РПЗ ТНУ11-03i (1053105), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Расчетная длина стрелы:

мм.

Расстояние между подшипниками:

мм.

Принимаем 1250 мм.

Прогиб:

Допустимый прогиб:

Как видно фактический прогиб не превышает допустимый.

4.3. Определение веса металлоконструкции.

Вес стрелы:

Н.

Координаты центра тяжести стрелы:

мм.

Вес подвижной колонны

Вес неподвижной колонны:

G_кол=2.5∙10^-4D_кол∙_кол∙H_кол=2.5∙10^-4∙350∙22∙4500=8663 H.

4.4.Проверка времени затухания колебаний.

Приведенная масса:

Жесткость:

Период собственных колебаний:

Логарифмический декремент затухания:

Начальная амплитуда:

Время затухания колебаний

- условие выполнено.

4.5 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 подвижной колонны:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжение изгиба:

Условие выполняется.

5. Механизм поворота.

5.1 Расчет механизма поворота.

1. Исходные данные.

Грузоподъемность

Число оборотов мин ^-1

Коэффициент эквивалентности

Машинное время работы ч

2. Номинальная частота вращения вала электродвигателя.

мин ^-1

3 Требуемое передаточное отношение привода

4. КПД механизма.

5. Момент инерции груза.

кг/м²

6. Момент инерции стрелы.

кг/м²

7. Момент инерции механизма подъема.

кг/м²

8. Момент инерции при пуске.

кг/м²

9. Окружная скорость стрелы при максимальном вылете.

м/мин.

10. Время пуска.

Принимаем a = 0.25 м/с²

с.

11. Номинальный вращающий момент электродвигателя.

Н∙м.

12. Номинальная мощность электродвигателя.

кВт.

13. Момент трения.

14. Мощность электродвигателя при установившемся движении (статическая мощность).

кВт.

кВт. - номинальная мощность двигателя при ПВ=40%;

Принимаем двигатель: 4А63В2, n_н= 2770 мин^-1, T_max/T_н = 1.6, T_тор=0.03 Н∙м , J=11∙10^-4 кг∙м²

5.2 Корректировка предварительных расчетов.

1. Нм - номинальный момент двигателя;

2. Требуемое передаточное отношение привода

3. кг/м²

4. кг/м²

5. кг/м²

6. кг/м²

7. c. -двигатель с короткозамкнутым ротором.

Здесь - кратность максимального момента двигателя, принимаем по каталогу; - загрузка двигателя;

1. с.

2. Среднее ускорение:

м/c²

двигатель проходит, так как ускорение лежит в допустимом пределе 0.25 м/с²

5.3 Расчет редуктора.

Наибольший момент на тихоходном валу редуктора:

Номинальный момент двигателя

m – кратность максимального момента двигателя

Максимальный момент на тихоходном валу волновго редуктора:

— передаточное отношение волновго редуктора.

Частота вращения тихоходного вала волновго редуктора:

Расчет волновой зубчатой передачи был произведен с помощью ЭВМ.

Вращающий момент на тихоходном валу 249 Нм

Частота вращения генератора волн 2770 об/мин

Ресурс 4000 час

Режим нагружения 2

Передаточное отношение механизма 215

Данные полученные в результате проектного расчёта редуктора представлены в распечатке:

5.4. Расчет открытой зубчатой передачи.

Общее передаточное отношение:

Передаточное отношение редуктора, полученное в результате расчёта:

Модуль передачи: m=5 (m ≥ 4)

_{Число зубьев шестерни:}

Число зубьев колеса:

Межосевое расстояние мм.

Общее передаточное отношение:

Фактическая частота вращения крана:

мин^-1

Погрешность частоты вращения крана:

< 10%

Геометрические параметры зацепления:

Делительный диаметр:

Диаметр вершин зубьев:

Диаметр впадин зубьев:

х - коэффициент смещения ( .

Принимаем = 40 мм по стандартному ряду чисел.

5.5. Проверочный расчет на контактную выносливость и выносливость при изгибе.

Выбор материала шестерни и колеса:

Шестерня	Колесо
Сталь 40Х, HRCЭ=4550, b=900 МПа, т=900 МПа	Сталь 45 улучшенная 235262 НВ

Н∙м

Рассчитаем необходимую ширину зацепления из условия контактной выносливости:

мм.

Из условия выносливости при изгибе

мм.

Оставляем ранее выбранное значение (с учетом запаса): = 40 мм.

5.6 Расчет муфты.

Необходимо спроектировать фрикционную предохранительную муфту.

Найдем необходимое число пар трения.

Н∙м

мм.

мм.

мм.

Допускаемое давление [p] при работе в сухую для 2М равен 0.20МПа

5.7 Выбор пружины.

Сила пружины (одной):

Н.

Ставим на муфту две пружины по ГОСТ 13772-68

МПа

с=4.5 -индекс пружины k=1+1.5/c – коэффициент кривизны

d=5, D_пр=c∙d=4.5∙ 5=22.5 мм.

Осадка одного витка пружины (мм.) под действием силы :

G=8∙10⁴ МПа – модуль сдвига

мм.

Шаг витков пружины:

мм.

10 мм.

Свободная длина пружины:

L_св=(1..3) ∙ D_пр=(1..3) ∙ 22.5 = 22.5.. 67.5 = 40

Число рабочих витков:

примем z = 4

Если отрегулировать пружину на номинальный момент, то:

мм.

