Xreferat.com » Рефераты по транспорту » Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Московский Государственный Технический Университет

Им. Н.Э. Баумана.


Калужский филиал


Факультет Конструкторско-механический (КМК)


Кафедра «Деталей машин и подъёмно-транспортного оборудования» К3-КФ


Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту


по дисциплине: Подъемно-транспортные машины


на тему: Проектирование и расчет полноповоротного крана


Калуга г.

Содержание


Техническое задание

1. Механизм подъема

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Полиспаст

1.3 Выбор каната

1.4 Барабан

1.5 Выбор редуктора

1.6 Расчет грузоупорного тормоза

1.7 Расчет блока

1.8 Крюковая подвеска

2. Металлоконструкция крана

2.1 Основные размеры

2.2 Проверка статического прогиба

2.3 Вес металлоконструкции

2.4 Расчетные нагрузки

2.5 Проверка колоны на сжатие

2.6 Опорные узлы

Список используемой литературы


1. Механизм подъема


Проектирование и расчет полноповоротного крана


1.1 Выбор электродвигателя


Статическая мощность

Мощность (кВт) при подъеме номинального груза весом Q(Н) с установившейся скоростью V (м/мин) – статическая мощность.


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Для крюковых кранов


Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Где,

Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана - скорость подъема груза;

Проектирование и расчет полноповоротного крана - КПД зубчатого редуктора;

Выбираем электродвигатель типа: АИРС71В8 с мощностью 0,3 кВт и числом оборотов Проектирование и расчет полноповоротного крана; масса Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана Проектирование и расчет полноповоротного крана


1.2 Полиспаст


При малой грузоподъемности (Q<320кг) рекомендуется применять однократный (a=1) одинарный (m=1) полиспаст.

КПД полиспаста:


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Где,

а = 1 – кратность полиспаста

m = 1 – число канатов, навиваемых на барабан

t = 0 – число отклоняющих блоков

Проектирование и расчет полноповоротного крана - КПД блока.


1.3 Выбор каната


Наибольшее натяжение в канате


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Выбор размера каната, т.е. его диаметра Проектирование и расчет полноповоротного крана проводят по разрушающей нагрузке. Разрушающая нагрузка каната должна удовлетворять условиюПроектирование и расчет полноповоротного крана. Коэффициент запаса прочности К принимают по табл. 7 (мет. 27).


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Тип каната выбирают по ГОСТ 2688-80 и ГОСТ 7668-80.

Рекомендуемый предел прочности материала проволок Проектирование и расчет полноповоротного крана

По ГОСТ 2688-80 выбираем канат типа ЛК-Р 6Ч19+1о.с. диаметром Проектирование и расчет полноповоротного крана при пределе прочности материала проволок Проектирование и расчет полноповоротного крана

Фактический запас прочности каната Проектирование и расчет полноповоротного крана


1.4 Барабан


Диаметр барабана по оси каната


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Округляем до стандартного значения и принимаем Проектирование и расчет полноповоротного крана

Шаг нарезки:

Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Принимаем Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Толщина стенки барабана для стали (Ст3) Проектирование и расчет полноповоротного крана

Напряжения сжатия в стенке барабана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана - для стали Ст3

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Следовательно, условие прочности выполняется

Длина барабана


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана - расстояние до начала нарезки

Проектирование и расчет полноповоротного крана - длина рабочей части барабана

Проектирование и расчет полноповоротного крана - число рабочих витков


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Н- высота подъема

Проектирование и расчет полноповоротного крана - длина барабана, на которой располагаются разгружающие витки

Проектирование и расчет полноповоротного крана - длина барабана, на которой располагается крепление каната.

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Округляем до стандартного значения и принимаем Проектирование и расчет полноповоротного крана

Частота вращения барабана:


Проектирование и расчет полноповоротного крана


1.5 Выбор редуктора


Необходимое передаточное отношение привода


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Полученное значение округляют до стандартного (см. п. 1.7) в меньшую сторону, если двигатель недогружен, и в большую, если он загружен полностью.

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Наибольшие передаточные отношения редукторов: цилиндрических и конически-цилиндрических двухступенчатых – 40, глобоидных – 63, планетарных двухступенчатых – 125, волновых – 315.

Фактическая скорость подъема


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана


не должна отличаться от заданной более чем на 10%.


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Выбираем редуктор: 1Ц2У-100 с Проектирование и расчет полноповоротного крана

Передаточное число редуктора

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Крутящий момент на барабане

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана


где Fмах – наибольшее натяжение в канате;

m – число канатов, наматываемых на барабан (число полиспастов).


1.6 Расчет тормоза


Грузовой момент на валу тормозного шкива:


Проектирование и расчет полноповоротного крана, где


Проектирование и расчет полноповоротного крана- обратный КПД

Проектирование и расчет полноповоротного крана,

Проектирование и расчет полноповоротного крана- КПД муфты

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Выбираем грузоупорный тормоз.

