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 полноповоротного крана на колонне

Студент ( Куштаров Г.М. ) Группа МТ5-71

(фамилия, инициалы) (индекс)

Руководитель проекта ( Андриенко Л.А. ) Дата:

(фамилия, инициалы)

МОСКВА, 2003 г.

1. Введение.

В данной работе проектируется полноповоротный кран с переменным вылетом.

Основными частями крана являются стрела и колонна. Вдоль стрелы на двух ведущих и двух ведомых колесах движется механизм передвижения, к которому присоединен механизм подъема груза (тельфер).

Тельфер состоит из встроенного электродвигателя, цилиндрического редуктора, барабана и дискового фрикционного электромагнитного тормоза. Редуктор, барабан и электромагнитный тормоз проектируются исходя из исходных данных и требований, налагаемых на конструкцию крана, а электродвигатель выбирается по справочнику.

Механизм передвижения перемещает тельфер по стреле.

На барабан тельфера наматывается канат, а захват груза осуществляется с помощью крюковой подвески. Конец каната закреплен на корпусе тельфера. Критическая высота подъема груза регулируется ограничителем движения, закрепленным на нижней части корпуса тельфера.

Стрела представляет собой облегченную в целях экономии материала и уменьшения веса сварную конструкцию. Стрела крепится к колонне, вращающейся вокруг своей оси.

Поворот крана производится вручную.

Кран крепится к полу с помощью фундаментных болтов.

В данной расчетно-пояснительной записке содержатся основные расчеты для проектирования составных частей, металлоконструкции и непосредственно сборки полноповоротного крана.

2. Содержание:

1. Введение……………………………………………………………….......................2

2. Содержание…………………………………………………………......................…3

3. Механизм подъема (тельфер)……………………………………....................……..4

3.1. Мощность двигателя.

3.2 Выбор канат.

3.3 Определение размеров барабана.

3.4 Передаточное отношение привода.

3.5 Расчет дискового тормоза.

3.6. Расчет пружины.

1. Расчет электромагнита.

2. Выбор крюка.

4. Расчет соединений………….………………………………….......................…...8

4.1. Соединение ротора с валом электродвигателя.

4.2. Соединение вала двигателя с валом редуктора.

4.3. Соединение втулки тормоза с валом электродвигателя.

4.4. Соединение колеса быстроходной ступени.

4.5. Расчет болтового соединения барабана.

4.6. Расчет подшипников барабана.

4.7. Расчет винтов крепления каната.

5. Металлоконструкция.................………………………………....................…... 15

5.1. Определение основных размеров.

5.2. Проверка статического прогиба.

5.3. Определение веса металлоконструкции.

5.4. Проверка времени затухания колебаний.

5.5. Проверка прочности.

6. Механизм передвижения.................……………………………….................... 19

6.1. Исходные данные.

6.2. Схема механизма.

6.3. Колеса.

6.4. Сопротивление передвижению.

6.5. Двигатель.

6.6. Определение времени пуска.

6.7. Расчет на нагрев.

6.8. Редуктор.

7. Расчет открытой зубчатой передачи.……………………………...............….... 25

1. Расчет фундаментных болтов………………………………………………….27

2. Расчет подшипников опорных узлов………………………………...………..29

9. Список литературы.................…………………………………................……..27

3.Расчёт механизма подъёма.

3.1. Мощность двигателя.

Режим работы 2М

С учётом ПВ=25% выбираем встраиваемый асинхронный двигатель 4АВ90L6У3.

P_дв =1.7 квт

n_дв = 920 мин^-1

3.2. Выбор каната.

Наибольшая сила натяжения в канате:

a = 2, m = 1 – двухкратный одинарный полиспаст;

Рекомендуемый предел прочности материала проволок _в = 1800 Н/м²;

Разрушающая сила каната F_разр  K  F_max  5*2615 = 13071 Н;

Выбираем канат ЛК-РО ГОСТ7668-80, d = 6.7 мм, F_разр =25 кН;

3.3. Определение размеров барабана.

Диаметр барабана:

D_б = d₃₀ + 2.4d_кан + 6 = 149 + 2.4 *6.7 + 6 = 175 мм

Примем диаметр барабана D_бар = 180мм

Шаг нарезки:

p
= 1.2d_к = 1.2 *6.7 =8 мм

Число рабочих витков:

Длина барабана:

L_б = p(z_р + 6) =8(14 + 6) =160 мм

Материал барабана Ст3. Толщина стенки  = 10 мм.

Прочность барабана:

Окончательно принимаем толщину стенки барабана  =10 мм.

3.4.Передаточное отношение привода.

Частота вращения барабана.

Передаточное отношение редуктора.

Крутящий момент на барабане

Нм

где F_max - наибольшее натяжение в канате,

m - число канатов, наматываемых на барабан (число полиспастов)

Наибольший крутящий момент на тихоходном валу редуктора.

По следующим данным делаем расчёт двухступенчатого соосного зубчатого редуктора на ЭВМ.

