АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Розділ 1. Розрахунок механізму підйому вантажа

Читайте также:
  1. IV Розділ. Тести на Нью-Йоркську Конвенцію про визнання та виконання іноземних арбітражних рішень
  2. VIII. Аналіз внутрішніх функціональних підрозділів
  3. Аналіз механізму отримання вогнепальних поранень стегнової кістки
  4. Апарати для розділення неоднорідних мас
  5. Валютний курс та фактори, що на нього впливають. Види валютних курсів. Крос-курси, їх розрахунок.
  6. ВВП и його розрахунок по методу потока видаткив.
  7. Висновки до другого розділу
  8. Висновки до розділу 1
  9. Висновки до розділу ІІІ
  10. Висновок до розділу
  11. Гідравлічний розрахунок багатосхідчатого перепаду колодязного типу
  12. ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ОТВОРІВ МАЛИХ МОСТІВ

ВСТУП

Мета розрахунково-графічної роботи - навчитися виконувати розробку та
аналіз кінематичних схем вантажопідйомних машин і їх механізмів, визначати кінематичні, силові та енергетичні параметри цих пристроїв, оцінювати навантаження окремих деталей та їх зміну в часі, а також розуміти вплив цих навантажень на довговічність та експлуатаційні чинники. Розуміти процеси, що виникають під час пуску та гальмування, моменти коли можливий вихід з ладу окремих деталей, норми їх браковки за правилами Регістру.


Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

Розділ 1. Розрахунок механізму підйому вантажа

1.1 Вага вантажу на гаку при нормальній вантажопідйомності крана:


(1.1)

.

1.2 Швидкість каната-шкентеля, що навивається на барабан:


(1.2)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.3 ККД поліспаста механізму підйому:


(1.3)


де, ККД підшипника кочення згідно правил Регістру:

1.4 ККД обвідних блоків:

(1.4)

.

1.5 Максимальний статичний натяг каната-шкентеля,що набігає на барабан:


(1.5)

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.6 Мінімальне розривне зусилля підйомного каната:

; (1.6) де, kзап – мінімальний коефіцієнт запасу розривного зусилля за правила Регістру:

(1.7)


1.7 Обираємо канат за ГОСТ 2688-80:

1.8 Діаметр канатних блоків:

(1.8)

де, ебл - відношення діаметру блока до діаметру каната ебл=14.

Приймаємо 400 мм.

1.9 Діаметр канатного барабану:

(1.9)

де, еб- відношення діаметру барабана до діаметру каната

1.10 Робоча довжина каната, що намотується на підйомний барабан:

(1.10)

де, Нборта=2,5×Нк – висота борту судна;

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.11 Кількість канавок, необхідну для розміщення робочої довжини каната на барабані:

(1.11)

1.12 Число канавок на барабані для закріплення каната z2 = 4, число запасних канавок z3=2.

1.13 Обчислити повну кількість канавок на барабані:

(1.12)

1.14 Крок канавок на барабані:

(1.13)

Рисунок 1.1 Профіль канатного барабану

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.15 Радіус канавки на барабані:

(1.14)

1.16 Робоча довжина барабану:

(1.15)

1.17 Товщина реборд барабану:

(1.16)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
Рисунок 1.2-До визначення навантажень та розмірів барабану

1.18 Повна довжина барабану:

(1.17)

1.19 Діаметр реборд барабану:

(1.18)

 

1.20 Товщина стінки сталевого барабану:

(1.19)

Так як, така товщина стінки не відповідає мінімальній товщині за умовою, тоді приймаємо:

1.21 Перевірка барабану на тиск силою натягу каната:

(1.20)

де, МПа – допустиме напруження стиску для сталі 45;

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.22 Діаметр барабану:

(1.21)

(1.22)

1.23 Обертальний момент на барабані:

(1.23)

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.24 Згинальний момент, що сприймає барабан:

(1.24)

1.25 Екваторіальний момент опору перерізу барабану:

(1.25)

1.26 Перевірка барабана на сумісну дію згину та кручення:

(1.26)

де, МПа – допустиме напруження стиску для сталі

1.27 Кутова швидкість обертання барабану:

(1.27)

1.28 Частота обертання барабану:

(1.28)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.29 Статична потужність, яку необхідно підвести до барабану при усталеному русі:

(1.29)

1.30 Потрібна статична потужність електродвигуна:

(1.30)

де, Кзп=1,15 коефіцієнт запасу потужності електродвигуна;

=0,97 – ККД барабану на підшипниках кочення;

=0,96 – ККД редуктора;

= 0,99 – ККД зубчатої муфти;

= 0,98 – ККД пружної муфти.

