Курсовой проект - Кран поворотный на колонне - файл n7.doc

приобрести
Курсовой проект - Кран поворотный на колонне
скачать (1697.4 kb.)
Доступные файлы (7):
n1.cdw
n2.cdw
n3.cdw
n4.cdw
n5.cdw
n6.cdw
n7.doc477kb.29.03.2011 23:42скачать

n7.doc

1.Механизм подъема

1.1Выбор электродвигателя
Статическая мощность



=12.5 кН-грузоподъемность

=10 м/мин- скорость подъема

=0,93 – к.п.д. привода

-0.03Q - вес грузоподъемного устройства
Мощность электродвигателя

(в соответствии с ПВ)
По каталогу выбираем электродвигатель


1.2Полиспаст

Для кранов при Q<40кН рекомендуется использовать двукратные одинарные полиспасты



a=2-кратность полиспаста

t=1-число отклоняющих блоков

m=1-число канатов навиваемых на барабан

=0,98-к.п.д. блока
К.п.д. полиспаста


1.3Выбор каната

Наибольшее натяжение в канате



Разрушающая нагрузка каната должна быть



K=5.5(табл. 2,1) –коэф. запаса прочности
По ГОСТ2688-80 выбираем канат типа ЛК-РО диаметром =8.1 с =37.0кН при пределе прочности материала проволок 180мПа

Канат крепим к барабану прижимными планками. Диаметр болтов



Принимаем болты М12
1.4Барабан

Диаметр барабана по дну желоба



E=18 (табл. 2,2) -зависит от режима работы
Шаг нарезки



Принимаем p=10мм

Толщина стенки



Принимаем

Напряжения сжатия в стенке барабана



-для чугуна С415
Длина барабана



1,5p расстояние до начала нарезки

=1.5p- длина барабана, на которой располагаются разгружающие витки

=3p-длина барабана, на которой располагается крепление каната

длина рабочей части барабана





Расчетные нагрузки подшипников




Редуктор с барабаном соединяется с помощью встроенной зубчатой муфты

Нагрузку на подшипник «1» определяем при крайней левом положении каната, а на подшипник «2» - при крайне правом



Эквивалентная радиальная нагрузка





Число оборотов барабана



Требуемая динамическая грузоподъемность





Выбираем одинаковые самоустанавливающиеся подшипники 1307 по ГОСТ 5720-75 с динамической грузоподъемностью С=25000н

Размеры подшипника
1.5 Крюковая подвеска и блоки.

Диаметр блоков отклоняющих и в крюковой подвеске

\

Рекомендуется расчетный увеличивать на 25%



Округляем до стандартного значения и принимаем

Диаметр оси блока



=80мм.-расстояние между щеками подвески

-допускаемое напряжение изгиба

Принимаем d=30мм

Наибольшая нагрузка на подшипник блока



-число подшипников в блоке

Эквивалентная нагрузка на подшипник



-коэф. эквивалентности

-коэф. безопасности

- вращается наружное кольцо

Число оборотов блока



Требуется динамическая грузоподъемность





Выбираем радиальный подшипник 306 ГОСТ 8338-75 с С=28.1кн. Размеры подшипника Крюк выбираем по ГОСТ 6627-74 по грузоподъемности и в зависимости от режима работы. Для грузоподъемности

Q=1.25т и среднем режиме работы следует применять крюк №6. Диаметр шейки крюка d=20мм, резьба на хвостовике M20. По диаметру шейки выбираем упорный подшипник 8204 по ГОСТ6874-75 со статистической грузоподъемностью Требуемая статистическая грузоподъемность



Размеры подшипника

Высота траверсы для крюка




1.6 Привод
Кинематическая схема привода


Частота вращения барабана



Передаточное отношение привода



Момент на барабане



Наибольший момент на тихоходном валу редуктора



Выбираем редуктор Ц2У-160. Номинальный крутящий момент на тихоходном валу

Фактическая частота вращения барабана



Фактическая скорость подъема



Погрешность



Тормоз выбираем по грузовому моменту на валу тормозного шкива выполненного на редукторной полумуфте







Требуемый момент тормоза



запас торможения

По тормозному моменту выбираем нормализованный тормоз ТКП-200/100 с тормозным моментом 40нм
Диаметр тормозного шкива



допускаемое давление с учетом неодинаковости прижатия колодок

Принимаем D=200мм

Ширина шкива




2.Металлоконструкция крана

2.1Основные размеры


Металлоконструкция состоит из неподвижной колонны и поворотной колонны со стрелой

Диаметр неподвижной колонны



Выбираем трубу



Толщина стенки



Принимаем

Диаметр поворотной колонны и толщину стенки выбираем конструктивно так, чтобы зазор между колоннами был равен 10…20мм

Принимаем диаметр тубы

Толщина стенки
Стрелу крана выполняем из двух швеллеров, соединенных накладками. Высота балки (швеллера) по условию жесткости



Выбираем швеллер №40 ( h=400мм b=115мм)

Из справочника:

Момент инерции сечения Iстр=15220

Момент сопротивления сечения Wстр=761

Для неподвижной колонны

Iкол = 0,32 D3кол ?кол = 0,32 5403 40= 2015*106 мм4

Wкол = мм3

Rкол =

Для поворотной колонны

Iпов = 0,32 D3пов ?пов = 0,32 6403 40= 3355*106 мм4

Wпов = мм3

Rпов =
2.2 Проверка статического прогиба.

