147986 (692134)
Текст из файла
Расчет грузоподъемных машин
ВВЕДЕНИЕ
Грузоподъемные машины являются составной частью каждого производства и играют важную роль в механизации погрузочных работ.
Курсовое проектирование грузоподъемных машин – первая самостоятельная разработка машины в целом с взаимосвязанными механизмами, способствующая дальнейшему развитию у студентов конструкторских навыков. При работе над проектом возникает много вопросов по выбору схемы и параметров механизмов, их компоновки, последовательности расчета и т.д. В методических указаниях приведены необходимые рекомендации и нормативные данные, некоторые справочные материалы и последовательность расчета.
Расчетную часть проекта выполняют в виде пояснительной записки, которая должна содержать: задание на проект; введение; схемы механизмов тележки с описанием их назначения, устройства и особенностей; расчет механизмов, узлов и деталей с приведением расчетных схем и обоснованием принятых параметров и допускаемых напряжений (расчеты сопровождают ссылками на литературу); список использованной литературы; оглавление, содержащее наименование всех основных разделов записки (помещают в конце ее).
Пояснительную записку выполняют на листах писчей бумаги формата А4 (297 . 210) в соответствии с ЕСКД. Текст пишут чернилами, схемы и эскизы выполняют в карандаше под линейку с проставлением всех размеров и обозначений. При использовании стандартных и нормализованных узлов в записке приводят их характеристику.
В аналитических расчетах сначала записывают формулу в буквенных выражениях, а затем подставляют числовые значения и записывают результаты. Промежуточные вычисления не приводят. Все символы, входящие в формулы, должны иметь объяснения в тексте. Ссылки на литературные источники, стандарты и нормали заключают в квадратные скобки, эти ссылки должны соответствовать прилагаемому в конце записки списку литературы.
МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМА
Последовательность расчета
-
Принять схему механизма, вычертить его с заданным типом крюковой подвески (приложения, рис П.1), привести его описание.
-
Выбрать канат, блоки, барабан, крюк, упорный подшипник (устанавливается под гайку крюка).
-
Составить эскиз крюковой подвески и рассчитать ее элементы – траверсу, ось блоков, подшипники блоков и серьгу (рис. П.2).
-
Выполнить кинематический и силовой расчет привода механизма: выбрать двигатель, редуктор, тормоз, муфты, проверить двигатель на нагрев по среднеквадратичному моменту с учетом графика загрузки механизма (рис. П.5) и двигателя (рис. П.6).
-
Определить размеры барабана и проверить на прочность его элементы.
Методика расчета
Задано: грузоподъемность
(т), высота подъема
(м), скорость подъема
(м . с-1), количество ветвей полиспаста
, режим работы, тип крюковой подвески.
-
Схема механизма1 (рис.1)
Электродвигатель 4 переменного тока соединяется через вал – вставку 3 с помощью зубчатых муфт с двухступенчатым редуктором 1. Редукторная полумуфта 2 вала вставки используется как тормозной шкив нормально замкнутого колодочного тормоза. Выходной вал редуктора соединятся с барабаном 5 также зубчатой муфтой, у которой одна из полумуфт выполняется как одно целое с валом редуктора, а вторая – крепится непосредственно к барабану. На барабан навивается канат со сдвоенного полиспаста.
-
Канат, блок, крюк, гайка крюка и упорный подшипник
Кратность полиспаста
где
- количество канатов полиспаста, наматываемых на барабан; для сдвоенного полиспаста
.
КПД полиспаста1
,
где
- КПД блока; принимаем
= [1, табл.2.1.].
Максимальное натяжение каната
Расчетная разрывная сила
,
где
- коэффициент запаса прочности; по правилам1 Госгортехнадзора
[1, табл. 2.3] при режиме работы. Выбираем канат [1, табл. ] типа конструкции ГОСТ : диаметр каната
= мм, разрывная сила
= при маркировочной группе .
Условное обозначение: канат [1, с. 56].
Диаметр блока (барабана)
,
где
- коэффициент долговечности каната; принимаем
[1,табл.2.7] при режиме работы.
Выбираем [ , табл. П.1] диаметр блока по дну ручья
, при длине ступицы
мм.
Выбираем2 диаметр барабана (по дну канавок)
мм [ ].
Для номинальной грузоподъемности
т и режиме работы выбираем [ , табл.П.2] однорогий крюк
по ГОСТ с размерами:
,
,
,
,
мм, резьба .
