1.Вибор підвіски крюка.
Найбільш широко вживаними універсальними вантажозахоплювальними пристроями є вантажні гаки і петлі, до яких вантаж прикріплюють за допомогою канатних або ланцюгових строп. За формою гаки поділяють на однорогі і дворогі. Розміри гаків стандартизовані: для механізмів з ручним і машинним приводом - однорогі крюки по ГОСТ 6627-74, для механізмів з машинним приводом - дворогі по ГОСТ 6628-73. Форма гаків обрана такою, щоб забезпечити їх мінімальні розміри і масу при достатній міцності, однаковою у всіх перетинах.
Вантажні гаки виготовляють куванням або штампуванням з низьковуглецевої сталі 20; допускається виготовлення гаків зі сталі 20Г. Застосування високовуглецевої сталі і чавуну неприпустимо через малу пластичності матеріалу і небезпеки раптового зламу гака. Після кування або штампування проводять нормалізацію для зняття внутрішніх напружень.
Застосування литих сталевих гаків обмежено через можливість утворення внутрішніх дефектів металу при литті. Однак у зв'язку з розвитком засобів дефектоскопії застосування литих гаків стає все більш перспективним, особливо для гаків великої вантажопідйомності, для виготовлення яких куванням потрібно потужне ковальсько-пресове обладнання. Механічній обробці піддається тільки хвостовик гака, на якому нарізається різьба - трикутна при вантажопідйомності до 10 т і трапецієвидна при більшій вантажопідйомності. За допомогою цієї різьби гак закріплюється на траверсі підвіски крюка.
Після виготовлення гак випробовують на міцність під навантаженням, що перевищує його номінальну вантажопідйомність на 25%. При випробуванні гак витримують під навантаженням не менше 10 хв; після зняття навантаження на гаку не повинно бути тріщин, надривів, залишкових деформацій. Заварка або закладення дефектів гака не допускається.
Для стандартного гака (що відповідає номінальній вантажопідйомності) розрахунок перетинів гака не проводять. Для гака, що відрізняється за своїми розмірами або формою від стандартного, обов'язково розраховують тіло гака як бруса великої кривизни.
При виборі підвіски крюка оперуємо вантажопідйомністю крана G = 40 kH = 4т (з урахуванням коефіцієнта запасу міцності 4 * 1,25 = 5 т), групою режиму роботи М6, кількістю блоків в підвісці. Згідно ОСТ 24.191.08-81 вибираємо крюковую підвіску 1-5-610, де 1 кількість блоків, 5 вантажопідйомність (в тоннах), 610- діаметр блоку мм, діаметр каната dk = 16 мм.
2.Расчет і вибір барабана.
Барабани застосовують для багатошарової і одношарової навивок каната. Барабани для багатошарового навивання застосовують тільки при дуже великій довжині навивається каната. Вони можуть мати гладку поверхню або поверхню з гвинтовою канавкою. З обох сторін барабани мають борти (реборди), що виступають над верхнім шаром покладеного каната не менше ніж на два його діаметри, а гладкі барабани для зварних ланцюгів - борти, що виступають не менше ніж на ширину ланки ланцюга.
За правилами Держгіртехнагляду Росії довжина нарізної барабана має бути такою, щоб при нижчому робочому положенні вантажозахоплювального пристрою на барабані залишалося не менше 1,5 витка каната, не враховуючи витків, що знаходяться під затискним пристроєм.
У більшості випадків у вантажопідйомних машинах застосовують нарізні барабани для одношарової навивки каната. Канавки (рис. 3), нарізані на поверхні барабана (по гвинтовий лінії), збільшують поверхню зіткнення, ніж зменшують напруження зминання, усувають тертя між сусідніми витками і знос каната. Тому при нарізних барабанах термін служби каната збільшується. Крок нарізки вибирають рівним t = dk + (2. 3) мм, де d - діаметр каната.
Приймаємо t = dk + 2 = 16 + 2 = 18 мм.
де 1,5 - число недоторканних витків, регламентоване нормами Держгіртехнагляду для зменшення натягу каната в місці його закріплення на барабані;
Lк = Н = 12 м-робоча довжина каната, намотують на барабан;
Попередньо діаметр намотування D2 = 0,85Dб ≈518,5 мм,
де Dб = 610 мм-діаметр блоку підвіски крюка.
Довжина гладкого кінцевого ділянки, необхідної для закріплення заготовки барабана в верстаті при нарізанні канавок, визначається за формулою
Довжина барабана дорівнює
Діаметр барабана по дну канавок
округляємо до стандартного значення D = 500 мм, отже D2 = 516 мм.
Арабаев виконують литими з чавуну або зі сталі і звареними зі сталі. У механізмах підйому, що відносяться до 5-ї 6-ї груп режиму роботи, а також механізмів, що транспортують розплавлений і розпечений метал, рідкий шлак і інші речовини барабани виконуються тільки зі сталі.
