Расчет механизма подъема груза - Курсовая работа

По разрывному усилию FРАЗ = 44,6 КН выбираем канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6?19 по ГОСТ 2688-80 [1, с.277] по условию [FРАЗ] = 45,45 КН > FРАЗ = 44,6 КН. 1.3 Выбор крюковой подвески (крюка) При а = 2 подбираем крюковую подвеску с наибольшей грузоподъемностью 3 т, с одним рабочим блоком диаметром 200 мм [1, с.25 ].Необходимая статическая мощность двигателя при подъеме максимального груза в период установившегося движения: где h МП - КПД механизма подъема груза . h МП = h ТС ? h БАР ? HM ? НТШ ? h РЕД = 0,97 ? 0,99 ? 0,98 ? 0,98 ? 0,93 = 0,86, где h БАР - КПД барабана; Выбираем ближайший по мощности крановый электродвигатель, можно в меньшую сторону до (0,7 0,8) ? NCTAT МАХ [1, с.315]. Максимальный момент, развиваемый двигателем при перегрузкахПредварительный диаметр барабана для стальных канатов (по дну нарезки ) и диаметр блока можно принять одинаковыми, вычислив по формулеТребуемое передаточное отношение редуктора: где - требуемая угловая скорость вращения барабана. где VБАР - окружная скорость барабана, равная скорости набегающей ветви каната VK, м /с . При легком режиме работы, передаваемая входным валом редуктора номинальная мощность, NРЕД ВХ = 18,5 КВТ при NРЕД ВХ = 750 об / мин [1, с.319].Уточняем угловую скорость барабана Уточняем диаметр барабана по дну нарезки мм. Тогда рабочая длина барабана при использовании одинарного кратного полиспаста LP = z · р = 16 •12 = 192 мм , где z - число витков каната на барабане при однослойной навивке. где z 0 - количество неприкосновенных витков, требуемых правилами Ростехнадзора, для разгрузки деталей крепления каната ; Из условия технологии изготовления чугунного барабана толщину стенки задаем по эмпирической формуле d ? 0,02 D Б (6 10 мм) = 0,02 ? 177 (6 10) = 10 мм (или d » 1,2 d К), Прочность стенки барабана проверяем только на сжатие, так как где КСЛ - коэффициент, учитывающий число слоев каната на барабане, р - шаг нарезки.Расчетный момент для выбора муфты: ТРАСЧ = ТДВ НОМ • К1 · К2 = 52,1 • 1,3 • 1,1 = 74,4 Н•м, где К1 - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма (для механизма подъема груза К1 = 1,3 [1, с.42] ) ; К2 - коэффициент, учитывающий режим работы механизма (К2 = 1,1 для режима работы «Л» [1, с.42] ) . Принимаем муфту МУВП 125-30 - II, 1 - 32 - I, 1 по ГОСТ 21424-75 с номинальным крутящим моментом ТМ НОМ = 125 Н•м > ТРАСЧ =74.4 [3, с.338]. 1.9 Проверка электродвигателя на перегрузку в период пуска с, где Jпр ввращ, Jпр пост - приведенные к валу двигателя моменты инерции, соответственно вращающихся и поступательно движущихся масс механизма подъема груза; JПР ВРАЩ = (J Р J М ) · ? = (0,045 0,125 ) · 1,25 = 0,213 кг ? м2, где d - коэффициент, учитывающий влияние остальных вращающихся масс привода (валов и колес редуктора, тормозного шкива, барабана и т.д.)Так как тормозной шкив устанавливается на валу двигателя момент статического сопротивления на валу тормоза при опускании груза вычисляем по формуле Т ТОРМ = Т/Сопр стат ? ? = 38,5? 1,5 = 57,8 Н ? м, где ? - коэффициент запаса торможения (1,5 - для легкого режима [3, с.66]). Выбираем двухколодочный тормоз ТКТ - 200 [1, с.340] по условию: ТТОРМ МАХ = 160 Н?м > ТТОРМ = 57,8 Н?м. Определяем время торможения при опускании груза. где J/ ПР ПОСТ - приведенный к валу двигателя момент инерции поступательно движущихся масс (при опускании груза). Проверяем колодки на износостойкость и отсутствие перегрева.Проведенные расчеты показывают, что предварительно выбранная на рисунке 2.1 схема компоновки лебедки остается без изменений.При нажатой кнопке концевой выключатель включен, и через него питается электрооборудование лебедки механизма подъема. Если рабочий, управляющий краном «зазевается» и не включит механизм подъема при подходе крюковой подвески к верхнему положению, то подвеска приподнимет рычаг, и его воздействие на концевой выключатель прекратится.Расчетная схема металлоконструкции крана (рисунком 3.1) изображается с соблюдением пропорций в масштабе уменьшения. Отложив, от оси грузозахватного устройства влево величину вылета крана “a” - находят положение оси неподвижной колонны. Далее находят точки приложения сил ai и величины сил Gi : GC - веса стрелы; GП - веса подкоса; Предполагая изготовить подвижную колонну из двух швеллеров № 20а, а стрелу и подкос, каждую из двух швеллеров № 10, определяют: GКП = В этих формулах коэффициентом 1,15 учитывают массы накладок и косынок на стреле, подкосе и колонне, а коэффициентом 1,6 учитывают массы остальных элементов лебедки (муфты, рамы лебедки, крепежа и т.д.).Строят эпюру продольных сил: NB = FC - FMAX = 32,26-8.08 = 24,34Н; NB = NA = 24,34 КН, Строят эпюры изгибающих моментов Проверяют прочность основного элемента стрелы в опасном сечении D где WX - момент сопротивления изгибу сечения одного швеллера; Прочность основного элемента стрелы из двух швеллеров №10 обеспечивается.

