Проектирование мостового крана - Курсовая работа

Эти краны имеют жесткую рамную или блочную несущую конструкцию мостового типа, установленную на колеса, перемещающиеся по рельсам, уложенным на колоннах (при открытых или закрытых складах) или по двутавровым путям подвешенным к балкам или к фермам здания. Мостовой кран состоит из двух основных частей - моста с механизмом передвижения и грузоподъемной крановой тележки. Управление краном осуществляется из кабины, с пола (с помощью кнопочной станции, подвешенной на кабеле) и с центрального пульта.Рассчитываемый кран предназначен для эксплуатации на складе топлива. Схема крана приведена на рисунке 1. Где Q - грузоподъемность кран, h - высота подъема, L - пролет крана.Принимаем схему механизма подъема в соответствии с рис.2. Схема механизма подъема: 1-барабанДля кранов мостового типа необходимо использовать сдвоенный полиспаст, поэтому принимаем количество полиспастов а=2 и кратность полиспаста m=5. КПД полиспаста найдем по формуле: где hбл - КПД блока, hбл=0,98 Расчетное разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке где - наибольшее натяжение в канате, принимаем = =20,42КН;С целью ограничения в канате напряжений от изгиба при его выборе должно быть соблюдено соотношение между диаметром выбранного каната и диаметром блоков и барабана: , , где d - диаметр каната, - диаметр блоков, - диаметр барабана, - диаметр уравнительного блока, - коэффициент, принимаемый по нормам Госгортехнадзора для блока, - коэффициент, принимаемый по нормам Госгортехнадзора для барабана. Принимаем =22,4 для режима 5М, тогда диаметр барабана: Принимаем =16 для режима 5М, тогда диаметр блоков: Длина каната навиваемого на барабан с одного полиспаста при z1=2 и z2=3: где h - высота подъема, Dбар - диаметр барабана по впадинам, m - кратность полиспаста, z1 - число запасных витков, z2 - число витков каната, находящихся под зажимным устройством.f - минимальный коэффициент трения между канатом и поверхностью барабана, f = 0,16; Сила, растягивающая один болт: , где z - число болтов, z=2;Схема крепления каната на барабане накладкой d1 - внутренний диаметр резьбы болта; Выберем болт два болта М18 ГОСТ 7805-70 с наружным диаметром резьбы D1=18 мм и внутренним диаметром резьбы d1=15 мм.Реакции в опорах C и D находятся их уравнений моментов: ? RD=20,34КН Определение изгибающих моментов: Первый участок оси: 0? х ?0,150 м Второй участок оси: 0? х ?2,230 мВыбираем материал для изготовления барабана сталь ВМСТ3сп.Так как оба кольца подшипника в опоре С вращаются с одинаковой скоростью и неподвижны друг относительно друга, то подшипник подбирается по статической грузоподъемности при условии, что С0 ? Рстат1, где С0 - статическая грузоподъемность подшипника. Выбираем для оси шариковый радиальный сферический двухрядный подшипник легкой серии, с внутренним диаметром , внешним диаметром и статической грузоподъемностью . Эквивалентная нагрузка: , где х - коэффициент радиальной нагрузки, для роликовых подшипников х = 1; коэффициент , учитывающий вращение колец, для случая вращения внутреннего колеса V=1;Двигатель выбирается по статической мощности: , где V - скорость подъема груза, V=0,25 м/с;Выбор редуктора осуществляется по передаточному числу u механизма при номинальной частоте вращения двигателя nдв и барабана nб, об/мин, диаметром D, м.Определим тормозной момент Мт: , где кт - коэффициент запаса торможения;Выбираем втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом (по ОСТ 24.848.03-79): Мк= k?Мн=k1?k2?k3?Мн, где - номинальный момент двигателя; Выберем муфту по ОСТ24.848.03-79: муфта втулочно-пальцевая с тормозными шкивами - Мк=500 Н . м.Проверим двигатель на время пуска: время пуска должно быть не менее 1-2 с. y=1,5-значение кратности среднего пускового момента двигателя тп - удовлетворяет условию проверки.Время торможения должно составлять 1?2 с. , где Jp и Jm - моменты инерции ротора двигателя и муфты; nдв-число оборотов вала двигателя в минуту, nдв=935 об/мин;Предварительная масса крановой тележки определяется: т, где мт - масса тележки, т;Тогда диаметр колеса Dk=320 мм и тип рельса Рельс P43 ГОСТ 7173-54. Марка материала колеса сталь 65Г по ГОСТ 1050-74 с допускаемым контактным напряжением [sкон]=750 МПА. При точечном контакте, когда колесо катиться по крановому рельсу, контактные напряжения в ободе, МПА: , где a2 = 400 при стальном колесе;Сопротивление передвижению тележки Wc состоит из сопротивления от трения в ходовых частях Wtp, от уклона пути на Wy на угол b, от ветровой нагрузки Рв. Сопротивление от трения в ходовых частях: , где Dk - диаметр колеса; dц - диаметр цапфы колеса, dц = 70 мм; [3] мц - коэффициент трения подшипников, приведенный к цапфе колеса, принимаем мц=0,015, [3] f = 0,4мм-коэффициент трения качения; [3] kp - коэффициент, учитывающий трение реборд и ступиц колес. Сопротивление движению от уклона пути: , а при малых углах справедлива формула: , где a - уклон пути.Двигатель выбирается по статической мощности: , где Wc - сила сопротивления движению тележки; Вычислим динамическую нагрузку двигателя: [3] где y - значение кратности средн