Стінки барабана відчувають складне напруга стиснення, кручення і вигину. У барабанах довжиною менше трьох діаметрів напруги від крутіння і вигину не перевищують зазвичай 10-15% від напруги стиснення. Тому в такому випадку стінку барабана розраховують тільки на стиск.
Напруження стиску в стінці барабана визначають по теорії напруженого стану кільця, навантаженого рівномірно розподіленим по його зовнішній поверхні тиском. Найбільша напруга виникає на внутрішній поверхні кільця:
де D1 = D - 2σ; σ - мінімальна товщина стінки барабана (рис. 2).
Оскільки << D, то і після підстановки значення р в вираз для σсж отримуємо номінальне значення напруги:
де [σсж] = 120 мПа - допустиме напруження для сталі 35Л і режиму роботи 6М;
Smax = 40 кН - натяг каната.
Також товщина стінки сталевого литого барабана повинна бути більш
3.Расчет приводу повороту стріли.
Місце розташування і кінематична схема механізму.
Механізм повороту розташовується на поворотній частині крана. Зачеплення «шестерня-вінець» зовнішнє. При розташуванні механізму на поворотній частині передавальне число даного зачеплення збільшується на 1, так як шестерня, огибаючи вінець, здійснює планетарний рух.
Схема містить відкриту пару «шестерня - вінець», а також двигун, гальмо, редуктор. Крім того, в кінематичну схему входить сполучна муфта, і відкрита зубчаста щабель (циліндрична).
Вибір конструкцій опор поворотної частини.
У стаціонарних кранах з обертової колоною і в настінних кранах, а також у верхніх опорах велосипедних кранів і стаціонарних кранів на нерухомій колоні використовують підшипники кочення, найчастіше радіальні сферичні дворядні. Як нижньої опори в велосипедних кранах і стаціонарних кранах на нерухомій колоні використовують обойму з горизонтальними роликами.
Побудова розрахункової схеми крана та визначення параметрів,
необхідних для розрахунку.
Кран з обертової колоною. Приклад розрахункової схеми стаціонарного крана з обертової колоною, схеми верхньої і нижньої опор показаний на рис. 4.
Діаметри цапф d1. d2 під сферичними підшипниками верхньої і нижньої опор попередньо можна прийняти рівними d1 = d2 = 0,07h≈0,07 * 2 = 0,14 м, діаметр цапфи d3 під наполегливим підшипником нижньої опори (0,6. 0,7) d2 ≈ 0,7 * 0,14 = 0,1 м.
Визначення опорних реакцій.
Вертикальну RV і горизонтальну RH реакції (кН) в опорах визначають шляхом складання рівнянь статики.
З подоби трикутників AD = 1,615 м; DC = 3,77 м.
звідси β = 68,2 о. α = 21,8 о.
Розглянемо вузол В.
З рис. 5 видно, що реакція опори Вх дорівнює зусиллю в стрижні ВС, тому Вх = S1 = 112.19 kH.
Розглянемо вузол А.
Щоб визначити АХ і АУ складемо два рівняння рівноваги.
Так як частота обертання кранів зазвичай не більше 1 об / хв, а кут повороту, як правило, менше 360 ° то підшипники вибирають по статичній вантажопідйомності.
Типи підшипників. Для сприйняття горизонтальних (радіальних) навантажень застосовують радіальні сферичні дворядні кулькові підшипники з циліндричним отвором (тип 1000) по ГОСТ 720-75 або (рідше) роликові радіальні сферичні дворядні з циліндричним отвором (тип 3000) по ГОСТ 5721-75. Для сприйняття (вертикальних (осьових) навантажень застосовують кулькові наполегливі одинарні підшипники (тип 8000) по ГОСТ 16874-75. При навантаженнях, що перевищують значення допустимої статичної вантажопідйомності, можна застосовувати нестандартні підшипники кочення.
Типорозмір підшипника. Вибирають за умовою: максимальна статичне навантаження на підшипник, що дорівнює реакції в опорі, не повинна перевищувати базової статичної радіальної вантажопідйомності Сor. (Для сферичних підшипників) або базової статичної осьової вантажопідйомності Сoa (для наполегливих підшипників).
Вибравши типорозмір підшипника, необхідно виписати його основні параметри: позначення типорозміру; внутрішній і зовнішній діаметри; ширину (для сферичних) або висоту (для наполегливих); базову статичну вантажопідйомність.
Визначення моменту опору повороту.
Момент опору повороту (кН * м) крана, який діє у період розгону механізму, дорівнює
де Ттр - момент сил тертя в опорно-поворотному пристрої;
Тв - момент вітрового навантаження робочого стану (якщо кран працює на відкритому повітрі);
Тін - момент сил інерції, що діють на вантаж, повільно повертаються частини крана (металоконструкція поворотної частини, противагу і т.д.) і обертові частини механізму повороту (ротор двигуна, гальмовий шків, муфти і т.д.).
