Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Козлові крани застосовують для обслуговування відкритих складів і навантажувальних майданчиків, монтажу збірних будівельних споруд і устаткування, промислових підприємств, обслуговування гідротехнічних споруд, перевантаження великотоннажних контейнерів і довгомірних вантажів. Козлові крани виконують переважно Крюковим або із спеціальними захопленнями.
Залежно від типу моста, крани поділяються на одно-і двобалочні. Вантажні візки бувають самохідними або з канатним приводом. Вантажні двобалочний кранів можуть мати поворотну стрілу.
Опори крана встановлюються на ходові візки, що рухаються по рейках. Опори козлових кранів виконують двухстійкові рівній жорсткості, або одну - жорсткої, іншу - гнучкою (шарнірної).
Для механізмів пересування козлових кранів передбачають роздільні приводи. Приводними виконують не менше половини всіх ходових коліс.
Позначення по ГОСТ: Кран козловий 540-33 ГОСТ 7352-75
Мета цієї роботи - освоєння основних розрахунків вантажопідйомних машин на прикладі бесконсольні козлового крана загального призначення.
Безпосередні завдання роботи:
1. Вивчення конструкції козлового крана
2. Визначення основних масових і геометричних характеристик козлового крана
3. Визначення зовнішніх навантажень на кран
4. Перевірка стійкості крана
5. Визначення опорних тисків
6. Розрахунок і підбір механізмів підйому вантажу, пересування візка і крана.
3. Вихідні дані для виконання роботи
тип крана без консолей
вантажопідйомність 50 тонн
ширина обслуговується майданчики 29 метрів
висота підйому вантажів 20 метрів
режим роботи 4м
4. Визначення основних геометричних імассових характеристик крана
Інерційні навантаження визначаються для періодів несталого руху крана, розгону і гальмування крана в цілому, його вантажного візка, а також механізму підйому. Для вантажно-розвантажувальних козлових кранів приймаємо допустиме прискорення а = 0. 3м / с 2. Координату точки підвісу вантажу приймаємо рівною h, оскільки вантажна візок рухається по верхній панелі мосту.
Інерційні навантаження, що діють в напрямку підкранових колій
координата сили у
5.2.1 Горизонтальна інерційна навантаження спрямована впоперек підкранових колій
Вона виникає при розгоні і гальмуванні візка з вантажем
5.2.2 Вертикальна інерційна навантаження спрямована впоперек підкранових колій
Вона виникає при піднятті і опусканні, раразгоне і гальмуванні вантажу
Ргр = 1. 1Qа = 1. 1 * 50 * 0. 3 = 16. 5
6. Перевірка стійкості крана в робочому та неробочому стані
Стійкість в робочому стані оцінюється коефіцієнтом, який визначається відношенням утримує моменту, створюваного масовими силами крана та вантажу з урахуванням впливу допустимого при роботі ухилу, до перекидаючого моменту, створюваному зовнішніми навантаженнями, щодо ребра перекидання. Це ставлення у всіх випадках має бути не менше 1. 15
1) Розглянемо суму утримують моментів для 1-го розрахункового стану:
для козлових кранів максимально допустимий = 0 0 10 1
2) Розглянемо суму перекидаючий моментів для 1-го розрахункового випадку:
К = 5062. 94/1301. 62 = 3. 9
3) Розглянемо 2-е розрахункове положення:
Умови: кран рухається під кутом до горизонту з кутом. вітрове навантаження спрямована в бік руху крана.
4) Розглянемо суму утримують моментів:
5) Розглянемо суму перекидаючий моментів:
К = 3163. 72/790. 12 = 4
Перевірка стійкості крана в неробочому положенні
6) Розглянемо суму утримують моментів:
7) Розглянемо суму перекидаючий моментів:
7.1 Максимальне навантаження на одну з чотирьох опор
Для робочого стану:
Для неробочого стану:
7.2 Розрахункове навантаження на одне колесо
Оскільки вантажопідйомність розраховується крана 50 т. Приймаємо число коліс в кожній опорі рівною 2.