 

1.31 Тип електродвигуна:

Таблиця 1.1- Тип двигуна

Рисунок 1.3- Ескіз двигуна

Таблиця 1.2- Розмірності двигуна

 

1.32 Кутова швидкість вала електродвигуна:

(1.31)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.33 Момент на валу електродвигуна:

(1.32)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.34 Потрібне передавальне число редуктора механізму:

(1.33)

1.35 Обираємо редуктор 1Ц3У-315

Таблиця 1.3- Тип редуктора

Рисунок 1.4- Ескіз редуктора

Таблиця 1.4- Розмірності редуктора:

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

Рисунок 1.5-Ескіз вхідного валу

Таблиця 1.5- Таблиця параметрів валу

Рисунок 1.6. Ескіз зубчастої муфти

Таблиця 1.6. Параметри зубчастої муфти

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.36 Обираємо підшипник для опори барабана:

Роликові підшипники типу 3000 за ГОСТ 5721-75.

Рисунок 1.7- Роликовий підшипник 3610

Таблиця 1.7- Параметри роликового підшипника

Рисунок 1.8- Сполучення канатного барабана із зубчастою муфтою редуктора

Рисунок 1.9- Схема до вибору підшипників барабана

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.37 Довговічність підшипника років (за умови,що кран працює 5800 годин на рік при важкому режимі роботи):

(1.34)

де, для роликових підшипників;

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.38 Корпус та кришка підшипника.

Рисунок 1.10- Корпус підшипника

Таблиця 1.8- Параметри корпусу підшипника

Рисунок 1.11- Кришка підшипника

Таблиця 1.9- Параметри глухої кришки підшипника

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
Рисунок 1.12- Кришка підшипника сквозна із манжетом

Таблиця 1.10 Параметри кришки підшипника сквозної із манжетом

1.39 Дійсна швидкість підйому вантажу при установці вибраного редуктора та спроектованого барабану:

(1.35)

1.40 Відхилення дійсної швидкості підйому вантажу від номінальної.

(1.36)

1.41 Муфта з гальмівним шківом для сполучення електродвигуна зредуктором:

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

Рисунок 1.13- Ескіз муфти з гальмівним шківом

Таблиця 1.11- Параметри муфти

1.42 Перевірковий розрахунок муфти (пальців на згин, а втулок – на зминання):

Вихідні параметри: Обертальний момент на валу Н×м і діаметром вала мм;коефіцієнт перевантаження

Розв’язання:

Розрахунковий обертальний момент:

(1.37)

Основні розміри муфти. Зарозрахунковим моментом Тр=651,735 і діаметром вала 70мм, Муфта МУВП-6, що має

Тмах=700 Н м; L =226 мм; D1 =140 мм; l1=42 мм; lb=6 мм; Z=8; мах=314 рад/с; d1=18 мм.

перевірка міцності гумових втулок:

де, - колова сила, з якою палець тисне на поверхню втулки; -зведена площа робочої поверхні втулки; = МПа –допустимий тиск для гуми втулок

(1.38)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
Міцність втулки забезпечено, оскільки МПа;

Згідно з конструктивними особливостями палець можна розглядати як консольну балку, тобто розрахунковою схемою яка може бути така, що показана на малюнку.

Рисунок 1.14- Епюра пальця

Умова міцності на згин пальців:

(1.39)

Міцність пальців забезпечено, оскільки:

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
1.43 Сумуюче стрічкове гальмо:

Рисунок 1.15- Ескіз сумуючого стрічкового гальмо

Момент тертя стрічкового гальма:

(1.40)

де, кзт коефіцієнт запасу тертя

Номінальна сила пружини у замкнутого гальма:

(1.41)

де, - коефіцієнт тертя фрикційних пар;

кут обхвату барабана стрічкою у рад;

мм і розміри плечей важеля стрічкових гальм;

довжина плеча;

=0,9…0,95 –ККД важільної системи;

Зазор між барабаном та стрічкою.

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
Товщина гальмівної стрічки:

(1.42)

1.44 Коефіцієнт запасу гальмування:

(1.43)

- 1,5 коефіцієнт запасу тертя за правилами Регистру.

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
Розділ 2. Розрахунок механізму зміни вильоту стріли

2.1 Величина зміщення осей блоків В відносно осі шпора стріли:

(2.1)

2.2 Для розробки плану положень стріли довжиною відрізку, що зображатиме її на креслені =200 мм. Та обчислити масштабний коефіцієнт довжин:

(2.2)

2.3 Довжина відрізків та , що зображатимуть на креслені відстані:

(2.3)

(2.4)

2.4 План п’яти положень стріли з довжиною вильоту:

: А1В1=203,192 мм;

: А2В2=189,859 мм;

: А3В3=176,865 мм;

: А4В4=165,164 мм;

: А5В5= 155,93 мм.