Осевая сила

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Где, R-средний радиус поверхности трения

Проектирование и расчет полноповоротного крана


r-средний радиус трапецеидальной резьбы;

n-число заходов n=2;

Проектирование и расчет полноповоротного кранаугол подъема резьбы;

Проектирование и расчет полноповоротного кранаугол трения в резьбе;

Проектирование и расчет полноповоротного кранакоэффициент трения вальцованной ленты по металлу.

Условие удержания груза на весу


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Коэффициент запаса торможения


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Давление на рабочие поверхности трения между колесом и храповиком


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Крутящий момент, необходимый для спуска груза,


Проектирование и расчет полноповоротного крана


1.7 Расчет блока


Диаметр блока:


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана - (табл. 2.2)


Рекомендуется расчетный Проектирование и расчет полноповоротного крана увеличивается на 25%,

округляем до стандартного значения и принимаем

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Диаметр оси блока


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана - расстояние между щеками подвески

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Принимаем Проектирование и расчет полноповоротного крана

Наибольшая нагрузка на подшипник блока


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана - число подшипников в блоке

Эквивалентная нагрузка подшипника блока

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана (табл. 2.3) – коэффициент эквивалентности

Проектирование и расчет полноповоротного крана - коэффициент безопасности

Проектирование и расчет полноповоротного крана - вращается наружное кольцо

Число оборотов блока


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Требуемая динамическая грузоподъемность


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана - ресурс работы подшипника

Выбираем шариковый радиальный сферический подшипник 1000904 ГОСТ 8338-75 с Проектирование и расчет полноповоротного крана. Размеры подшипника Проектирование и расчет полноповоротного крана.


1.8 Крюковая подвеска


Крюк выбираем по ГОСТ 6627-66 в зависимости от грузоподъемности и режима работы. При Проектирование и расчет полноповоротного крана и среднем режиме работы следует применять крюк однорогий чалочный.


2. Металлоконструкция крана


2.1 Основные размеры

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Расчет между опорами подшипников


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Принимаем Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Расстояние между стрелой и оттяжкой

Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Длинна оттяжки


Проектирование и расчет полноповоротного крана.


Выбор профиля стрелы и оттяжки.

Составим уравнения равновесия;


Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана;


Решив уравнения, найдем внутренние усилия,


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Необходимую площадь стержня найдем из условия прочности,


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Выбираем профиль: сталь прокатная угловая равнополочная № 4,5 ГОСТ 8509-72 Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Момент инерции сечения Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Выбор профиля колонны.

Момент в точке D


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Необходимую площадь сопротивления сечения найдем из условия прочности.


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Где Проектирование и расчет полноповоротного крана;


Проектирование и расчет полноповоротного крана


По ГОСТ 8732-78 выбираем трубу стальную бесшовную горячекатаную с Проектирование и расчет полноповоротного крана

Толщина стенкиПроектирование и расчет полноповоротного крана

Момент инерции сечения


Проектирование и расчет полноповоротного крана


2.2 Проверка статического прогиба


Деформации проверяются только от максимальной нагрузки. Необходимо учитывать деформации стрелы и колонны.

Допустимый прогиб

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Абсолютное перемещения стержней ВС и BD предполагая их свободными в точке В.


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Абсолютное перемещения точки В.


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана.


Прогиб колонны.


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Прогиб является допустимой величиной для данного типа колонны.


2.3 Вес металлоконструкции


Вес поворотной колонны:


Проектирование и расчет полноповоротного крана;


Вес уголков:

Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Вес механизма подъема:


Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Вес крана:

Проектирование и расчет полноповоротного крана


2.4 Расчетные нагрузки


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

Постоянная нагрузка создается весом крана:

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана (табл. 5.1) – динамический коэффициент, зависящий от скорости движения

Подвижная нагрузка создается весом груза:


Проектирование и расчет полноповоротного крана


Проектирование и расчет полноповоротного крана (табл. 5.2) – коэффициент, зависящий от режима работы

Инерционная нагрузка


Проектирование и расчет полноповоротного крана


2.5 Проверка колоны на сжатие


Расчет на сжатие проводим по комбинации нагрузок, т.е. постоянная + подвижная + инерционная.

Определим гибкость стержня


Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана


Коэффициент снижения допускаемого напряжения Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Допускаемое напряжение на устойчивость


Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Напряжения, действующие в сечении стержня

Проектирование и расчет полноповоротного крана.

Условие прочности удовлетворяется.

Определяем критическую силу


Проектирование и расчет полноповоротного крана.


Проектирование и расчет полноповоротного крана-предел пропорциональности.

Так как Проектирование и расчет полноповоротного крана, формула Эйлера не применима. Применяем формулу Ясинского.


Проектирование и расчет полноповоротного крана;

Проектирование и расчет полноповоротного крана.


Находим коэффициент безопасности


Проектирование и расчет полноповоротного крана


2.6 Опорные узлы


В опорах

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: