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

Текст из файла (страница 2)

С_0а 1,5F_Q

С_0а=32кН

1,5F_Q=1,510=15кН

32 15 подшипник пригоден.

2.Механизм поворота.

Исходные данные:

Грузоподъемная сила F_Q=10кН

Скорость поворота V=1.5об/мин

Вылет стрелы L=5м

K_he=0,63

Расчетный ресурс t_=4000

2.1 Поворотная часть.

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

G_м.п.=1107Н

G_стр= 984Н

G_кол= 788Н

G_под= 1142Н

G_крюк= 300Н

Координата центра тяжести стрелы и подкоса относительно оси поворота:

Х_стр=2500мм

Координата центра тяжести механизма подъема:

Х_мп=625мм

2.2. Нагрузка на опорные узлы.

Нагрузку на опорные узлы определяют при подъеме номинального груза Q и наибольшем вылете L. Для крана с внешней опорой

вертикальная нагрузка:

R_В= F_Q+G_i=10000+300+984+788+1142+1107=14321Н,

горизонтальная нагрузка:

2.3. Сопротивление повороту.

т.к. сопротивление повороту 1.3 кг, что меньше 10 кг, то поворот осуществляем вручную.

2.8. 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 1216, статическая радиальная грузоподъемность .

Условие пригодности подшипника:

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 1216.

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

Тип 8208 Н .

3.Расчет металлоконструкции.

1.Определение основных размеров металлоконструкции.

Принимаем, что металлоконструкция крана изготовлена из труб.

Расстояние между опорами крана ( подшипник) примем равным 4000мм исходя из исходного задания.

Расстояние между стрелой и подкосом l по аналогии с подобными кранами

l(0,8…0,9) h_п=(0,8…0,9)4000=3200…3600мм.

Принимаем l=3600мм.

Длина подкоса

L_под= мм L_под=5800мм

Диаметр колонны

d_кол=(1/40…1/50)L=(1/40…1/50)5000=125…100мм

Диаметр сжатого стержня (стрелы)

d_стр  L =  5000=125 мм

Диаметр растянутого стержня (подкоса)

d_от  l_под =  5800=116 мм

Принимаем в соответствии с ГОСТом на трубы (приложение 4)

Диаметр колонны d_кол=127мм

Диаметр стрелы d_стр=127мм

Диаметр подкоса d_под=127мм

Толщина стенок труб _ст=(0,05…0,08)d; у стрелы, колоны и оттяжки _ст=6мм.

Площадь поперечного сечения трубы колоны, стрелы и подкоса

мм².

Момент инерции сечения трубы колоны и стрелы

мм⁴.

2. Проверка статического прогиба.

Общий прогиб вызывается деформацией колоны и деформацией стрелы

(стрела + подкос).

Прогиб за счет деформации колоны (изгиб и сжатие) определяем методом Верещагина .

Расчетная схема приведена на рис. , эпюры изгибающих моментов от веса поднимаемого груза Q показаны на рис. а, от единичной силы, приложенной в точке А, где приложена и сила Q – на рис. б.

f_кол=

Нагрузки в точках В и С и реакции в опорах 1 и 2 от силы Q

H

H

Изгибающие моменты в точках В и С от силы Q

Нагрузки в точках В и С и реакции в опорах 1 и 2 от единичной силы

Моменты в точках В и С от единичной силы

Осевая сила, сжимающая колону:

от силы Q F_Q=10000Н,

от единичной силы F₁=1.

Тогда получим прогиб за счет деформации колоны

Прогиб за счет деформации стрелы ( изменение длины стержней)

Усиление в стреле и подкосе от единичной силы

Тогда прогиб

мм

Общий прогиб (статический)

мм

Допускаемый прогиб

[f_ст]= мм  f_ст=1,69мм.

3. Определение веса.

При подсчете веса стрелы, подкоса и колоны учитывают вес сварки, косынок, вводя коэффициент 1,1.

Вес стрелы

H

Вес подкоса

Н

Вес колоны

Н

Вес механизма подъема ( определяем при его проектировании)

G_мп=1107Н

Вес крюковой подвески

G_кр=0,0310000=300H

Координата центра тяжести стрелы и подкоса относительно оси поворота

X_стр= X_под= =2500мм

Координата центра тяжести механизма подъема (определяем при его проектировании)

X_мп=625мм

4.Проверку времени затухания колебаний

для жестких кранов, когда f_ст  0,5[f_ст], можно не проводить.