6. Расчет соединений.

6.1. Расчет шпоночных соединений.

Расчетная схема для расчета шпоночных соединений:

6.1.1. Шпоночное соединение для передачи вращающего момента

с тихоходного вала на муфту.

Диаметр вала: d = 33 мм.

Передаваемый момент: T = 249 Нм.

Тип шпонки: призматическая, с закругленными торцами;

Для данного диаметра рекомендуемые параметры шпонки:

l = l_р + b =29 + 10 = 39 мм

Окончательно выбираем из стандартного ряда: l =40 мм;

Окончательно выбираем: «Шпонка 10х8х40 ГОСТ 23360-78»

6.1.2 Шпоночное соединение для передачи вращающего момента

с двигателя на быстроходный вал .

Диаметр вала: d = 14 мм.

Передаваемый момент: T = 1.7 Нм.

Тип шпонки: призматическая с закругленными торцами;

Для данного диаметра рекомендуемые параметры шпонки:

l = l_р + b =6 + 7 = 13 мм.

Окончательно выбираем из стандартного ряда: l =22 мм;

Окончательно выбираем: «Шпонка 8х7х22 ГОСТ 23360-78»

6.2 Расчет подшипников на тихоходном валу.

Подшипник шариковые радиальные однорядные с канавкой под упорное пружинное кольцо по ГОСТ 2893-82 50209 (2 шт).

d=45, D=85, В=19, r=2 С_r=33.2, C_0r=18.6,

F_tТ =2537 Н F_rТ = 939 Н

n_п =13.4 об/мин

Горизонтальная плоскость:

ΣМ(A) =0 F_tT ∙ (l₁+l₂) - R_BХ ∙ l₁ =0

R_BХ = F_tT ∙ (l₁+l₂) / l₁ = 2537 ∙ (92+88) / 92 =4964 H.

 (F)= 0 R_ВХ + R_АХ – F_tТ =0

R_AХ = F_tТ – R_BХ = 2537 - 4964 = -2427 Н.

Вертикальная плоскость:

ΣM(A)=0 F_rТ ∙ ( l₁ + l₂ ) – R_BУ ∙ l₁ =0

R_BУ = F_rТ ∙ ( l₁ + l₂ ) / l₁ = 939 ∙ ( 92 + 88 ) / 92 = 1837 H.

 (F)= 0 R_ВУ + R_АУ – F_rТ =0

R_AУ = F_rТ – R_BУ = 939 – 1837 = -898 Н.

Полная реакция в опорах

R_АΣ = ((R_АХ )² + (R_АУ )²)^1/2=((-2427)² + (-898 )²)^1/2= 2588 Н.

R_ВΣ = ((R_ВX )² + (R_ВУ )²)^1/2=((4964 )² + (1837)²)^1/2= 5293 Н.

Вычисляем эквивалентную нагрузку(k_E=0,63 для режима нагружения 2):

Fr_B = k_E*F_BΣ=0.63∙5293=3335 H.

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка

P_r = V ∙ X ∙ Fr_B ∙ K_ ∙ K_, где X=1, K_=1.0, K_=1.4.

P_r = 1 ∙ 1 ∙ 3335 ∙ 1.0 ∙ 1.4 = 4669 H.

Расчетный ресурс:

Подшипник подходит по условию долговечности с запасом.

7.Расчет фундаментных болтов.

Исходные данные для расчета:

Вес подвижной части металлоконструкции крана: G_п.ч = 1600 Н

Вес неподвижной колонны: G_кол =10267 Н

Максимальный вес груза (с тележкой): F_Q = 6500 Н

Вылет стрелы крана: L = 3200 мм

Центр тяжести крана: x_мет = 1280 мм

Выбираем болты класса прочности 4.8

_т = 320 Мпа –предел текучести

S= 2.5 –коэффициент запаса

_р = _т/S = 128 МПа

F_N = G_п.ч + G_кол+ F_Q = 1600 + 10267 + 6500 = 18367 H

М = G_п.ч ^. x_мет + F_Q ^. L = 1600 ^. 1280 + 6500 ^. 3200 = 22.85 ^. 10⁶ Н^.мм

условие не раскрытия стыка:

=0.75 коэффициент основной нагрузки, для стыка метал-бетон.

Условие прочности

Для выбранного болта М30

d₁ = 26.21 мм

128МПа

Болты подходят по условию прочности.

8. Расчет подшипников опорных узлов.

Нагрузки на опорные узлы.

Вертикальная нагрузка:

Горизонтальная нагрузка:

Наибольшая нагрузка на ролик:

Расчет подшипников опорного узла.

Верхняя опора состоит из двух подшипников: упорного и сферического.

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

Выбираем сферический радиально-упорный двухрядный шариковый подшипник.

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

Тип подшипника 1315, статическая радиальная грузоподъемность .

Условие пригодности подшипника:

Выбранный подшипник проходит по статической грузоподъемности.

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 .

8100Н  50000Н

Расчет подшипников роликовой опоры:

Принимаем шариковые однорядные радиальные подшипники №208 статическая радиальная грузоподъемность .

Для увеличения грузоподъемности установим на вал два одинаковых подшипника, тогда суммарная грузоподьемность возрастет в два раза С_ =64000Н

Условие пригодности подшипника:

Характеристики

Список файлов курсовой работы