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

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:

Разработка конструкции

подвесного поворотного крана

Студент (Воробьёв И.А.) Группа МТ1-71

(фамилия, инициалы) (индекс)

Руководитель проекта (Иванов А.С. )

(фамилия, инициалы)

Москва 2008год.

Введение

Техническое задание

1. Расчет механизма подъема груза ………………………………………….5

1.1 Схемы и полиспасты ....……….………………………………………….5

1.2. Двигатель …….…………………………………………………………5

1.3 Канат ………….………………………………………………………….6

1.4 Барабан ……………….…………………………………………………..6

1.5 Прочность барабана ……………………………………………………..8

1.6 Расчёт крепления каната………………………………………………….9

1.7 Передаточное отношение привода ……………..……………………….9

1.8 Редуктор …………………………………………..………………………10

1.9 Тормоз ………………………………...…………..……………………….11

1.10 Выбор муфты ……………..………...…………..……………………….11

1.11 Крюковая подвеска ………………...…………..……………………….12

2. Металлоконструкция…………………………………………………………13

2.1 Выбор основных размеров…………………………………………….…13

2.2 Проверка статического прогиба…………………………………………13

2.3 Проверка прочности…………………………………………………….. 15

2.4 Расчет подшипников опорного узла………………………………….…15

3. Механизм поворота …….………………………………………………...…18

3.1 Исходные данные……..…………………………………………………..18

3.2 Схема механизма …….…………………………………………………..18

3.3 Колёса……………………………...………………………………………19

3.4 Сопротивление передвижению …………………...……………………..21

3.5 Двигатель…………………………………………………………………..21

3.6 Привод механизма……..……………………………………………….....23

3.7 Редуктор …….………………………………………………………..…..23

3.8 ОЗП……………………………...……………………………………...….24

3.9 Расчёт подшипников …………………...………………………………..25

3.9.1 На тихоходном валу редуктора…..……………………………...…..25

4. Расчет соединений ………………………………………………………….28

4.1 Шпоночные соединения………………………………………………….28

4.1.1 На валу э/д мех-ма поворота………………………………………….28

4.1.2 На тихоходном валу мех-ма поворота……………………………….29

4.2 Расчет соединения стрелы крана с опорным узлом …………………. 30

4.3 Расчет болтового соединения ……………………………………………30

4.3 Проверка на прочность бетонного основания ………………………….33

5. Выбор смазочного материала…………………………………………....... 33

Список литературы……………………………………………………………....34

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 – 4М;

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

Исходные данные для расчета:

Грузоподъемность F_Q = 8.0 кН;

Скорость подъема V_п = 12.5 м/мин;

Частота вращения V_пов = 2 об/мин;

Высота подъема H = 2.5 м;

Вылет стрелы L_max = 3.0 м;

Ходовая балка –двутавр N 20;

1.Механизм подъема.

Исходные данные:

Грузоподъемная сила F_Q=8.0

Скорость подъема V=12.5м/мин

Высота подъема H=2.5м

Режим работы 4М

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=0,98  КПД блока;

а=2  кратность полиспаста; t=0  число отклоняющих блоков; m=2  число полиспастов на КПД не влияет.

_п=

1.2.Двигатель.

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

, где G_захв = G_подв =0,03F_{Q ,}

G_захв=0,038000=240Н

P_ст= 2.03кВт

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

По каталогу выбираем двигатель 4АС100L6У3 с Р_н=2,9 кВт (ПВ=25) и n=920 мин^-1.

d , l-диаметр и вылет выходного конца вала двигателя.

d=28мм.

l=60мм.

I-момент инерции вала электродвигателя;

G-масса электродвигателя;

I=0.013кг*м2;

G=42кг.

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(4М).

F_разр  5,52081 =11445.5 Н.

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

d_кан=5,1мм; F_разр=15 кН; группа 1764(180).

P-шаг.

P=6мм.

1.4.Барабан.

Диаметр барабана по дну канавки D_бар  d_кан(e-1), где е=19 – коэффициент, принятый в зависимости от режима работы и типа крана.

D_бар 5,1(19 - 1) = 91.8 мм.

D_бар = 120 мм. По ряду Ra40;

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) = 6(13+6) =114мм,

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6мм;

z_p= .

Тогда L_бар=114мм,

D_бар= 120мм.

1.5 Прочность барабана.

Напряжениями изгиба и кручения в стенке барабана можно пренебречь.

Напряжения сжатия в стенке барабана

Примем материал барабана СЧ24

.

-толщина стенки барабана;

_см= 115Мпа;

1.6 Расчёт крепления каната.

Выбираем крепление каната к барабану посредством 2 винтов.

Где:

f= 0,15…0,16-коэффициент трения по дну канавки;

=(1,5…2)обод=3п…4п ;

Определим силу затяжки винтов:

f1=f –полукруглые канавки;

где z – кол – во болтов.

Примем 2 болта M10

Класс прочности винтов:3.9;

1.7.Передаточное отношение привода.

Частота вращения барабана, мин^-1

.

Необходимое передаточное отношение привода

n_бар= мин^-1

i= =

Принимаем по Ra40 передаточное отношение 16

Фактическая скорость подъема

1.8.Редуктор.

Наибольший момент на тихоходном валу редуктора

T_max=

Момент на барабане, Нм

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

Т_НЕ = k_НДТ_{max= .}

Т_ном  156.7 H*M;

Выбираем редуктор по ГОСТу 21164-75 типа Ч-80 с передаточным числом 16 и Т=245Нм. Допустимая радиальная нагрузка на вал F_ном = 2000Н

Коэффициент долговечности для червячных и глобоидных редукторов:

- для t_ = 4000ч и режима работы 4М

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

где F_мах – наибольшая сила натяжения каната на барабане.

- условие выполняется.

1.9.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 4М

Определение требуемого момента тормоза:

Грузовой момент на валу тормозного шкива

, где _обр=0,5(1+ ) - )

КПД при подъеме

=_п_бар_м_ред

_обр=0,5(1+ )(2- )=0,52

Т_гр=

Т_т  Т_грk_торм = 8,42 = 16.8 Нм

Выбираем ТКП100 с Т_т=20 Н м

1.10 Выбор муфты.

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

Нормализованную муфту выбираем в соответствии с условиями

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