2.5 Величина скорочення стрілового поліспаста при зменшені вильоту від максимального до мінімального:

(2.5)

2.6 середня швидкість скорочення стрілового поліспаста:

(2.6)

2.7 Середня швидкість каната-топенанта, що навивається на барабан зміни вильоту стріли:

(2.7)

2.8 Сила ваги стріли:

(2.8)

2.9 Сумарна сила натягу віток «зрівняльного поліспасту» шкентеля, що діє на стрілу:

(2.9)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.10 Плечі сил для кожного з положень:

(2.10)

(2.11)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.11 ККД поліспаста механізму зміни вильоту стріли:

(2.12)

2.12 Сила натягу каната-топенанта для кожного положення:

(2.13)

Таблиця 2.1 – результати розрахунку сили натягу стрілового поліспасту

№ положення h1,мм h2,мм Fпол Fкт, Н
Положення 1 193,184 50,174 1084979,98 188364,58
Положення 2 173,143 50,93 937321,4 162729,41
Положення 3 141,38 47,96 789302,45 137031,7
Положення 4   40,76 627281,63 108903,06
Положення 5 51,7 28,97 408152,89 70859,9

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

2.13 Графік зміни натягу топенанта від кута нахилу стріли:

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

Рисунок 2.1. Графік зміни натягу топенанта від кута нахилу стріли

2.14 за максимальним та мінімальним значенням сили натягу топенанта обчислюємо середнє значення натягу:

(2.14)

Для кожного положення знаходимо силу реакції шарніру шрот стріли R, та осьову силу, що стискає стрілу. Для цього ми розглядаємо рівновагу стріли під дією прикладних сил, відкинувши шарнір С та замінивши його дію реакцією R. Рівняння рівноваги у векторній формі матиме вигляд:

Рисунок 2.2-Реакція опору яка діє на стрілу

2.15 Для побудови плану сил задаємося довжиною відрізку, що зображатиме найменшу силу Gс на плані з інтервалу = 15 мм. Та обчислюємо масштабний коефіцієнт сил:

(2.15)

де, мм;

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.16 Довжини відрізків що зображають на креслені відповідні сили:

(2.16)

(2.17)

 

(2.18)


таблиця 2.2. Результати сил які діють на стрілу

№ положення Fпол., Н мм ,мм R,Н ,мм , H
Положення 1 1084979,88   295,1 1312368,72 290,3 1291022,15
Положення 2 937321,4 210,7 263,2 1170503,04 258,3 1148711,76
Положення 3 789302,45 477,5 231,9 1031305,68 223,8 995283,36
Положення 4 627281,63 141,05 198,5 882769,2 188,02 836162,544
Положення 5 408152,89 91,8 154,8 688426,56 143,9 639952,08

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  

(2.19)

(2.20)

2.17 За даними таблиці будуємо графік зміни реакції шпора

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
стріли R:

Рисунок 2.3-Графік зміни реакції шпора стріли

2.18 Мінімальне потрібне розривне зусилля стрілового каната:

(2.21)

(2.22)

2.19 Обираємо канат:

Мінімальне зусилля на розрив Н. Діаметр каната мм

2.20 Робоча довжина каната, що намотується на стріловий барабан:

(2.23)

2.21 Кількість канавок, необхідну для розміщення робочої довжини каната на барабані:

(2.24)

Вибираємо

 

(2.25)

2.22 Число канавок на барабані для закріплення каната z2 = 4

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
, число запасних канавок z3=2.

 

 

2.23 Обчислюємо повну кількість канавок на барабані:

(2.26)

2.24 Крок канавок на барабані:

(2.27)

Рисунок 2.4- Профіль канатного барабану

2.25 Радіус канавки на барабані:

(2.28)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.26 Робоча довжина барабану:

(2.29)

2.27 Товщина реборда барабану:

(2.30)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
Рисунок 2.5-Епюра для визначення навантажень та розмірів барабану

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.28 Повна довжина барабану:

(2.31)

2.29 Діаметр реборд барабану:

(2.32)

2.30 Товщина стінки сталевого барабану:

(2.33)

Так як це значення не відповідає мінімальному,ми беремо більшу товщину стінкі

(2.34)

 

2.31 Перевірка барабану на стиск силою натягу каната:

(2.35)

де, МПа – допустиме напруження стиску для сталі 45.

2.32 Діаметр барабану:

(2.36)

(2.37)


Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.33 Обертальний момент на барабані:

(2.38)

2.34 Згинальний момент, що сприймає барабан:

(2.39)

2.35 Екваторіальний момент опору перерізу барабану:

(2.40)

 

2.36 Перевірка барабана на сумісну дію згину та кручення:

(2.41)

 

де, МПа – допустиме напруження стиску для сталі

2.37 Кутова швидкість обертання барабану:

(2.42)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
ХДМА.6.070104.РГР.СВПМ.36  
2.38 Частота обертання барабану:

(2.43)

2.39 статична потужність, яку необхідно підвести до барабану при усталеному русі:

(2.44)

2.40 Потрібна статична потужність електродвигуна:

(2.45)

де, Кзп=1,15 коефіцієнт запасу потужності електродвигуна;

=0,97 – ККД барабану на підшипниках кочення;

=0,96 – ККД редуктора;

= 0,99 – ККД зубчатої муфти;

= 0,98 – ККД пружноі муфти.

2.41 Тип електродвигуна:


Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.129 сек.)