Расчёт механизма подъёма мостового крана

Реферат

Пояснительная записка к курсовой работе состоит из 41 с., 5 рис.,   1 табл.,   5 источников.

Объект проектирования – тележка  мостового крана.

Цель проекта – расчет и проектирование тележки мостового крана.

Метод проектирования – расчетно-графический.

При проектировании тележки мостового  крана максимально используются унифицированные узлы: редукторы, тормоза, колеса, компенсирующие муфты, барабаны, приборы безопасности, что позволяет  сократить время проектирования, изготовления и ремонта тележки.

 

РЕДУКТОР, ТОРМОЗ, МУФТА, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, БАРАБАН, КРЮК, ПОДВЕСКА, ТЕЛЕЖКА, КОЛЕСО, ТЯГА,  ГРУЗ, МЕХАНИЗМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание
Введение	3
1 Расчет механизма подъема груза	4
1.1 Схема механизма	4
1.2 Канат, блок, крюк, гайка крюка  и упорный подшипник	5
1.3 Расчет крюковой подвески	6
1.3.1 Определение конструктивных  размеров	7
1.3.2 Расчет траверсы	8
1.3.3 Расчет оси блоков	11
1.3.4 Расчет подшипников блоков	12
1.3.5 Расчет серьги	13
1.4 Выбор элементов привода	14
1.4.1 Выбор электродвигателя	14
1.4.2 Выбор редуктора	14
1.4.3 Выбор тормоза	16
1.4.4 Выбор муфты	16
1.4.5 Проверка электродвигателя  на нагрев	17
1.5 Расчет узла барабана	20
1.5.1 Эскизная компоновка	22
1.5.2 Расчет прочности барабана	23
1.5.3 Расчет прочности полуоси	26
1.5.4 Долговечность опор	26
1.5.5 Расчет крепления конца каната	27
2. Расчет механизма передвижения  тележки	28
2.1 Схема механизма	28
2.2 Определение сопротивления передвижению	29
2.3 Выбор элементов привода	30
2.3.1 Выбор электродвигателя	30
2.3.2 Выбор редуктора	30
2.3.3 Выбор муфты быстроходного  вала	31
2.3.4 Выбор муфты тихоходного  вала	31
2.3.5 Выбор тормоза	32
2.4 Проверка пускового режима  электродвигателя	33
2.5 Проверка электродвигателя на  нагрев	35
2.6 Расчет узла ходовых колес	36
Вывод	39
Список литературы	40
Список выполненных чертежей	41

 

 

 

 

 

 

Введение

Грузоподъемные и транспортирующие машины являются неотъемлемой частью современного производства, так как  с их помощью осуществляется механизация  основных технологических процессов и вспомогательных работ. В поточных и автоматизированных линиях роль подъемно–транспортных машин качественно возросла и они стали органической частью технологического оборудования, а влияние их на технико–экономические показатели предприятия стало весьма существенно.

Увеличение производительности и улучшение технико–экономических  показателей подъемно–транспортных  машин, повышение их прочности, надежности и долговечности неразрывно связано  с применением новейших методов  расчета и конструирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Расчет механизма  подъема

1.1 Схема механизма

 

Электродвигатель 4 (рисунок 1) переменного тока соединяется чрез вал-вставку 3, с помощью зубчатых муфт, с двухступенчатым редуктором 1. Редукторная полумуфта 2 вала-вставки используется как тормозной шкив нормально замкнутого колодочного тормоза. Выходной вал редуктора соединяется с барабаном 5 также зубчатой муфтой, у которой одна из полумуфт выполняется как одно целое с валом редуктора, а вторая − крепится непосредственно к барабану. На барабан навивается канат со сдвоенного полиспаста.

 

Рисунок 1 − Схема механизма

1.2 Канат, блок, крюк, гайка  крюка и упорный подшипник

 

Кратность полиспаста , рассчитываем по формуле (1),

,

(1)

где − количество канатов полиспаста, наматываемых на барабан;

      − количество канатов в системе.

КПД полиспаста , рассчитываем по формуле (2),

,

(2)

где − КПД блока для подшипника качения при плохой смазке              [1, табл.2,1];

.

Максимальное натяжение каната , Н, рассчитываем по формуле (3),

,

(3)

где кг − номинальная грузоподъемность;

      м/с² − ускорение свободного падения;

H.

Расчетную разрывную силу , Н, рассчитываем по формуле (4),

,

(4)

где − коэффициент запаса прочности для машинного привода при среднем режиме работы [1, табл. 2,3];

 H.