Вибираємо двухреберное колесо, конічного виконання за ГОСТ 3569-74 з навантаженням на рейку 320 kH, діаметром D = 710 мм, шириною В = 100 мм, рейок КР-80, радіус r = 400 мм
7.3 Вибір матеріалу кранових коліс
де - контактне напруження зминання
mk - безрозмірний коефіцієнт, що залежить від співвідношення D / 2r, по таблиці приймаємо 0. 47
Приймаємо сталь 40ХН з = 2200мПа
8. Розрахунок і підбір механізму підйому вантажу
8.1 Коротка характеристика та задачі розрахунку
Механізм підйому вантажу призначений для переміщення вантажу у вертикальному напрямку. Він вибирається в залежності від вантажопідйомності. Для нашого випадку механізм включає в себе здвоєний п'ятикратний поліспаст.
Привід механізму підйому і опускання вантажу включає в себе лебідку механізму підйому. Крутний момент, створюваний електродвигуном передається на редуктор через муфту. Редуктор призначений для зменшення числа обертів і збільшення крутного моменту на барабані.
Барабан призначений для перетворення обертального руху приводу в поступальний рух каната.
8.1 ККД поліспаста
-кратність поліспаста = 5
- ккд одного блоку = 0. 98
8.2 Зусилля в вітки каната, навивається на барабан
z-число поліспастів z = 2
-коефіцієнт вантажопідйомності, що враховує масу вантажозахоплювальних елементів = 1. 1
8.3 Розрахункова розривна навантаження
К = 5.5 - коефіцієнт запасу міцності
8.4Вибор каната за розрахунковим розривному зусиллю
Вибираємо канат подвійного звивання типу ЛК-РО конструкції 6 * 36 ГОСТ 7669-80 з розривним зусиллям не менш 364. 5 кН і діаметром d = 27 мм
8.5 Конструктивний діаметр барабана
е - коефіцієнт пропорційності в залежності від режиму роботи е = 25
Остаточно діаметр обираємо з стандартного ряду, найближчим більше Dб = 710
8.6Рабочая довжина барабана з одношарової навивки каната
а - число гілок каната, а = 2
t - крок гвинтової нарізки, що приймається в залежності від діаметра барабана t = 31.25
Повна довжина барабана:
Приймаємо з умови
Напруження стиску рівні:
Напруження, що виникають при згині:
Напруження, що виникають при крученні
Сумарні напруження, що виникає в тілі барабана:
Вибираємо матеріал сталь 35Л у, якій межа міцності при вигині
Кз-коефіцієнт запасу міцності Кз = 1. 1
Отже, навантаження на барабан не перевищують допустимих.
8.9Усілія в вітки каната, що набігає на барабан і закріпленою в ньому
- коефіцієнт тертя = 0. 12
- дуга охоплення канатом барабана
8.10Определеніе сили затяженія на одну шпильку
Сила затягування на все з'єднання:
Число шпильок: z = 4
Приймаємо різьблення d = 24
-коефіцієнт тертя в різьбі
Сумарна напруга в тілі шпильки:
Так як 146. 96196-число шпильок задовольняє умові міцності.
Вибираємо підвіску крюковую крановую, вантажопідйомністю 50 т. По ГОСТ 24. 191. 08-87, для середніх умов роботи, з п'ятьма блоками, масою тисяча триста шістьдесят одна кг, типорозмір 5-50-710 під канат діаметру 2328
8.13Необходімая потужність механізму підйому вантажу
-ккд механічних передач
-крутний момент на барабані.
За таблицями приймаємо двигун типу МТКН 412-6, потужність N = 36 кВт, частота обертання n = 920 об / хв, номінальний момент двигуна Mн = 0. 37 кНм
Приймаємо редуктор циліндричний вертикального виконання ВКУ-765, передавальне число i = 71, міжосьова відстань а = 765.
Вибираємо зубчасту муфту з гальмівним барабаном. Переданий муфтою крутний момент:
За таблицями вибираємо муфту з переданим моментом 710 Н, з гальмівним барабаном Dt = 710, тип МЗ-2, момент інерції J = 0. 05 кгм 2
Розрахунковий гальмівний момент:
Кт - коефіцієнт запасу гальмування Кт = 1. 75
Вибираємо гальмо ТКГ-300, гальмівний момент 0. 8 кН
т. к. 0. 31. 3, де 1. 3 - допускається потужність гальмування, значить гальмо підходить.