Содержание

1. Расчет механизма подъема груза

1.1 Разработка схемы механизма подъема груза

1.2 Выбор каната (цепи)

1.3 Выбор крюковой подвески (крюка)

1.4 Выбор электродвигателя

1.5 Определение основных размеров барабана (звездочки), блоков

1.6 Выбор редуктора и проверка его прочности

1.7 Уточнение размеров барабана и проверка его прочности

1.8 Выбор муфты

1.9 Проверка электродвигателя на время разгона груза при подъеме

1.10 Выбор тормоза, проверка времени торможения при опускании груза, проверка колодок тормоза на износостойкость и отсутствие перегрева, выбор электромагнита тормоза

1.11 Окончательная компоновка лебедки механизма подъема груза

1.12 Выбор концевого выключателя для ограничения высоты подъема крюка и разработка схемы установки ограничителя

2. Разработка металлоконструкции и опор поворотного крана

2.1 Разработка расчетной схемы металлоконструкции крана

2.2 Подбор подшипников для опор крана и определение размеров цапф под подшипники

2.3 Определение продольных и поперечных усилий в элементах металлоконструкции крана (стреле, подкосе, растяжке, колонне)

2.4 Проверочный расчет элементов металлоконструкции крана

3. Определение усилия для поворота крана

4. Конструирование опорной части и определение размеров фундаментных болтов

Список использованной литературы

1. Расчет механизма подъема груза электродвигатель поворотный кран опорный

Рассчитать механизм подъема груза при следующих исходных данных: -грузоподъемность крана Q = 1600 кг ( вес груза G = Q ? g = 15680 Н );

-скорость подъема груза VГР = 0,25 м/с;

-высота подъема крюка Н = 2,5 м;

-режим работы механизма «Л» (группа режима работы 3м);

-продолжительность включения ПВ = 15 %;

-привод машинный.

1.1 Разработка схемы механизма подъема груза

Необходимая кратность полиспаста где n - число канатов, набегающих на барабан (n = 1 для одинарного кратного полиспаста, n = 2 для сдвоенного кратного полиспаста).

Рисунок 1

1.2 Выбор каната

Максимальное натяжение каната, набегающего на барабан где h ТС - КПД талевой системы. h ТС = h ПОЛ ? h t = 0,99 ? 0,98 1 = 0,97, где h ПОЛ - КПД полиспасты ; t - количество отклоняющих блоков.

где ? = 0,98 - КПД одного блока на подшипниках качения [1, с.54].

Разрывное усилие каната

FРАЗ = F max • K = 8,08 • 5,5= 44,6 КН, где K = 5,5 [1, с.55] - коэффициент запаса прочности по нормам Ростехнадзора (при машинном приводе, легком режиме работы).