Вращающий момент на тихоходном валу 302 Нм

Частота вращения тихоходного вала 33.9 об/мин

Ресурс 4000 час

Режим нагружения 2М

Передаточное отношение механизма 26.56

Данные полученные в результате проектного расчёта редуктора представлены в распечатке:

3.5. Расчёт дискового тормоза.

Из – за своей компактности, для электроталей часто используют дисковые тормоза.

Необходимый момент тормоза

Момент от груза на валу тормозного шкива:

Требуемый момент тормоза, с учётом режима нагружения:

3
.6. Расчет пружины.

Сила пружины:

R=0,5(R_H+R_B)=0,5(130+56)=93мм — средний радиус поверхности трения

i = 1 - число пар поверхностей трения.

f
= 0,42 - коэффициент трения при работе всухую.

Давление на рабочих поверхностях асбестовых фрикционных обкладок:

Допускаемое давление [p] при работе всухую 0,20МПа.

Начальный суммарный осевой зазор между трущимися поверхностями:

_нач=0,3+0,1i = 0,3+0,1 1=0,4мм.

Наибольший зазор _max = _нач.

При достижении наибольшего зазора осуществляется автоматическая регулировка зазора до начального значения.

Индекс пружины с =D_пр / d = 30 /5 =6 ;

Свободная длина пружины L_св=(1..3) D_пр ;

г
де k = 1+1,5 / c = 1,2 - коэффициент кривизны

Пружину изготавливают горячей навивкой из кремнистой стали марки 60С2А с закалкой до твёрдости HRC=40…45 (d 5мм). Допускаемые напряжения кручения [ ] = 750МПа.

Осадка одного витка пружины под действием силы F_пр:

где G =8 10⁴МПа - модуль сдвига.

Шаг витков пружины t = l₁ + 1,1d = 4 + 1,1 *5 =9.5 мм.

По условию устойчивости свободная длина пружины L_св 3D_пр = 90 мм.

где z - число рабочих витков:

3.7. Расчет электромагнита

Работа кольцевого электромагнита:

_м = _м s_м  1,25 * F_пр * _max = 1,25 *1904 * 0,4 = 952Нм

где F_м - тяговая сила магнита;

s_м - ход якоря.

Площадь воздушного зазора между корпусом электромагнита и якорем:

Индукция электромагнитного поля в воздушном зазоре:

где = 4 10^-7Гн/м - магнитная постоянная.

Напряжённость магнитного поля в воздушном зазоре:

Н
еобходимое количество ампер-витков для создания индукционного потока, А,

I_w = 2 H_o = 2 3.18 0,0004 = 0,0025A

где - наибольшее значение воздушного зазора, м.

Площадь поперечного сечения катушки электромагнита

где 2A/м² - плотность тока;

k 0,5 - коэффициент, учитывающий заполнение проволокой сечения катушки.

Полученную площадь сравнивают с площадью поперечного сечения катушки по предварительному эскизу тормоза и электромагнита

3.8. Выбор крюка.

Для заданной грузоподъёмности выбираем по каталогу однорогий крюк №5.

Грузоподъёмность при режиме эксплуатации 2М – 1 тонну.

4. Расчет соединений.

4.1. Шпоночное соединение ротора с валом электродвигателя.

Пусть втулка выполнена из улучшенной стали 45 , соединение должно передавать

крутящий момент Т=15 Нм.

Диаметр вала из расчета на кручение :

Допускаемые касательные напряжения кручения [ ]_кр = 25МПа ( [ ]_кр=25..30МПа). Следовательно, диаметр вала электродвигателя d=36мм подходит, исходя из конструкции двигателя.

Размеры шпонки для диаметра вала d=36мм в соответствии с ГОСТ 23360-78. Ширина шпонки b=10мм , высота шпонки h=8мм.

Глубина врезания шпонки в ступицу:

к=0,47h=0,47 8=3,76мм.

Рабочая длина шпонки l_Р из расчёта по напряжениям смятия:

П
ринимаем допускаемое напряжение смятия [ ]_см=130МПа .

Следовательно, выбираем минимальную полную длину шпонки L=22мм по ГОСТ23360-78.

Длина ступицы для соединения статора с ротором (валом) с помощью шпонки

l_ст=L+8…10мм=22+8=30мм.

4.2. Расчет шлицевого соединения вала двигателя с валом редуктора.

Размеры прямобочных шлицев по ГОСТ6033-88. Ориентируемся на соединения легкой серии. Внутренний диаметр шлицев должен быть больше или близок диаметру вала, полученному из конструктивных соображений. Назначаем соединения 6 22 25 6 (число шлицев z=6, внутренний диаметр d=22мм, наружный диаметр D = 25мм, ширина шлица b=6мм, размер фасок c=0,2мм).

Высота рабочей поверхности шлица h и средний диаметр шлицев d_m:

Д


лина соединения из расчета по напряжениям смятия:

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