9. Розрахунок і підбір обладнання механізму переміщення крана
Механізм пересування крана служить для переміщення крана по рейках. Кінематична схема механізму:
9.1 Загальна статичний опір пересуванню крана без вантажу
Dk - діаметр ходового колеса
f - коефіцієнт тертя кочення f = 0. 0007
- коефіцієнт тертя кочення в підшипниках ходових коліс
r - радіус цапфи r = 0. 071 м
9.2Сопротівленіе коченню крана без вантажу
Kобщ число коліс крана
Кпр-число приводних коліс
9.3Проверка коефіцієнта зчеплення
-коефіцієнт зчеплення колеса з мокрим рейкою
Так як 3> 1. 2, то по запасу зчеплення механізм підходить
9.4 Сумарна статичний опір пересуванню жорсткої опори
xв -коордіната центру вітрового тиску
9.5Расчётная потужність одного двигуна
Вибираємо двигун MTF-111-6, потужність N = 4. 1 кВт, частота обертання n = 870 об / хв, момент інерції J = 0. 048, максимальний момент М = 85 Нм
Частота обертання коліс крана:
Необхідна передавальне відношення механізму пересування крана:
Розрахункове передавальне відношення редуктора:
iоп передавальне відношення відкритої передачі
Вибираємо редуктор горизонтального виконання серії Ц2У-250, з передавальним відношенням i = 40.
9.7 Вибір гальма механізму пересування
Вибираємо гальмо типу ТКТ-200, з гальмівним моментом М = 160 Нм
10. Розрахунок і підбір механізму пересування візка
Механізм пересування візка служить для переміщення по рейках, покладеної на балку моста, візки, що несе на собі вантажозахватне пристрій. Переміщення візка здійснюється за допомогою канатного пристрої, лебідкою. Схема запасування каната механізму переміщення візка:
10.1Оріентіровочное значення навантаження на каток візки
Вибираємо катки візки - двухбордние колеса d = 320 мм, ширина В = 80 мм.
Вибираємо матеріал сталь 40ХН, для якого = 2200мПа
10.2Общее опір переміщення візки
r-радіус цапфи r = 32 мм
З урахуванням додаткового опору від натягу вантажного каната і провисання, тягове зусилля в канаті:
Розрахункова розривна навантаження на канат:
до - коефіцієнт запасу, к = 5.5
Приймаємо канат подвійного звивання типу ЛК-РО конструкції 6 * 36 ГОСТ 7669-80, діаметр каната d = 11.5 мм, розривне зусилля 75. 1 мПа, маркувальна група +1764 мПа.
10.3 Діаметр тягового барабана і частота його обертання
Приймаємо Dтб = 300 мм
Частота обертання nтб = 20. 44 об / хв
10.4Мощность приводного двигуна
n - число блоків n = 3
Вибираємо двигун MTF-112-6, потужність N = 5. 8 кВт, частота обертання n = 915 об / хв, максимальний момент М = 137 Нм, момент інерції J = 0. 064 кг.
10.5Необходімое передавальне відношення механізму
Приймаємо редуктор ЦЗУ-160, з передавальним відношенням i = 45, крутному моментом М = 1000 Нм
Крутний момент на барабані:
Приймаємо муфту МЗ-1, який передається момент М = 0. 2 кНм, діаметр гальмівного барабана D = 200 мм, момент інерції муфти J = 0. 032kHм
Розрахунковий гальмівний момент:
Вибираємо гальмо ТТ-200, гальмівний момент 0.2 кНм
11. Розрахунок металоконструкції крана
Приймаємо: міст крана виконаний з двох коробчатих балок, по яких прокладені рейки вантажного візка.
Приймаємо висоту балок 0.75 м, ширину 0.05 м. Сталь гарячекатана. Модуль пружності Е = 20610 Па, розрахунковий опір R = 24010Па.
