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

Текст из файла

Министерство высшего и среднего специального образования Российской Федерации

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Н. Э. БАУМАНА

ФАКУЛЬТЕТ РК (Робототехника и комплексная автоматизация)

КАФЕДРА РК3(Детали машин)

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:

Разработка конструкции

консольного настенного поворотного крана

Студент ( ) Группа МТ7-73

(фамилия, инициалы) (индекс)

Руководитель проекта ( Соболева Л.П.)

(фамилия, инициалы)

Москва 2003год.

Содержание:

Техническое задание _____________________________ 2

Введение ______________________________ 3

1.Расчет механизма подъема груза ___________________ 4

2.Расчет металлоконструкции___________________ 11

3. Расчет механизма поворота груза __________________ 18

4.Расчет опорных узлов ____________________________ 26

5.Расчет соединений_______________________________30

6. Выбор смазочных материалов _____________________31

Список литературы _______________________________32

ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте предлагается разработать консольный неполноповоротный кран с постоянным вылетом, который состоит из механизма подъема, механизма поворота, металлоконструкции. Кран крепится к стене.

Консольный неполноповоротный кран применяют для проведения подъемно-транспортных работ в производственных помещениях, цехах и на открытом воздухе при обслуживании технологического оборудования и пр. Кран представляет собой подвижную колонну со стрелой. Управление краном осуществляется с пульта управления на уровне 1,5 м до пола.

Технические требования:

Типовой режим работы – 3М;

Электропитание от сети переменного 3-х фазного тока с частотой 50 Гц и напряжением 380 (220) В;

Необходимо разработать:

Общий вид крана;

Механизм подъема;

Механизм поворота;

Металлоконструкцию;

Спецификации и расчетно-пояснительную записку.

Исходные данные для расчета:

Грузоподъемность F_Q = 10 кН;

Скорость подъема V_п = 8 м/мин;

Частота оборота V_пов = 3об/мин;

Высота подъема H = 2.5 м;

Вылет стрелы L_max = 5 м;

1.Механизм подъема.

Исходные данные:

Грузоподъемная сила F_Q=10кН

Скорость подъема V=8м/мин

Высота подъема H=5м

Режим работы 3

Машинное время t_=4000

1.1.Схемы и полиспасты.

Т.к. механизм подъема расположен на стреле, рациональной является двухбарабанная схема с глобоидным редуктором при сдвоенном полиспасте(m=2).

КПД полиспаста и отклоняющих блоков

_п= , где =_бл=0,97  КПД блока; а=1  кратность полиспаста; t=1  число; m=2  число полиспастов на КПД не влияет.

1.2.Двигатель.

Мощность (кВт) при подъеме номинального груза весом F_Q (Н) с установившейся скоростью V (м/мин)  статическая мощность

, где G_захв=0,03F_{Q .}

Предварительно значения коэффициентов полезного действия принимают 0,9 при зубчатом редукторе.

G_захв=0,0310000=300Н

P_ст= кВт

Применим двигатель типа 4АС (трехфазные, асинхронные повышенного скольжения). Синхронная частота n_с=1000 мин^-1  наиболее рациональная и предпочтительная.

По каталогу выбираем двигатель 4АС90L6У3 с Р_н=1,8 кВт (ПВ=25) и n=900 мин^-1.

1.3.Канат.

Наибольшая сила натяжения в канате

.

Тип каната выбирают по ГОСТ 2688-80.

Рекомендуемый предел прочности материала проволок _В=1600…1800 Н/мм².

Выбор размера каната, т.е. его диаметра d_кан , проводят по разрушающей нагрузке. Разрушающая нагрузка каната должна удовлетворять условию F_разр  KF_max. Коэффициент запаса прочности К=5,5 в соответствии с режимом работы.

F_разр  5,52650=14575 Н.

Выбран канат двойной свивки типа ЛК-Р по ГОСТу 2688-80:

D_кан=5,1мм; F_разр=16 кН; группа 1568(160).

1.4.Барабан.

Диаметр барабана по дну канавки D_бар  d_кан(e-1), где е=16 – коэффициент, принятый в зависимости от режима работы и типа крана.

D_бар=5,1(16-1) = 77 мм.

Принимаем диаметр барабана по стандартному ряду чисел Ra40 D_бар=120мм.

Т.к. применен сдвоенный полиспаст, с двумя барабанами, то размеры каждого из них и их взаимное положение определяют исходя из условия непривышения допустимого угла (3) между осью каната и касательной к оси винтовой канавки.

