Расчет механизма подъема тележки консольной с боковыми роликами - Курсовая работа

Согласно рекомендациям ВНИИПТМАШ (1) с.84: «При малых грузоподъемностях (до 3 тонн) груз может подвешиваться без полиспаста, либо на одном подвижном блоке; при грузоподъемностях свыше 5 т обычно применяют сдвоенные полиспасты с кратностью, возрастающей от 2 до 4 при увеличении грузоподъемности от 5 до 50 тонн».?В нашем случае k=2, т.е. оба конца каната закреплены на барабане - для строго вертикального подъема груза, выравнивания усилий на опоры барабана (рис.2).Символ означает смещение по таблице вверх и вниз на 1 и 2 шага. Согласно «Правил...» (2), с.18: ”допускается изменение коэффициента выбора диаметра барабана , но не более чем на два шага по группе классификации в большую или меньшую сторону с соответствующей компенсацией путем изменения величины z(см. табл. прилож.Предположим, что кран работает на открытом воздухе при наличии пыли и влаги, тогда следует выбрать канат типа ГОСТ 2688-80 с малым количеством проволок большого диаметра. 2) и маркировочную группу, соответствующую условию прочности каната: ,(5) где - разрывное усилие каната в целом, по каталогу.По табл.1 (см. пункт 1.5) для заданной группы классификации механизмов получаем основное значение .Барабаны диаметром меньше 100 мм исключают из дальнейших расчетов, т.к. наименьший из выходных валов редукторов с частью зубчатой полумуфты, встраиваемый в барабан, имеет диаметр , [3] с.30. При расчете без помощи ЭВМ можно исключить барабаны диаметром меньше 160 мм.,(7) где - шаг нарезки; a - кратность полиспаста; - диаметр каната; с - коэффициент длины средней (не нарезанной) части барабана, H - высота подъема.При проводят простой расчет барабана на сжатие. При проводят уточненный расчет барабана на сжатие и совместное действие напряжений изгиба и кручения, на устойчивость стенки. При необходимости усиливают барабан, вводят ребра жесткости в его полость (РТМ-24.09.21-76). Если все варианты не проходят по условиям (8) и (9), то переходят на меньшую кратность, или увеличивают диаметр барабана до следующего значения из ряда .рад/с,(10) где - скорость подъема груза,По заданию принимаем режим L2-умеренный и ПВ=25%.,(11) где - предварительное значение КПД (для механизма подъема с цилиндрическим редуктором).Для двигателей менее 15 КВТ принимаем двигатели короткозамкнутые серии MTKF по ГОСТ 185-70: MTKF 211-6 MTKF 311-8Получим: рад/с, рад/с.Наиболее совершенным являются крановые редукторы типа Ц2 Ленинградского завода портальных кранов.Полагаем, что наибольшее усилие от левой ветви каната, набегающей на барабан, Fa действует на консоль выходного вала редуктора (рис.,(14)

Определим расчетное передаточное число редуктора, формула (14), и округлим его до номинального значения по каталогу :, (15) где - число полиспастов.Условие прочности: ,(16) где - грузовой момент на барабане; - допускаемый крутящий момент на валу редуктора. Допускаемый крутящий момент на валу редуктора Н·м, по каталогу, определяем для редуктора Ц2-500, соответствующей частоты вращения вала электродвигателя и (приравниваем к 1000 и 600 соответственно), номинального передаточного числа , режима работы ПВ=25%.По формуле (17) имеем: Вариант Tcpax , Н?м 4.2 ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТ, НА КОТОРЫЙ РЕГУЛИРУЮТ ТОРМОЗ Если имеем два и более приводов с двумя тормозами каждый, то . Тормоз выбирают по условию , где - максимальный тормозной момент по каталогу.Для сравнения металлоемкости вариантов механизма подъема заносят их характеристики в табл.4. Очевидно, что наименее металлоемкими являются варианты 62 2 и 82 2 с кратностью , быстроходным двигателем с увеличенным до 220 мм диаметром барабана.Необходимо, чтобы размер соседства электродвигателя и барабана удовлетворял условию: мм,(19) где - суммарное межосевое расстояние редуктора; - габаритный размер электродвигателя; - размер от оси вращения барабана до наружного конца шпильки крепления каната. Если , то принимают редуктор с большим значением Для вариантов 62 2 и 82 2 условие соседства не выполняется.Для возможности установки тормоза необходимо, чтобы размер соседства тормоза и барабана удовлетворял условию мм,(20) где - модуль зубчатого венца; - число зубьев венца; - размер от оси вращения барабана до крайней точки зубчатой ступицы, получен конструктивно, - диаметр тормозного шкива; - размер от оси вращения тормозного шкива до наружней поверхности рычага тормоза, получен конструктивно.Если диаметр барабана превышает диаметр делительной окружности зубчатого венца редуктора более, чем на 40%, т.е. Полуколея тележки равна расстоянию от середины редуктора до середины бесступенчатого барабана Если же это условие не выполняется, то барабан будет ступенчатым.Находим значения для каждого варианта и округляем его до ближайшего большего значения, кратного 10 мм (табл.5). Как видно из таблицы 5 наиболее легким и наименьшим по ширине колеи является вариант 6.2 2.Вариант 8.2 2 отличается от него типом электродвигателя. Определим колею по электродвигателю: ,(24)-половина длины колеи, где - длина электродвигателя без выходного вала; - половина ширины редуктора; - длина ба

СОДЕРЖАНИЕ

1. Выбор каната и барабана

1.1 Грузоподъемная сила

1.2 КПД полиспаста

1.3 Наибольшее усилие в ветви каната, набегающего на барабан при подъеме груза

1.4 Разрывное усилие каната в целом

1.5 Выбор типа каната

1.6 Минимальный диаметр барабана

1.7 Расчетный диаметр барабана

1.8 Длина барабана с двусторонней нарезкой

1.9 Проверка размеров барабанов по условиям

1.10 Угловая скорость барабана

2. Выбор электродвигателя

2.1 Продолжительность включения

2.2 Статическая мощность электродвигателя

2.3 Выбор электродвигателя

2.4 Угловая скорость электродвигателя

3. Выбор редуктора

3.1 Выбор типа редуктора

3.2 Расчет редуктора по радиальной консольной нагрузке

3.3 Передаточное число редуктора

3.4 Грузовой момент на барабане

3.5 Проверка редуктора по грузовому моменту

4. Выбор тормоза

4.1 Статический момент на выходном валу редуктора при торможении

4.2 Тормозной момент, на который регулируют тормоз

5. Компановка механизма

5.1 Сравнение металлоемкости механизмов подъема

5.2 Условие соседства электродвигателя и барабана

5.3 Условие соседства тормоза и барабана

5.4 Расчет колеи тележки

5.5 Минимальная колея тележки

Выводы

1. ВЫБОР КАНАТА И БАРАБАНА

1.1 ГРУЗОПОДЪЕМНАЯ СИЛА

, (1) где - ускорение свободного падения.

Получим: 1.2 КПД ПОЛИСПАСТА

1. Для грузоподъемности 6.3 т кратность 3 и 4 неприемлема, т.к. диаметр барабана составляет менее 160 мм, а длина барабана более, чем в 6 раз превышает его диаметр. Вариант с кратностью a=1 так же не подходит, т.к. в этом случае масса механизма подъема резко увеличится изза выросшей радиальной нагрузки и приходится применять более тяжелый редуктор Ц2-500.

2. Использование восьми полюсных двигателей нецелесообразно в связи с увеличением массы двигателя и тормоза по сравнению с шести полюсными.

3. Наиболее приемлем вариант 62 2 (без пром. вала)с увеличенным до 220мм диаметром барабана. Он отличается от ближайшего варианта 62 2(с пром. валом) меньшей колеей на 10 мм, хотя их вес отличаться практически не будет, т.к. в варианте 62 2(с пром. валом) мы не учли массы пром. вала и утяжеление ее в связи с увеличенной колеей. Вариант 82 2 отличается типом двигателя, который на 45 кг тяжелее, чем в варианте 62 2 (без пром. вала).

1.Расчеты крановых механизмов и их деталей / М. П. Александров, И. И. Ивашков, С. А. Казак; Под ред. Р. А. Лалаянца.- М.: ВНИИПТМАШ, 1993.- Т. 1. - 187 с.

2.Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов: Утв. Госгортехнадзором России 31.12.2000.- М., ПИО ОБТ, 2000.- 266 с.

3. Редукторы и мотор-редукторы: Каталог /АО ВНИИТЭМР, ИФК «Каталог».- М., 1994.- Ч. 1.- 75с.

4.Подъемно-транспортные машины / Александров М. П., - М.: Высшая школа,1979. 558с.

5.Расчет механизма передвижения тележки мостового крана / Ермоленко В.А.; рецензент: Сероштан В.И.- методические указания по курсовому проектированию для студентов. - Калуга, 1985.