Высота гайки крюка из
условия прочности на смятие резьбы
=
где
и
- параметры резьбы;
- допускаемое1 напряжение; для резьбы
,
,
мм [2, табл.14],
= МПа [];
конструктивных2 соображений
=
принимаем
= мм [3]
Наружный диаметр гайки
принимаем
мм [3]
Расчетная нагрузка на упорный подшипник
,
где
- коэффициент безопасности, принимаем1
Выбираем2 [2, табл. 15] шарикоподшипник упорный одинарный ГОСТ 6874-75:
,
,
мм,
кН.
-
Крюковая подвеска1
Нормальная подвеска состоит из блоков 2, оси блоков 1, траверсы 4 и серег 3 (рис. 2).
3.1 Конструктивные размеры2:
Ширина траверсы
где
- наружный диаметр упорного подшипника
принимаем
мм [3]
диаметр3 отверстия
принимаем
мм
длина4 траверсы
принимаем
= мм
пролет траверсы
,
где
- толщина серьги; принимаем
= мм [табл. П.3]
принимаем
= мм
длина консоли
принимаем
= мм.
Расстояния
принимаем
,
мм
3.2 Траверса
Для изготовления выбираем сталь по ГОСТ :
,
,
МПа (табл.4)
Допускаемое напряжение изгиба при пульсирующем цикле изменения напряжений
,
где К – коэффициент концентрации напряжений;
- запас прочности; принимаем1 К= [2, табл. 15],
(табл. П.5)
Реакции опор
Изгибающие моменты в сечении
АА
ББ
Высота траверсы из расчета на изгиб
принимаем
мм [3]
Диаметр цапфы из расчета на
изгиб
смятие
,
где
- допускаемое напряжение; принимаем1
= МПа.
принимаем2
= мм.
3.3 Ось блоков
Для изготовления применяем1 сталь по ГОСТ :
= ,
,
МПа (табл.П.4).
Реакции опор
Н.
Изгибающие моменты2
Диаметр3 оси
принимаем
= мм
Подшипники блоков
Радиальная нагрузка на подшипник
,
где
- число блоков подвески;
= .
Эквивалентная нагрузка
где
- нагрузки, соответствующие времени их действия
за весь срок службы подшипника
; принимаем
,
,
,
(рис. П.2).
Приведенная нагрузка
,
где
- коэффициент радиальной нагрузки,
- кинематический коэффициент вращения,
- температурный коэффициент; принимаем при действии только радиальной нагрузки
, при вращении наружного кольца подшипника
, при температуре
Частота1 вращения блоков
, мин-1
Требуемая1 динамическая грузоподъемность шарикового однорядного подшипника
,
где
- срок2 службы подшипника;
[1, с.19].
Выбираем3 шарикоподшипник радиальный однорядный :
,
,
мм, С = кН [2].
3.4 Серьга
Для изготовления серьги выбираем4 сталь по ГОСТ :
,
,
МПа (табл. П.4.).
Допускаемое напряжение на растяжение
Допускаемое напряжение на смятие
МПа
ширина серьги
;
принимаем
мм [3]
высота проушины
;
принимаем
мм [3]
Напряжение растяжения
,
что меньше (больше)
МПа.
Напряжение в проушине1
,
где
- давление в зоне контакта2 (оси, цапфы) и серьги; принимаем
МПа.
-
Привод механизма
4.1 Двигатель
Расчетная мощность
,
где
- КПД механизма; принимаем1
[1, табл.1.18].
Выбираем2 электродвигатель ; номинальная мощность при ПВ = %
кВт, частота вращения
мин-1, момент инерции ротора
= кгм2, максимальный (пусковой) момент
, размер
, диаметр вала
мм [].
Условное обозначение: двигатель [1, с. 38].
4.2 Редуктор
Частота вращения барабана3
, мин-1
Передаточное отношение
Минимально возможное суммарное межосевое расстояние редуктора
,
где
- габаритный размер барабана с учетом узла крепления каната на барабане; принимаем при
=
= мм [1, табл.ІІІ. 2.1].
Выбираем1 редуктор : межосевое расстояние
мм, передаточное число
, мощность на быстроходном валу при режиме работы и частоте вращения
мин-1
кВт, диаметр быстроходного вала
мм [ ], размеры выходного вала с зубчатым венцом
,
,
, модуль
мм, число зубьев
= [2, табл.6].
Условное обозначение: редуктор [1, с.41].
Предельно допустимый момент редуктора
где к – коэффициент режима работы; принимаем при режиме работы к = [1, с.41].
Средний пусковой момент двигателя
,
где
- номинальный момент двигателя;
, Н . м
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.