Длина барабана L_бар= l_н+ l_p+l_раз+l_кр= p(z_p+6), где l_н=1,5p  расстояние до начала нарезки; l_p=z_pp  длина рабочей части барабана; z_p=  число рабочих витков; H  высота подъема; l_раз = z_разp = 1,5p  длина части барабана, на которой размещаются разгружающие витки; l_кр = z_кр p=3p  длина части барабана, на которой размещается крепление каната; p=(1,1…1,2) d_кан  шаг нарезки.

Принимаем шаг нарезки p=1,15d_кан5.8мм; z_p= .

Тогда L_бар=122мм, но по стандартному ряду чисел принимаем длину барабана 130мм.

Прочность барабана.

Напряжениями изгиба и кручения в стенке барабана можно пренебречь.

Напряжения сжатия в стенке барабана

.Для стального барабана [_сж]=110Н/мм²

примем толщину стенки барабана 8мм

_сж= 110

1.6.Передаточное отношение привода.

Частота вращения барабана, мин^-1

.

Необходимое передаточное отношение привода

n_бар= мин^-1

i= =

Принимаем по Ra20 передаточное отношение 31.5

Фактическая скорость подъема

Утверждаем i по Ra20 =31.5.

1.7.Редуктор.

Наибольший момент на тихоходном валу редуктора

T_max=

Момент на барабане, Нм

Нм

T_max= Нм

Энергетической характеристикой современного редуктора является номинальный момент Т_ном, под которым понимается допустимый вращающий момент ни тихоходном валу при постоянной нагрузке и числе циклов нагружений лимитирующего зубчатого колеса, равном базовому числу циклов контактных напряжений N_HG. Номинальный вращающий момент на выходном валу выбранного редуктора должен удовлетворять условию

Т_ном  Т_НЕ,

где эквивалентный момент

Т_НЕ=k_НДТ_max.

Т_max наибольший вращающий момент на тихоходном валу редуктора при нормально протекающем технологическом процессе.

Для червячных редукторов

k_НД=k_НЕ=0,5

Т_НЕ=0,73333.8=169 Нм

Выбираем редуктор по ГОСТу 21164-75 типа Ч-100 с передаточным числом 31.5 и Т=250Нм. Допустимая радиальная нагрузка на вал F_ном = 4000Н

Коэффициент долговечности для червячных и глобоидных редукторов:

- для t_ = 4000ч и режима работы 2М

Так как на тихоходном валу размещены 2 барабана, то можно записать:

где F_мах – наибольшая сила натяжения каната на барабане.

- условие выполняется, оставляем выбранный редуктор.

1.8.Тормоз.

Тип тормоза для режима 4М ТКП или ТКГ.Необходимый момент тормоза T_m=k_mT_гр.

k_mкоэффициент запаса торможения ; k_m=2 для 2М

Определение требуемого момента тормоза:

Грузовой момент на валу тормозного шкива

, где _обр=0,5(1+ )2- )

КПД при подъеме

=_п_бар_м²_ред

=0,70,970,99=0,67

_ч=0,9(1- ) = 0,648

_обр=0,5(1+ )(2- )=0,465

Т_гр=

Т_т  Т_грk_торм=4.752=9.5 Нм

Выбираем ТКП100 с Т_т=20 Н м

1.9 Выбор муфты.

Тормоз установлен между двигателем и редуктором, поэтому тормозной шкив выполняется на редукторной полумуфте.

Нормализованную муфту выбираем в соответствии с условиями

; ,

где d- диаметр вала; -наибольший допустимый диаметр отверстия в полумуфте или втулке; - номинальный момент муфты ( по каталогу); - наибольший момент, передаваемый муфтой.

Упругие элементы проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами

где Т_к – вращающий момент,Нм; d_п-диаметр пальца,мм; l_вт-длина упругого элемента,мм

Пальцы муфты изготавливают из стали 45 и рассчитывают на изгиб:

Допускаемые напряжения изгиба , где _т-предел текучести материала пальца,МПа; Зазор между полумуфтами С=3…5мм

Из атласа по ПТМ выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом D_t=100мм с пальцами d=10мм выдерживающими нагрузку до 31.5Нм.

1.10 Блоки.

Диаметр блока по дну ручья

D_бл d_кан(е-1)=5,1(16-1)=76.5 110мм

Целесообразно диаметр блока принимать на 25% больше, чем получилось. Принимаем

D_бл=120мм

R=(0,6…0,7)d_кан=0,6*5,1=3,06мм

h=(2…2,25)d_кан=2*5,1=10,2мм

Частота вращения отклоняющего блока об/мин.

n_откл=

Наибольшая нагрузка на подшипниках блока полиспаста

2650Н

где z_n – число подшипников блока

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипник блока

,

где K_HE – 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 все подшипники блока полиспаста возьмем такими же.

1.11 Крюковая подвеска.

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

№ крюка – 5

Наибольшая грузоподъемность – 800кН

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

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы