РПЗ ТНУ5-03 (1053005), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Вес стрелы:

Координаты центра тяжести стрелы:

Вес подвижной колонны

2.4 Проверка времени затухания колебаний.

Приведенная масса:

Жесткость:

Период собственных колебаний:

Логарифмический декремент затухания:

Начальная амплитуда:

Время затухания колебаний

- условие выполнено.

2.5 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.

3. Расчет опорных узлов.

1.6 Расчет болтового соединения крепления крана к стене.

Верхняя опора:

Нижняя опора, стрела параллельна стене:

Рассмотрим наиболее опасный случай, когда стрела крана параллельна стене.

3.2. Определим силы действующие на корпуса опор:

1. Необходимая сила затяжки болта из условия не раскрытия стыка:

s_{min ст}>1Мпа

s
_{min ст} = s_зат - s_му-s_{мх (1)}

Где

Напряжение на стыке от затяжки болтов:

Напряжение на стыке от действия моментов:

1) от реакции F_В

г
де c - коэффициент основной нагрузки.

Wx_cт=

Wx_cт=

2) от реакции F_r

г
де c - коэффициент основной нагрузки.

Wy_cт=

Wy_cт=

Подставим все полученные значения в (1)

Необходимая сила затяжки болта из условия несдвигаемости:

г
де K_cц – коэффициент запаса сцепления;

z – число болтов; f – коэффициент трения для стыка металл – бетон;

i – чило рабочих стыков.

Принимаем силу затяжки болта F_зат = 23852 Н, большую из двух необходимых.

Расчетная нагрузка, действующая на болт в нижней опоре, стрела параллельна стыку:

Определение диаметра болта (болт 5.6 )

Принимаем болт М22 для него d₁ = 19.294мм.

Максимальное напряжение в стыке . Для нижней опоры,

стрела перпендикулярна стыку.

3.4. Расчет подшипников опорных узлов.

Расчет подшипников производится на статическую грузоподъемность, т.к. частота вращения стрелы минимальна (n  10мин^-1).

Для верхней опоры выбираем сферический радиально-упорный двухрядный шариковый подшипник.

Данный тип подшипников допускает большие углы перекосов во время работы крана.

Тип подшипника 1218, статическая радиальная грузоподъемность .

Условие пригодности подшипника:

К_не =0.63

Выбранный подшипник проходит по статической грузоподъемности.

Нижняя опора состоит из двух подшипников: упорного и сферического.

Сферический подшипник работает в тех же условиях, что и подшипник верхней опоры. Соответственно принимаем подшипник 1218.

Упорный подшипник выбирается так же из условий статической грузоподъемности. В данном случае также необходимо обеспечить геометрическую совместимость двух подшипников в одном опорном узле.

Тип 8210 Н .

10368Н  50000Н

4. Механизм передвижения.

4.1. Исходные данные

Грузоподъемность

Скорость передвижения м/мин

Коэффициент эквивалентности

Машинное время работы ч

4.2. Схема механизма.

Привод механизма представляет собой электродвигатель со встроенным тормозом, закрытый одноступенчатый редуктор, открытую зубчатую пару, колесо которой является ребордой колеса тележки. Будем использовать механизм передвижения с четырьмя колесами, при этом два сделаем приводными.

4.3 Колеса

Для талей применяют одноребордные колеса с бочкообразным ободом. При точечном начальном контакте для стальных колес предварительный диаметр:

, где — наибольшая нагрузка на колесо.

, где G – вес электротали

Н

Предварительный диаметр колес

мм

принимаем мм

К онтактное напряжение при точечном контакте

, где

– эквивалентная нагрузка,

– коэффициент эквивалентности,

– коэффициент динамичности.

m=0,113 – коэффициент, зависящий от отношения , .

Допускаемое напряжение определяем по формуле

,где

- допускаемое напряжение при наработке N=10⁴ циклов

Наработка колеса

циклов, где

t_ - Машинное время работы, ч; – частота вращения колеса;  = 0.85 – коэффициент, учитывающий уменьшение средней частоты вращения в периоды неустановившихся движений.

циклов.

= 364 Mпа ,

4.4. Выбор электродвигателя.

Номинальная частота вращения вала двигателя.

Принимаем n_c = 1000 мин^-1

тогда n_н = 0.9*n_c = 0.9*1000 =900 мин^-1

Передаточное отношение привода.