5.Проверка прочности.

Допускаемое нормальное напряжение Н/м²

Нормальные напряжения в растянутом подкосе

Напряжение в колоне от изгиба и сжатия с учетом гибкости

Радиус инерции сечения колоны

Гибкость колоны

_кол=0,565 и

_кол= Н/мм² .

Напряжение в стреле определяем в опасном сечении, где расположен механизм подъема.

Усилие натяжения каната F_кан определяем в предположении кратности полиспаста а=1, числа полиспаста m=2. КПД полиспаста =0,97.

Н.

Радиус инерции стрелы мм.

Гибкость стержня (стрелы)

мм.

Тогда _стр=0,376

Плечо силы натяжения каната (из чертежа механизма подъема)

l_кан=2460мм

Напряжение в стреле складывается из:

а) напряжение сжатия от веса поднимаемого груза (F_Q,стр=F_Q,B)

_FQ,стр= Н/мм²

б) напряжение сжатия от натяжения каната ( наклоном каната к стреле пренебрегаем, т.к. он мал)

_Fкан= Н/мм²

в) напряжение изгиба от натяжения каната

Н/мм

мм³

Н/мм²

г) напряжение изгиба от веса механизма подъема

Н/мм

Н/мм²

Суммарное напряжение в стреле

_=_FQ,стр+_Fкан+_u,Fкан+_u,мп=16,2+6,2+30,9+9,85=63,15 Н/мм²

Во всех несущих элементах металлоконструкции крана (стреле, колоне и подкосе) напряжения не превышают допускаемых.

4. Расчет соединений.

4.1.Шпоночные соединения.

Рассчитаем шпоночное соединение при соединении тихоходного вала с барабаном. Шпонку выбираем призматическую по ГОСТ 23360-78 исходя из размеров тихоходного вала.

Для диаметра вала d=45 мм принимаем призматическую шпонку по : bh =128 (t₁ = 5).

Определяем расчетную длину призматической шпонки:

.

, .

мм

Принимаем длину шпонки l_шп = 60 мм

l_ст = 64 мм

“Шпонка 12860 ГОСТ 23360 –78”

4.2. Расчет болтового соединения крепления крана к стене.

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.

Необходимая сила затяжки болта из условия не раскрытия стыка: _{min ст}>0

_{min ст} = _зат - _м

Напряжение на стыке от затяжки болтов:

Н
апряжение на стыке от действия момента:

г
де  - коэффициент основной нагрузки.

М₁=R_А*l₁ =3105*160= 4.97*10⁶Нмм

Wx_cт=

Wx_cт=2* 24.5*10⁵мм³

Вводя коэффициент запаса по не раскрытию стыка, получим:

П
ринимаем силу затяжки болта F_зат = 2911 Н, большую из двух необходимых.

Условие прочности болта имеет вид:

г
де А₁ – площадь болта по диаметру d₁;

Суммарная внешняя нагрузка приходящаяся на один болт:

Н
еобходимый диаметр болта из засчёта необходимой площади:

г
де []_p = _т / S_т – допускаемое напряжение для расчёта на растяжение;

_т = 320 – предел текучести материала болта, для болтов класса прочности 4.8

S_т = 4 – коэффициент запаса прочности, для болтов с d < 30мм.

П
о результатам расчеты выбираем болт М16, т.к. у него d₁ = 14,294

Проверка на прочность бетонного основания.

_{max ст} = _зат + _м  []_см

где []_см = 1.8 МПа – допустимое для бетона напряжение смятия.

Б
етонное основание достаточно прочное.

СПИСОК ИСПОЛЬЗАВАННОЙ ЛИТЕРАРУРЫ

1. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Изд. 2-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. М.П. Александрова; Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1987;

2. Детали машин. Атлас конструкций. Часть 1. Изд. 5-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1992;

3. Детали машин. Атлас конструкций. Часть 2. Изд. 5-е перераб. и доп. Под ред. д.т.н, проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1992;

4. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Конструирование узлов и деталей машин. Изд. 6-е, испр. М.: Высшая школа, 2000;

5. Л.Я. Перель. А.А. Филатов. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обслуживание опор. Справочник. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992;

6. Г.А. Снесарев, В.П. Тибанов. Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций ПТМ. Под ред. Г.А. Снесарева.. М.: МВТУ, 1985.

23

Характеристики

Список файлов курсовой работы