Антиплагиат Шепелев (1192326), страница 5
Текст из файла (страница 5)
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ3.1. Расчет консольного кранаВ конструкторских коллективах, которые создают консольные краны, за основу берут такие важные положения, как расчет каждого узла по всем технологическим параметрам. Посколькуосновными узлами данного типа подъемного устройства являются подъемник груза, поворотный и передаточные механизмы, то их расчет требует особого внимания. Расчет консольнойконструкции осуществляется с учетом максимальных вертикальных силовых воздействий на консоль, а также на подшипник радиальный, который находится на нижней опоре.В конструкторские коллективы профильных предприятий по выпуску подъемных механизмов обращаются юридические лица с просьбой осуществить расчеты консольных кранов поднеобходимую нагрузку.
Например, подъем грузов более тонны. Заказ принимают, и начинается кропотливая работа. На первом этапе происходит выбор материалов, их толщины, длиныи так далее. Потом начинается расчет. Сначала обсчитывают механизм подъема. Сюда входит проектирование работы механизма, всего электрооборудования, расчет электрическогодвигателя. Особо важным моментов является расчет числа нагруженных подъемов и опусканий.Не менее важными являются расчетные характеристики, при которых устанавливаются оптимальные варианты передаточного числа и выбор электрического двигателя.
А такжеопределение максимального количества поворотов нагруженной консоли. При определении оптимальных параметров вариантов червячных передач, конструкторы пользуютсяисходными данными интенсивности пользования подъемным механизмом. Затем определяются метрические размеры передач, если их больше одной.В единый план расчетных операций входит определение нужных фрикционов, систем поворота и так далее.При проектировании в расчет консольного крана входит и определение нужных подшипников.
Конструкторы рассчитывают подшипники, которые должны устанавливаться наредукторные валы.Очень ответственная работа при конструировании выполняется по расчету поворотных тормозных механизмов и определения параметров, несущих нагрузку металлическихконструкций.В принципе, технология расчетов предусматривает единую политику, как для маломощных, так и для консольных кранов, способных поднимать грузы весом до 6 тонн и больше.
Обычнорасчеты консольных кранов осуществляются исходя из базовых требований к нагрузкам, которые предъявляет заказчик услуги. Он определяет вылет стрелы, требуемуюгрузоподъемность и так далее.Практика показывает, что расчет консольного крана необходимо осуществлять с позиции, что он в году будет работать не меньше 300 дней. Конечно, это норматив при двухсменнойработе подъемного механизма.
Полностью приводятся в расчетный баланс грузоподъемность, скорость подъема и опускания груза, а также подъемная высота и предельный вылетгрузовой стрелы.Для многих типов расчет консольных кранов осуществляется с поправками на вид соединения электрического силового двигателя и редуктора, сконструированного на червячнойпередаче.
Редуктор с червячной передачей позволяет существенно изменить размеры приспособление, отвечающее за безопасный поворот. Это особенно важно при большомпередаточном числе.Однако применение червячной передачи имеет и свои недостатки. В первую очередь, схема, передающая крутящий момент, несколько уступает по надежности редукторам с зубчатымиколесами. И еще. Для изготовления червячного редуктора необходимо использовать бронзу для создания обода колеса. А это существенно увеличивает стоимость готового узла.Металлические конструкции изготовляются по типу решетки.
Это делает кран особенно надежным, если он имеет стрелу с большим вылетом. И здесь тоже необходим особеннотщательный расчет на прочность, на изгиб и смятие.3.2. Расчет стрелы кранаРасчетная схема крана представлена на рисунке 3.1.Рисунок 3.1 – Расчетная схема крана3.2.1. Изгибающий момент от действия груза в опасном сечении стрелы, кг∙смM1=P∙l1, (3.1)M1=1140х228=487920 кг∙см3.2.2 Условие прочности на изгибσиз=MmaxW≤[σиз], (3.2)где W =852 см3 – осевой момент сопротивления двутавра №36 относительно оси Х;[σиз] = 1100 кг/см2 – допускаемое напряжение при изгибе для стали 3σиз=487920852=443.6кгсм2≤1100кгсм2Условие прочности выполняется3.2.3.
Максимальный прогиб конца стрелы, смf=P∙l133EJ, (3.3)где Е = 2,0 - 2,1∙106 кг/см2 – модуль продольной упругости;J =15340 с см4 – осевой момент инерции двутавра №36 относительно оси Х.f=1140х22833∙2∙106∙15340=0,97 смПо требованиям при проектировании кранов, максимальный прогиб не должен превышать 1/200 длины пролета крана.0,97≤228200=1,07 см (3.4)Условие выполняется.3.3. Расчет колонны3.3.1.