Оглавление

Введение

1. Исходные данные к работе

2. Расчет механизма подъема

2.1 Выбор полиспаста и расчет каната

2.2 Определение размеров блоков и барабана

2.3 Определение усилий в канате в месте его крепления к барабану

2.4 Подбор болтов крепления прижимной планки

2.5 Расчет оси барабана

2.6 Расчет барабана на прочность

2.7 Подбор подшипников для опор C и D

2.8 Подбор двигателя

2.9 Подбор редуктора

2.10 Подбор тормоза

2.11 Подбор муфты

2.12 Проверка двигателя на время пуска

2.13 Проверка тормоза на время торможения

3. Расчет механизма передвижения крановой тележки

3.1 Предварительное определение массы тележки

3.2 Расчет ходовых колес крановой тележки

3.3 Определение сил сопротивления передвижению тележки

3.4 Подбор двигателя

3.5 Подбор редуктора

3.6 Подбор муфты для соединения вала двигателя с валом редуктора

3.7 Подбор тормоза

3.8 Проверка двигателя на время разгона

3.9 Проверка двигателя на кратковременную перегрузку

3.10 Проверка на запас сцепление ходовых колес с рельсами

3.10.1 Проверка на запас сцепление ходовых колес с рельсами при разгоне тележки с грузом

3.10.2 Проверка на запас сцепление ходовых колес с рельсами при разгоне тележки без груза

3.10.3 Проверка на запас сцепления ходовых колес с рельсами при торможении тележки с грузом

3.10.4 Проверка на запас сцепления ходовых колес с рельсами при торможении тележки без груза

3.11 Подбор зубчатых муфт механизма передвижения

Список литературы

Целью данной работы является проектирование крана мостового типа в соответствии с техническим заданием.

Эти краны имеют жесткую рамную или блочную несущую конструкцию мостового типа, установленную на колеса, перемещающиеся по рельсам, уложенным на колоннах (при открытых или закрытых складах) или по двутавровым путям подвешенным к балкам или к фермам здания. Мостовой кран состоит из двух основных частей - моста с механизмом передвижения и грузоподъемной крановой тележки.

Мостовые краны могут иметь электрический и другой привод. Управление краном осуществляется из кабины, с пола (с помощью кнопочной станции, подвешенной на кабеле) и с центрального пульта.

Мостовые краны общего назначения (крюковые) грузоподъемностью 5 - 250 тонн, предназначены для работы с различными штучными грузами. Они имеют один или два крюка и предназначены для выгрузки или погрузки различных штучных грузов. На складах и погрузочных площадках чаще всего применяются мостовые краны с одним крюком грузоподъемностью 5, 10 и 15 тонн, имеющие управление из кабины. Они могут работать на переменном токе напряжением 220, 380 и 500 Вольт или на постоянном токе напряжением 220 и 440 Вольт.