с короткозамкнутым ротором.

Здесь - кратность максимального момента двигателя, принимаем по каталогу; - загрузка двигателя; Р_ст- статическая мощность установившегося движения.

Время пуска:

c

Где J_пр.п- приведенный к валу электродвигателя момент инерции при пуске, кгм²;

n_н = n_дв – номинальная частота вращения элетродвигателя (принимаем по каталогу), мин^-1;

Среднее ускорение:

м/c²

двигатель проходит, так как ускорение лежит в допустимом интервале 0,2-0,3 м/с²

1. 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:

1. Данные для расчета редуктора на ЭВМ

Расчет передачи был произведен с помощью ЭВМ. Рассчитан волновой редуктор с неподвижным жестким колесом.

Вращающий момент на тихоходном валу 421,2Нм

Частота вращения тихоходного вала 6об/мин

Ресурс 2000час

Режим нагружения 5

Передаточное отношение механизма 227,5

Данные полученные в результате проектного расчёта редуктора представлены в распечатке:

1. Расчет на нагрев.

Так как двигатель выбираем с учетом ПВ, то специальных расчетов их на нагрев проводить не требуется.

1. Тормоз.

Т.к. выбран двигатель со встроенным тормозом, дополнительный тормоз не нужен.

1. Муфта.

Применим фрикционую предохранительную муфту расположенную на тихоходном валу редуктора. Чтобы муфта срабатывала точно при заданном моменте предусматривают регулирование силы нажатия пружины. Пружина тарельчатая.

При этом моменте муфта должна срабатывать.

Задаемся размерами фрикционных дисков из конструктивных соображений

D₁=150мм

D₂=60мм

Средний диаметр

Допускаемое давление на фрикционный материал диска (фрикционную металлокерамику)

Коэффициент трения фрикционной металлокерамики по стали

Минимально необходимое число пар трения

Принимаем число дисков муфты 6, число поверхностей трения 6.

Необходимое усилие сжатия дисков

Необходимое усилие пружины

Принимаем стандартную тарельчатую пружину F_пр=4500Н (№ 82 ГОСТ 3057-90)

D = 25мм; d = 14 мм; при 0,35s_{3­ ­ .}

1. Проверочный расчет открытой зубчатой передачи.

   1. Материал зубчатых колес

Материал колеса

Сталь 20Х + цементация

Материал шестерни

Сталь 20Х + цементация

1. Допускаемые напряжения при контакте

Предел контактной выносливости поверхностных слоев зубьев

Для дальнейшего расчета выбираем меньшее из двух

Коэффициент запаса прочности

– минимальный коэффициент запаса для колес с поверхностным упрочнением

– коэффициент запаса, для передач выход которых из строя не связан с тяжелыми условиями

– коэффициент запаса, учитывающий допущения при определении действующих и допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

1. Допускаемые напряжения изгиба

Предел изгибной выносливости

Коэффициент запаса прочности

– минимальный коэффициент запаса для колес с поверхностным упрочнением

– коэффициент запаса, для передач выход которых из строя не связан с тяжелыми условиями

– коэффициент запаса, учитывающий допущения при определении действующих и допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

1. Расчет на контактную прочность

Коэффициенты учитывающие внутреннюю динамическую нагрузку

Коэффициент динамической нагрузки

Коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

Принимаем

Характеристики

Список файлов курсовой работы