Изгибающий момент от действия груза и массы стрелы в опасном сечении колонны, кг∙смM2=P∙L, (3.5)M2=1630∙409=666670 кг∙см3.3.2. Осевой момент сопротивления колонны, см3W=0,1D4-d4D, (3.6)W=0,142,64-40,6442,6=1328 см33.3.3. Условие прочности на изгиб по (3.2)σиз=6666701328=502кгсм2≤1100кгсм2Условие прочности выполняется.3.3.4. Осевой момент инерции колонны, см4J=0,05D4-d4, (3.7)J=0,0542,64-40,64=28287,2 см43.3.5.
Максимальный прогиб конца колонны, смf=M∙h22EJ, (3.8)f=666670∙45822∙2∙106∙12994,8=1,2 смУсловие выполняется.3.4. Расчет фундамента кранаРасчетная схема фундамента представлена на рисунке 3.2.3.4.1. Удельное давление на подошве фундамента, кг/см2qmax=Gо+GF+MkWmin≤R, (3.9)qmin=+Gо+GF-MkWmink≥0, (3.10)Рисунок 3.2 – Расчетная схема фундамента кранагде G = 1630 кг – вес поворотной части крана вместе с грузом;G0 = 950 кг – вес неподвижной части крана;Mk = 666670 кг∙см – суммарный момент;F = 52900 см2 – площадь фундамента;Wmin– минимальный момент сопротивления площади фундамента, см3;R = 200 - 300 кг/см2 – расчетное сопротивление основания.k = 1,25 – коэффициент запаса.При квадратной форме подошвы момент сопротивления Wmin, см3Wmin=0,12∙B3=0,12 ∙1603=460040 см3 (3.11)qmax=950+163052900+666670460040 =0,81≤2qmax=950+163052900-666670460040 ∙1,25=-0,19Условие выполняется.3.4.2.
Максимальное усилие в болте плиты, кгS=Mk-G+Goa5a, (3.12)S=666670-1630+950∙345∙34=3406 кг3.4.3. Условие прочности болтаπ∙d124∙[σp]≥S, (3.13)где d1 = 2,62 см – внутренний диаметр резьбы болта М30;[σр] = 900 кг/см2 – допускаемое напряжение при растяжении для Ст3.3,14∙2,6224∙900=4850 кг>3406 кгУсловие выполняется.3.4.4. Нагрузка на кромку плиты, кгN=3S+G+Go2, (3.14)N=3∙3406+1630+9502=6400 кг.ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ4.1. Описание конструкции фланцаФланец входит в конструкцию опоры крана (рисунок 4.1) (чертеж ДП 04.00.00 СБ).154329876Рисунок 4.1 – Схема нумерации поверхностей фланца.Поверхности 1, 2, 3, 4 являются основными рабочими поверхностями.
Остальные поверхности 5, 6, 7, 8, 9 не являются рабочими, а образуют составную часть поверхностейизготавливаемой детали.4.2. Подбор материала детали по химическому составу, механическимсвойствамОт качества материала, из которого изготовлены фланцы стальные, зависит надежное соединение и герметичность трубопровода.
Изготавливаемый фланец будет привариваться ктрубопроводу.Этим требованиям лучше всего удовлетворяют стали общего назначения в настоящее время используются главным образом стали марок Ст.3, Ст.2, Сталь 20, Сталь 30, Сталь 35 и т.д.Материал детали – Ст. 3 ГОСТ 380-94Параметры стали: 57Модуль упругости нормальный: 200000 МПа 80Модуль упругости нормальный 80 при сдвиге: 74000 МПаОтносительное сужение: 59%Относительное удлинение после разрыва: 33%Плотность: 7850 кг/куб.м.Предел прочности при растяжении: 600 МПаПредел 80 текучести: 220 МПа 97Свариваемость: хорошо сваривается всеми видами сваркиСклонность к отпускной хрупкости: не склоннаСодержание азота: 0…0,01 %Содержание кремния: 0,15…0,3%Содержание марганца: 0,4…0,65%Содержание меди: 0…0,3%Содержание никеля: 0…0,3%Содержание серы: 0…0,5%Содержание углерода: 0,14…0,22Содержание фосфора: 0…0,04%Содержание хрома: 0…0,3%Твердость по Бриннелю: 145 НВТемпература ковки: 1300…750ºСФлокеночувствительность: не чувствительна4.3.
Выбор заготовки, обоснование метода ее изготовленияМетод получения заготовки и величина припуска оказывают существенное влияние на материалоемкость и трудоемкость процесса изготовления деталей, точность и качествообработанных поверхностей, на величину амортизационных расходов и другие технико-экономические показатели в машиностроении.Для изготовления деталей машин применяют заготовки, получаемые литьем, обработкой давлением (ковка, штамповка), отрезкой из сортового проката (круг, шестигранник, груба и т.д.),прессованием порошковой смеси, комбинированными методами (например, отрезка из сортового проката и сварка).На выбор метода получения заготовки влияют материал детали, ее форма и размеры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