Момент сил тертя в опорно-поворотному пристрої. Дорівнює сумі моментів сил тертя у верхній (Ттр.в) і нижньої (Ттр.н) опорах:
Момент сил тертя у верхній опорі. Для настінного крана і крана з обертової колоною момент дорівнює
де ƒ - наведений коефіцієнт тертя ковзання в підшипнику; для підшипників кочення ƒ = 0,015.
Момент сил тертя в нижній опорі для настінного крана і крана з обертової колоною дорівнює
Момент вітрового навантаження робочого стану.
Припускаючи, що кран працює в закритому приміщенні, приймемо вітрове навантаження рівною нулю.
Момент сил інерції.
де J - момент інерції (відносно осі повороту крана) повільно повертаються частин крана, вантажу і обертових частин механізму повороту, т * м 2;
ε - кутове прискорення крана, рад / с 2.
де γ = 1,2. 1,4 - коефіцієнт обліку інерції обертових частин механізму повороту;
Jм.п.ч - момент інерції (відносно осі повороту крана) вантажу і повільно повертаються частин крана, т * м 2;
де mϳ - маса ϳ-й повільно повертається частини (вантаж, противагу, стріла і т.д.);
xϳ - відстань від центру маси ϳ-й повільно повертається частини до осі повороту крана, м;
ξ = 1,3. 1,4-коефіцієнт приведення геометричних радіусів обертання до радіусів інерції.
Відстані від центрів маси вантажу і поворотної частини до осі повороту крана рівні: xгр = L = 5 м; хпов = 0,3L = 1,5 м. Маса вантажу G = 40 kH = 4 т, маса крана G1 = 0,4G = 1,6 т.
Кутове прискорення при розгоні знайдемо по допустимому лінійному прискоренню вантажу [а]:
для кранів вантажопідйомністю від 3,2 до 12,5 т при перевезенні штучних вантажів і ручної строповке, [a] = 0.15 м / с 2.
Визначення потужності двигуна.
Потужність двигуна N (кВт) визначають за формулою
де ωкр - кутова швидкість обертання крана, рад / с, приймемо
ηпр - попереднє значення к. п. д. механізму при використанні в механізмі черв'ячної передачі ηпр = 0,75;
Значення ψп.ср залежить від типу двигуна, для двигуна типу 4ас ψп.ср = 1,65 ... 1,8 приймаємо ψп.ср = 1,7.
Розрахунок металоконструкцій крана з поворотною ферменной
Загальна схема виконання крана з постійним вильотом і поворотною ферменной консоллю показана на рис. 9.
Власна вага консолі можна вважати зосередженим і прикладеним в точці F. Зусилля в канаті механізму підйому необхідно розкласти по вузлах відповідно до схеми рис. 9, б.
Розрахункове значення корисного навантаження визначають так само, як і для мостових кранів.
Виникаючі при обертанні крана відцентрова (в площині консолі) сила Рг. ц і тангенціальна (по дотичній до окружності, описуваної кінцем консолі) сила Рг. т від інерції маси вантажу вважаються прикладеними через канат до кінця консолі. Значення цих сил:
mQ - маса вантажу;
L - виліт консолі;
ω, ε - кутові швидкість і прискорення обертання консолі, рад / с і рад / с 2.
Підбір стрижнів ферм консолі проводять відповідно до формулами:
умови міцності розтягнутих стрижнів
умови міцності стиснутих стрижнів
Так як кран має постійний виліт, прогин кінця консолі у нього не нормується і, отже, перевірка статичної та динамічної жорсткості не є обов'язковою.
Схожі роботи:
Розробка заходів з технічного обслуговування машин будівельних організацій
документом є змінний рапорт про роботу машини. а для транспортнихмашін - шляховий лист. Ці документи. школа, 1973. - 400 с. 5. Трофимов, А.П. Землерийні і підйомно -транспортниемашіни / А.П. Трофимов. - Київ, 1978. - 368 с. 6. Фейгін.
Курсова робота >> Безпека життєдіяльності
робіт. У поточних і автоматизованих лініях роль підйомно -транспортнихмашін якісно зросла, і вони стали органічною. ]. - М. Вища школа, 1973. - 471 с. Александров, М.П. Підйомно -транспортниемашіни [Текст]: навч. для машиностроит. спец.
пов'язані зі зберіганням і перевезеннями наливних вантажів. Підйомно-транспортна обладнання. Застосування цього обладнання в складському. будівлі складу. Стелажний кран-штаблёр - підйомно -транспортнаямашіна. що складається з візка і змонтованої на.
Контрольна робота >> Маркетинг
автомобільні (пневмоколісні, гусеничні), залізничні і плавучі. Підйомно -транспортниемашіни мають складну многопріводную конструкцію і по. горизонталі, по вертикалі, вгору, вниз. Підйомно -транспортниемашіни і механізми мають складний пристрій і.
Дипломна робота >> Транспорт
вантажу. т (шт.); Qт - технічна продуктивність підйомно -транспортнихмашін. т (шт.) / ч; tр - тривалість роботи об'єкта. Рмех. - кількість механізаторів, за кількістю підйомно -транспортнихмашін. чол; РВСП. - кількість допоміжних робітників.