Выбираем канат типа ЛК−P конструкции 6×19 (1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 2688−80. Диаметр каната мм, разрывная сила Н при маркировочной группе 1568 МПа [1, табл. ІІІ. 1.5].

Условное обозначение: Канат 15,0 − Г − І − Н − 1568 ГОСТ 2688−80 [1, с. 280].

Диаметр блока  , мм, рассчитываем по формуле (5),

,

(5)

где − коэффициент долговечности каната при машинном приводе и среднем режиме работы механизма [1, табл. 2,7];

.

Выбираем диаметр блока по дну  ручья  мм, при длине ступицы мм.

 

 

 

 

 

 

Диаметр барабана (по дну канавок) , мм, рассчитываем по формуле (6),

,

(6)

.

Выбираем диаметр барабана (по дну  канавок) мм.

Для номинальной грузоподъемности т и среднем режиме работы выбираем однорогий крюк по ГОСТ 6627−74 с размерами: , , , , мм, резьба [2, табл. П.2].

Высоту гайки крюка из условия  прочности на смятие резьбы , мм, рассчитываем по формуле (7),

,

(7)

где мм − наружный диаметр резьбы;

      мм − внутренний диаметр резьбы;

      мм − шаг резьбы [3, табл. 14];

     Мпа − допускаемое напряжение (для стали по стали);

 мм.

Высоту гайки крюка из конструктивных соображений , мм, рассчитываем по формуле (8),

,

(8)

мм.

Принимаем высоту гайки  мм.

Наружный диаметр гайки  , мм, рассчитываем по формуле (9),

,

(9)

мм.

Принимаем наружный диаметр гайки  мм.

Нагрузку на упорный  подшипник  , Н, рассчитываем по формуле (10),

,

(10)

где − коэффициент безопасности для механизма подъема;

 Н.

 

Выбираем шарикоподшипник упорный  одинарный ГОСТ 8216−75: мм, мм , мм, Н [3, табл. 15].

 

 

 

 

1.3 Расчет крюковой  подвески

 

Нормальная подвеска, приведенная  на рисунке 2, состоит из блоков 2, оси  блоков 1, траверсы 4 и серег 3.

Рисунок 2 − Схема крюковой подвески

      1.3.1 Определение конструктивных размеров

Ширину траверсы , мм, рассчитываем по формуле (11),

,

(11)

где мм − наружный диаметр упорного подшипника;

 мм.

Принимаем ширину траверсы мм.

Диаметр отверстия  , мм, рассчитываем по формуле (12),

,

(12)

где мм − диаметр шейки крюка;

 мм.

Принимаем диаметр отверстия  мм

 

.

Длину траверсы , мм, рассчитываем по формуле (13),

,

(13)

где мм − зазор между блоками, принимаем мм;

      мм − зазор между блоками и серьгой, принимаем мм;

 мм.

Пролет траверсы , мм, рассчитываем по формуле (14),

,

(14)

где мм − толщина серьги [2, табл. П.3];

 мм.

Принимаем пролет траверсы мм.

Расстояние (рис. 2) от точки 1 до точки 2 , мм, рассчитываем по формуле (15),

,

(15)

мм.

Принимаем мм.

Расстояние (рис. 2) от точки 2 до точки 3 , мм, рассчитываем по формуле (16),

,

(16)

 мм.

Принимаем мм.

 

1.3.2 Расчет траверсы

Для изготовления траверсы выбираем Сталь 45 по ГОСТ 1050−88: , , МПа [2, табл. П.4].

Допускаемое напряжение изгиба при  пульсирующем цикле изменения напряжения , МПа, рассчитываем по формуле (17),

,

(17)

где − коэффициент концентрации напряжений;

      − запас прочности, для крюкового крана [2, табл. П.5];

 МПа.

 

Реакции опор , Н, рассчитываем по формуле (18),

,

(18)

Н.

Изгибающий момент , Нм, в сечении АА (рис. 2, т. А), рассчитываем по формуле (19),

АА  ,

(19)

кН.

Изгибающий момент , Нм, в сечении ББ (рис. 2, т. Б), рассчитываем по формуле (20),

ББ  ,

(20)

кН.

По полученным результатам строим эпюр изгибающих моментов в сечении траверсы (рис. 3).

 

Рисунок 3 − Схема сил, действующих  на элементы крюковой подвески

 

 

Высоту траверсы из расчета на изгиб  , мм, рассчитываем по формуле (21),

(21)

 мм.

Принимаем высоту траверсы мм.

Диаметр цапфы из расчета на изгиб  , мм, рассчитываем по формуле (22),

,

(22)

 мм.

Диаметр цапфы из расчета на смятие , мм, рассчитываем по формуле (23),