– частота вращения колеса

Требуемое передаточное отношение привода

примем передаточное отношение редуктора i = 40

Фактическая скорость = м/мин

Скорость приемлема т.к. не превышает допустимую погрешность на 10%.

Приведенный момент инерции при пуске:

t_п.о- относительное время пуска:

c – двигатель с короткозамкнутым ротором.

Здесь - кратность максимального момента двигателя;

- загрузка двигателя;

Время пуска:

Принимаем a = 0.3 м/с²

с

Номинальный вращающий момент электродвигателя:

Номинальная мощность электродвигателя:

4.5. Сопротивление передвижению.

Сопротивление передвижению при установившейся скорости и ходовых колесах с ребордами без направляющих роликов, Н

, где

=0,15 – (при материале колес – сталь) коэффициент трения качения.

Приведенный коэффициент трения f в подшипниках качения принимаем f=0,01 – шариковый подшипник.

Диаметр подшипников колес d=0,2D=20 мм.

Коэффициент k_р, учитывает трение реборд о рельс. k_р=2,5 – механизм с тележкой.

Мощность электродвигателя при установившемся движении (статическая мощность):

Принимаем двигатель: 4АС71А6У3 с мощностью Р_Н=0,4 кВт,

n_дв= 920 мин^-1, T_max/T_ном=2.1; J = 1.7*10^-3 кг*м²

Нм - номинальный момент двигателя;

Р_н- номинальная мощность двигателя при ПВ=40%;

Требуемое передаточное отношение привода

примем передаточное отношение редуктора i = 36

Фактическая скорость = м/мин

Скорость приемлема т.к. не превышает допустимую погрешность на 10%.

Приведенный момент инерции при пуске, кгм²

c – двигатель с короткозамкнутым ротором.

Здесь - кратность максимального момента двигателя, принимаем по каталогу; - загрузка двигателя; Р_ст- статическая мощность установившегося движения (ее определение дано выше).

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 не проходит, так как ускорение не лежит в допустимом пределе 0.2-0.3 м/с²

Принимаем двигатель со встроенным электромагнитным тормозом:

4А63В4/12Е2У1.2 с мощностью Р_Н=0,06 кВт,

n_дв= 450 мин^-1, T_max/T_ном= 1.6; J = 1.1*10^-4 кг*м² ; T_{мах.торм}=0.3Нм исполнение IM3001

Коррекция предварительных расчетов.

Номинальный вращающий момент:

Нм - номинальный момент двигателя;

Р_н- номинальная мощность двигателя при ПВ=40%;

Требуемое передаточное отношение привода

примем передаточное отношение редуктора i = 18

Фактическая скорость = м/мин

Скорость приемлема т.к. не превышает допустимую погрешность на 10%.

Приведенный момент инерции при пуске, кгм²

c – двигатель с короткозамкнутым ротором.

Здесь - кратность максимального момента двигателя, принимаем по каталогу; - загрузка двигателя; Р_ст- статическая мощность установившегося движения (ее определение дано выше).

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 пределе 0.2-0.3 м/с²

4.7. Расчет на нагрев.

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

4.8. Редуктор.

Наибольший момент на тихоходном валу редуктора:

Номинальный момент двигателя

m – кратность максимального момента двигателя

- момент на приводном колесе.

Максимальный момент на тихоходном валу закрытой ступени:

— передаточное отношение закрытой пары.

Частота вращения тихоходного вала закрытой ступени:

Расчет закрытой передачи был произведен с помощью ЭВМ. Рассчитан зубчатый цилиндрический одноступенчатый редуктор внешнего зацепления с прямым зубом.

Вращающий момент на тихоходном валу 7.8 Нм

Частота вращения тихоходного вала 112.5 об/мин

Ресурс 8000 час

Режим нагружения 4

Передаточное отношение механизма 4

Данные полученные в результате проектного рассчёта редуктора представлены в распечатке:

5. Расчет открытой зубчатой передачи.

Открытая зубчатая передача представляет собой колесо, нарезанное на реборде колеса тележки, и шестерню нарезанную на валу тихоходного вала закрытого редуктора.

Расчет проверочный, поскольку изначально были заданны геометрические параметры зацепления.

Модуль открытой пары не менее 2,5 ( m=3). Число зубьев шестерни минимальное передаточное отношение в ступени . Исходя из этого определяем параметры колеса:

Число зубьев:

Характеристики

Список файлов курсовой работы