Вага однієї балки (розподілене навантаження) 0.94 кН / мвес вантажу і вантажопідйомної візки F = 57.5 кН
Реакції опор від дії вантажу:
Вплив від розподіленого навантаження:
ql / 2 = 0. 99 * 32/2 = 15. 04 кН
Побудова епюр згинаючих моментів.
Від дій вантажу:
Від дії розподіленого навантаження:
11.2Осевой момент опору перерізу
Осьової момент інерції:
11.3Нормальние напруження, що виникає при згині балки моста
так як розрахунковий опір R = 240 мПа, а напруги, що виникають в балці 12. 9 мПа, то міцність балки, при статичному додатку навантаження, забезпечена.
12. Розрахунок металоконструкції при динамічному дії навантаження
12.1Расчёт на ударний додаток навантаження
При розрахунку, для його спрощення приймаємо ряд допущення:
1. при ударному навантаженні в елементах конструкції виникають тільки пружні деформації і розраховується система є лінійно деформується
2. сам удар вважається непружних
3. втрата частини енергії на нагрівання соударяющихся тел і місцеві деформації в зоні контакту не враховуються
Приймаються наступні умови розрахунку:
- вантаж вагою 50 кН падає з висоти на середину вільно лежить балки моста прольотом l = 32 м, розрахунковий опір стали R = 240 мПа,
де k-динамічний коефіцієнт
k = 0, k = 8, т. к. при k = 0 розрахунки не мають сенсу, приймаємо k = 8.
12.2 Нормальні напруги від прогину при ударі
Т. к. Д, Призначення козлового двухконсольная крана, його будову та принцип роботи. Визначення основних параметрів та робочого обладнання. Розрахунок механізму підйому вантажу і заданих складальних одиниць. Організація нагляду за безпечною експлуатацією кранів. Розрахунок механізму підйому вантажу. Розрахунок кріплення каната до барабана. Перевірка двигуна на нагрів і час пуску. Розрахунок механізму пересування візка, крана. Вибір електродвигуна, редуктора і гальма. Визначення основних розмірів металоконструкції. Вантажопідйомні і транспортують машини, їх деталі. Обчислення основних параметрів механізму підйому крана, а також пересування талі. Розрахунок металоконструкції крана. Мастило вузлів і деталей крана, вибір і обгрунтування необхідного для цього масла. Загальна характеристика перевантажувального обладнання. Види козлових кранів, їх продуктивність. Вибір розрахункових навантажень. Обслуговування рейкових перевантажувачів. Розрахунок і проектування механізму головного підйому, лебідки допоміжного підйому. Комплексна механізація залізничного контейнерного складу, принципи і етапи його формування. Порядок проектування контейнерного козлового крана. Визначення параметрів механізму підйому, пересування крана. Розрахунок вала ходового колеса і з'єднань. Розгляд поняття та застосування кранів - машин періодичної дії, які використовують для підйому і переміщення вантажів. Розрахунок механізму підйому вантажу, повороту і стріли з двотаврової балки, що спирається на верх колони, поставленої на фундамент. Процес підйому крана в шахті ліфта. Експлуатація баштових кранів відповідно до правил Держгіртехнагляду. Розрахунки параметрів силового приводу крана. Визначення довжини барабана. Згинальні моменти, що діють на вісь. Вибір типорозміру редуктора. Застосування на виробництві козлового крана як високоефективного засобу комплексної механізації підйомно-транспортних, вантажно-розвантажувальних, складських робіт. Розрахунок механізму підйому вантажу, пересування візка і протиугінного захоплення крана. Розрахунок механізмів підйому вантажу, пересування візка і крана, міцності металоконструкцій. Вибір гальма, підшипників і муфт. Розрахунок потужності і підбір мотор-редуктора. Перевірка електродвигуна за умовою пуску. Розробка гідроприводу мостового крана. Розрахунок механізму підйому крана. Вибір двигуна, сполучної муфти, передачі і муфти з гальмівним шківом. Розрахунок металоконструкції візки, обмежувача вантажопідйомності, металевої конструкції мосту. Кабіна управління і робоче місце кранівника.подібні документи
Схожі статті