Деформации проверяются только от переменной нагрузки, т.е. от веса груза с учетом принятых размеров. Необходимо учитывать деформации стрелы, подвижной и неподвижной колонн

Допустимый прогиб






- расстояние между подшипниками





Принимаем Нкол =4500мм

f=fстр+fпов+fкол=5,47+4,2+14,17=23,84мм <[fст]=25
2.3Вес металлоконструкции крана

Для поворотных кранов на неподвижной колонне вес поворотной части



Вес крана определяем по удельной металлоемкости.







2.4 Расчетные нагрузки

На металлоконструкцию крана действуют следующие нагрузки: постоянная, подвижная, инерционная, ветровая (в курсовых проектах не учитывается)

Постоянная нагрузка создается весом крана



=1(табл. 5.1)- для стационарных кранов

Подвижная нагрузка создается весом груза

Fn=KQ*Q=1,3*12500=14250H=14kH

KQ=1,3(табл. 5.2)- динамический коэффициент для среднего режима




2.5 Расчет на прочность.

Расчет на прочность проводим по комбинации нагрузок «А», т. е. постоянная + подвижная + инерционная. Допускаемые нормальные напряжения для комбинации нагрузок А и для материалов металлоконструкции сталь Ст 3:

(табл. 5.3)

Изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости



- расстояние от центра вращения до центра масс





Поворотная колонна в плоскости действия грузового момента нагружена изгибающим моментом

Напряжения изгиба



Неподвижная колонна нагружена изгибающим моментом



Стрела нагружена изгибающими моментами и



M2=0,1(MQ+MG)=0,1(QL+FGрасч с)=0,1(12500 7000+44100 2100)=24,68*106

W2=73,4 см3 (из справочника)

Суммарное напряжение



3. Опорно-поворотные узлы



Для восприятия горизонтальных нагрузок используем сферические самоустанавливающиеся подшипники, а для вертикальных- упорный

Горизонтальные нагрузки

F2=

Вертикальная нагрузка



Диаметр подшипника в верхней опоре

d1=0,0 *hn= 0,0*3600=108 мм

d1=110 мм

Выбираем подшипник 111322 по ГОСТ 5720-75

Размеры подшипника dxDxB=110x240x50

С0=91500Н>1,3F2=1,3*68570=89141H

Подшипник выбираем по статической грузоподъемности, т.к. кран вращается в ручную.

Диаметр упорного подшипника в верхней опоре

d2=(0,6…0,7)d1=(0,6…0,7)110= 66…77

d2=80мм

Выбираем подшипник 8116 по ГОСТ 6874-75

Размеры подшипника dxDxH=80х105х19 мм

c0=120000 H > 1,5Fb=1,5*54100= 81150 H

В нижней опоре для восприятия горизонтальных нагрузок используем блок роликов

Диаметр ролика

Dp=(0,5…0,6)Dкол=(0,5…0,6)450=225…270мм

Принимаем Dр=225мм

Диаметр подшипников в ролике

dпр=0,3Dp=0,3*225=6,75мм

dпр=65мм

Выбираем подшипник шариковый радиальный 313 по ГОСТ 8338-75

Размеры подшипника dxDxB=65х150х33мм

С0=56000 Н

Нагрузка на подшипник

Fmax=

Проверяем напряжения в месте контакта ролика с трубой.

Принимаем коэффициент эквивалентности
Контактные напряжения при точечном контакте




Литература

  1. Снесарев Т. А. «Методические указания по проектированию подъемно-транспортных средств механизации и автоматизации машиностроения»

  2. Александров М. П. «Грузоподъемные машины»

  3. «Подъемно-транспортные машины» Атлас конструкций под редакцией Решетова Д. Н. и Александрова М. П.

  4. Снесарев Т. А., Тибанов В. П. «Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций подъемно-транспортных устройств»

  5. Анурьев В. И. «Справочник конструктора-машиностроителя», т. 1-3.

  6. Суворов Н. И. Методические рекомендации по составлению расчетно-пояснительной записки к курсовому проекту «Подъемно-транспортные машины и манипуляторы».

  7. Буланже А. В., Палочкина Н. В. «Методические указания по расчету зубчатых передач редукторов и коробок скоростей по курсу «Детали машин»».





Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации