Опредиление опорных давлений .
7.1 . Максимальная нагрузка на одну из четырёх опор :
Для рабочего состояния :
Для нерабочего состояния :
7.2. Расчётная нагрузка на одно колесо .
Поскольку грузоподъёмность расчитываемого крана 50 т. , принимаем число колёс в каждой опоре равной 2 .
Выбираем двухребордное колесо , конического исполнения по ГОСТ 3569-74 с нагрузкой на рельс 320kH,диаметром D=710 мм , шириной В= 100мм , рельс КР-80 , радиус r=400мм
7.3. Выбор материала крановых колёс .
где - контактное напряжение смятия
mk - безразмерный коэффициент , зависящий от соотношения D/2r , по таблице принимаем 0.47
Принимаем сталь 40ХН с =2200мПа
8. Расчёт и подбор механизма подъёма груза .
8.1. Краткая характеристика и задачи расчёта .
Механизм подъёма груза предназначен для перемещения груза в вертикальном направлении . Он выбирается в зависимости от грузоподъёмности . Для нашего случая механизм включает в себя сдвоенный пятикратный полиспаст .
Привод механизма подъёма и опускания груза включает в себя лебёдку механизма подъёма . Крутящий момент , создаваемый электродвигателем передаётся на редуктор через муфту . Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов и увеличения крутящего момента на барабане .
Барабан предназначен для преобразованя вращательного движения привода в поступательное движение каната .
Схема подвески груза :
|
|
8.1. КПД полиспаста :
-кратность полиспаста =5
- кпд одного блока =0.98
8.2. Усилие в ветви каната , навиваемой на барабан :
z -число полиспастов z=2
-коэффициент грузоподъёмности , учитывающий массу грузозахватных элементов =1.1
8.3. Расчётная разрывная нагрузка :
К=5.5 коэффициент запаса прочности
8.4. Выбор каната по расчётному разрывному усилию :
Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6*36 ГОСТ 7669-80 с разрывным усилием не менее 364.5 кН и диаметром d=27 мм
8.5. Конструктивный диаметр барабана :
е- коэффициент пропорциональности в зависимости от режима работы е=25
Окончательно диаметр выбираем из стандарного ряда , ближайшее большее Dб=710
8.6. Рабочая длинна барабана с однослойной навивкой каната :
а-число ветвей каната а=2
t-шаг винтовой нарезки , принимаемый в зависимости от диаметра барабана t=31.25
Полная длинна барабана :
8.8. Толщина стенки барабана :
Принимаем из условия
Принимаем =27
8.9. Выбор материала барабана :
Напряжения сжатия равны :
Напряжения , возникающие при изгибе :
Напряжения , возникающие при кручении :
Суммарные напряжения возникающие в теле барабана :
|
|
Выбираем материал сталь 35Л у , которой предел прочности при изгибе
Кз -коэффициент запаса прочности Кз=1.1
Следовательно нагрузки на барабан не превосходят допустимых .
8.10. Усилия в ветви каната , набегающей на барабан и закреплённой в нём :
-коэффициент трения =0.12
-дуга охвата канатом барабана
8.11. Определение силы затяжения на одну шпильку :
z-число шпилек
Сила затяжки на всё соединение :
Число шпилек :z=4
Принимаем резьбу d=24
-коэффициент трения в резьбе
Суммарное напряжение в теле шпильки :
предел прочности
-предел текучести
Так как 146.96 196 -число шпилек удовлетворяет условию прочности .
8.12. Подбор крюка :
Выбираем подвеску крюковую крановую , грузоподъёмностью 50 т. по ГОСТ 24.191.08-87 , для средних условий работы , с пятью блоками , массой 1361 кг , типоразмер 5-50-710 под канат диаметра 23 28
8.13. Частота вращения барабана :
8.14. Необходимая мощность механизма подъёма груза :
-кпд механических передач
-крутящий момент на барабане .
По таблицам принимаем двигатель типа МТКН 412-6
мощьность N=36 кВт , частота вращения n=920 об/мин , номинальный момент двигателя Mн=0.37 кНм
8.15. Выбор редуктора :
|
|
Принимаем редуктор цилиндрический вертикального исполнения ВКУ-765 , передаточное число i=71 , межосевое расстояние а=765 .
8.16. Выбор муфты :
Выбираем зубчатую муфту с тормозным барабаном . Передаваемый муфтой крутящий момент :
По таблицам выбираем муфту с передаваемым моментом 710 Н , с тормозным барабаном Dt=710 , тип МЗ-2 , момент инерции J=0.05 кг м2
8.17. Подбор тормоза :
Расчётный тормозной момент :
Кт-коэффициент запаса торможения Кт=1.75
Выбираем тормоз ТКГ-300 , тормозной момент 0.8 кН
8.18. Определение времени разгона механизма .
8.20. Проверка тормоза по мощности трения .
т.к. 0.3 1.3 ,где 1.3- -допускаемая мощность торможения , значит тормоз подходит .
9. Расчет и подбор оборудования механизма перемещения крана.
Механизм передвижения крана служит для перемещения крана по рельсам . Кинематическая схема механизма :
1-двигатель
2-муфта
3-редуктор
4-тормоз
5-шестерни
6-ходовое колесо
9.1. Общее статическое сопротивление передвижению крана без груза :
Dk -диаметр ходового колеса
f -коэффициент трения кочения f=0.0007
-коэффициент трения качения в подшипниках ходовых колёс
r-радиус цапфы r=0.071 м
|
|
9.2. Сопротивление качению крана без груза :
Kобщ -число колёс крана
Кпр-число приводных колёс
9.3. Проверка коэффициента сцепления :
-коэффициент сцепления колеса с мокрым рельсом
так как 3>1.2 , то по запасу сцепления механизм подходит
9.4. Суммарное статическое сопротивление передвижению жёсткой опоры :
xв -координата центра ветрового давления
9.5. Расчётная мощность одного двигателя :
Выбираем двигатель MTF-111-6 , мощность N=4.1 кВт , частота вращения n=870 об/мин , момент инерции J=0.048 , максимальный момент М=85 Нм
9.6. Подбор редуктора .
Частота вращения колёс крана :
Необходимое передаточное отношение механизма передвижения крана :
Расчётное передаточное отношение редуктора :
iоп -передаточное отношение открытой передачи
Выбираем редуктор горизонтального исполнения серии Ц2У-250 , с передаточным отношением i=40 .
9.7. Выбор тормоза механизма передвижения .
Выбираем тормоз типа ТКТ-200 , с тормозным моментом М=160 Нм
10. Расчёт и подбор механизма передвижения тележки .
Механизм передвижения тележки служит для перемещения по рельсам , положенной на балку моста , тележки , несущей на себе грузозахватное устройство . Перемещение тележки осуществляется при помощи канатного устройства , лебёдкой . Схема запасовки каната механизма перемещения тележки :
10.1. Ориентировочное значение нагрузки на каток тележки :
Выбираем катки тележки - двухбордные колёса d=320 мм, ширина В=80 мм .
Напряжение сжатия колеса при точечном контакте :
Выбираем материал сталь 40ХН , для которого =2200мПа
10.2. Общее сопротивление перемещения тележки :
r-радиус цапфы r=32 мм
С учётом дополнительного сопротивления от натяжения грузового каната и провисания , тяговое усилие в канате :
Расчётная разрывная нагрузка на канат :
к-коэффициент запаса к=5.5
Принимаем канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6*36 ГОСТ 7669-80 , диаметр каната d=11.5 мм , разрывное усилие 75.1 мПа
маркировочная группа 1764 мПа .
10.3. Диаметр тягового барабана и частота его вращения :
Принимаем Dтб=300 мм
Частота вращения nтб=20.44 об/мин
10.4. Мощность приводного двигателя :
-кпд механическое
-кпд блока
n-число блоков n=3
Выбираем двигатель MTF-112-6 , мощность N=5.8 кВт , частота вращения n=915 об/мин , максимальный момент М=137 Нм , момент инерции J=0.064 кг....
10.5. Необходимое передаточное отношение механизма :
Принимаем редуктор ЦЗУ-160 , с передаточным отношением i=45 , крутящем моментом М=1000 Нм
10.6. Выбор муфты .
Крутящий момент на барабане :
Принимаем муфту МЗ-1 , передаваемый момент М=0.2 кНм , диаметр тормозного барабана D=200 мм , момент инерции муфты J=0.032kH м
10.7. Выбор тормоза .
Расчётный тормозной момент :
Выбираем тормоз ТТ-200 , тормозной момент 0.2 кНм
11. Расчёт металлоконструкции крана .
Принимаем : мост крана выполнен из двух коробчатых балок , по которым проложены рельсы грузовой тележки .
Принимаем высоту балок 0.75 м , ширину 0.05 м . Сталь горячекатанная . Модуль упругости Е=206*10 Па , расчётное сопротивление R=240*10 Па .
Вес одной балки(распределённаянагрузка) 0.94 кН/мвес груза и
грузоподъемной тележки F=57.5 кН
11.1.Построение эпюр .
Реакции опор от действия груза :
F/2=28.75 кН
Воздействие от распределённой нагрузки :
ql/2=0.99*32/2=15.04 кН
Построение эпюр изгибающих момеитов .
От действий груза :
От действия распределённой нагрузки :
11.2. Осевой момент сопротивления сечения :
Осевой момент инерции :
11.3. Нормальные напряжения возникающие при изгибе балки моста :
так как расчётное сопротивление R=240 мПа , а напряжения , возникающие в балке 12.9 мПа , то прочность балки , при статическом приложении нагрузки , обеспечина .
12. Расчёт металлоконструкции при динамическом действии нагрузки .
12.1. Расчёт на ударное приложение нагрузки .
При расчёте , для его упрощения принимаем ряд допущении :
1. при ударной нагрузке в элементах конструкции возникают только упругие деформации и расчитываемая система является линейно диформируемой
2. сам удар считается неупругим
3. потеря части энергии на нагревание соударяющихся тел и местные деформации в зоне контакта не учитываются
Принимаем следующие условия расчёта :
груз весом 50кН падает с высоты на середину свободно лежащей балки моста пролётом l=32 м , расчётное сопротивление стали R=240 мПа ,
допустимая величина прогиба для козловых кранов с гибкой опорой fд=1/1000 или 32/32000 .
Прогиб динамический :
,но
где k-динамический коэффициент
тогда :
k=0 , k=8 ,т.к. при k=0 рассчёты не имеют смысла принимаем k=8.
12.2 Нормальные напряжения от прогиба при ударе :
т.к.
то балка удовлетворяет условиям на прочность при ударе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин . Ред . Козак С.А.
-М:Высш. шк., 1989.-319 с.
2. Справочник по кранам . Александров М.П.,Гохберг М.М., том 1,2.
-Л:Машиностроение ,1988.
3. Подъёмно-транспортные машины . Атлас конструкций .,под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 217; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!