Консольный кран на вращающейся колонне г/п 3.2 т

барабан и привод.dwg

Размеры для справок.
Все соединения должны быть тщательно
Полости подшипниковых опор и зубчатой
муфты заполнить смазкой ЛИТОЛ-24 ГОСТ
Технические требования
*. Размеры для справок.
Допускаемые смещения валов
электродвигателя и редуктора:
Несоосность валов устранить
компенсирующими шайбами.
Привод обкатать без нагрузки согласно
программе испытаний.
КК-36. 01. 00. 000. СБ.
КК-32. 01. 00. 000. СБ.
Болты по ГОСТ 7798-70
КК.36.01.01.000. СП.
муфты заполнить смазкой ЛИТОЛ-24 ГОСТ
Полости подшипниковых опор и зубчатой
Все соединения должны быть тщательно
Шайбы по ГОСТ 6402-70
Манжета 1.1-60*85-79
КВ.36.01.01.000. СП.

Общий вид.dwg

Техническая характеристика.
Скорость подъема груза
Угловая скорость поворота крана
Привод механизма подъема:
Передаточное число 41
Привод механизма поворота
Передаточное число 40
Канат ЛК-Р-6х19+10 5

1. обзор ск.doc

1.ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.
1 Виды грузоподъемных машин и их параметры.
Грузоподъемные машины предназначены для подъема и перемещения в пространстве штучных грузов а иногда и сыпучих в таре или в ковше грейфера в пределах рабочей площадки (цеха склада). Они являются машинами прерывного (циклического) действия у которых рабочий ход необходимый для перемещения груза чередуется с холостым обратным ходом а период действия чередуется с периодом пауз. Классификация грузоподъемных машин представлена на рисунке 1.
По назначению грузоподъемные машины можно разделить на вспомогательные и основные. К первым относятся простейшие машины - домкраты тали и лебедки (рисунок 2абв) а ко вторым более сложные машины - подъемники и краны (рисунок 2в-м). Вспомогательные грузоподъемные машины в основном применяют на монтажных и ремонтных работах а приводные лебедки кроме того - для комплектующих разных подъемников и часто в качестве основного узла подъемного механизма в разных кранах.
Подъемники (рисунок 2км) имеют одно (поступательное) движение грузонесущего органа. Поднимаемый груз размещается на грузовой платформе (клети) или насыпают в ковш с помощью подъемной лебедки и каната перемещают по направляющим.
Краны являются более сложными машинами которые поднимаемый груз могут перемещать в двух-трех направлениях. Они бывают с несущими консольными конструкциями в виде укосины стрелы (рисунок 2г-и) и пролетными конструкциями в виде моста на рельсовом ходу (рисунок 2л). У первых поднимаемый груз находится вне пределов опорного контура крана а у вторых - в его пределах.
Краны с несущими консольными конструкциями бывают стационарными и передвижными. Основными видами кранов являются следующие.
Консольно-поворотные стационарные краны (рисунок 2г-и) с поворотной стрелой-укосиной к которой подвешивают передвижную электрическую таль. Кран поворачивают в ручную или от электродвигателя в пределах части круга с радиусом равным вылету стрелы.
Рисунок 1. Классификация грузоподъемных машин.
Рисунок 2. Основные грузоподъемные машины.
Мачтово-стреловые краны не передвижные (рисунок 2д) имеющие стрелу с переменным вылетом устанавливаемую на поворотном круге и мачту с растяжками вверху(вантами) или жесткими опорами (ногами). Груз подвешивают на конце стрелы и перемещают в пределах круга с радиусом равным вылету стрелы.
Башенные и портальные краны (рисунок 2) передвигающиеся по рельсовым путям уложенным на земле. Для увеличения высоты подъема краны имеют башню (портал) груз подвешивается на конце стрелы с переменным вылетом обслуживаемая кранами площадь имеет форму прямоугольника с длинной равной длине путей и шириной равной двойному вылету стрелы. Пневмоколесные и гусеничные стреловые крана (рисунок 2) которые имеют стрелу с переменным вылетом и могу передвигаться по земле обслуживая кольцевую площадь с радиусом равным вылету стрелы.
Мостовые и козловые краны (рисунок 2) относятся к кранам с несущими промежуточными конструкциями которые имеют мост перемещающийся вдоль цеха или склада по рельсам установленным вверху на колоннах (у мостовых кранов) или внизу на земле (у козловых кранов). Вдоль моста по рельсам уложенным на балках моста или по низу несущей балки (монорельсу) передвигается тележка с механизмом подъема. Обслуживаемая краном площадь имеет форму прямоугольника
К основным параметрам характеризующим грузоподъемные машины относят:
грузоподъемность Q в кН
грузовой момент М в кН×м
высота подъема Н в м
у мостовых и козловых кранов
у стреловых кранов (рисунок 2)-скорости различных движений
передвижения Vп в мс
К дополнительным параметрам относят массу крана Gм в т и суммарную мощность установленных двигателей N в кВт.
К геометрическим размерам относят длину ширину высоту и др.
Грузоподъемность машины Q принята в качестве основного параметра для стандартизации.
При выборе грузоподъемной машины обычно учитывается ее грузоподъемность скорость движений путь перемещения груза стоимость самой машины и часто является решающим для составления однотипных машин. а где G м- масса крана в т
Q- вес груза (грузоподъемность) в к Н и R - пролет и вылет в м.
2 Конструкции консольных кранов.
Консольные краны применяют для обслуживания отдельных агрегатов загрузки железнодорожных платформ и автомобилей установки деталей на станках и пр. Они подразделяются на ручные (ГОСТ 19494-74) и электрические (ГОСТ 19811-82). Консольные электрические стационарные краны бывают настенными (рисунок 3 а) на колонне с верхними и нижними опорами (рисунок 3б) на колонне свободностоящей (рисунок 3 в) на колонне свободностоящей двух плечевой с ручным поворотом (рисунок 3г). Технические характеристики консольных кранов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики консольных кранов
На колонне с опорами и свободностоящий
На колонне свободностоящий и двухплечевой
Расстояние между подшипниковыми опорами h обычно близко к высоте подъема Н и не должно быть меньше чем h
Данное условие вызвано тем что с возрастанием произведения Q×L возрастают нагрузки на опоры. Расстояние С от оси вращения до центра масс поворотной части:
Диаметры цапф dl и d2 под сферическими подшипниками верхней и нижней
диаметр цапфы d3 под упорным подшипником нижней опоры
масса поворотной части определяется по удельной металлоемкости
Массу тележки на канатной тяге можно принять равной
где т гр.- масса груза кг.
3. Грузозахватные устройства.
Грузозахватные устройства применяются для захвата штучных и сыпучих грузов в грузоподъемных машинах.
Для захвата штучных грузов используют грузовую подвеску с крюком к которой иногда подвешивают разные промежуточные захватные приспособления. Для транспортировки жидких бетонов применяют бадьи а для сыпучих и кусковых материалов - грейферы.
Грузовые подвески на высоте бывают нормальными и укороченными. В нормальной подвеске применяемый в стреловых кранах крюк 1 (рис. 1.5а) располагают под блоками опирают его на траверсу 2 (из стали 35) через сферический упорный шарикоподшипник и закрепляют гайкой зашплинтованной или надежно законтренной другим способом. Траверса может свободно поворачиваться в сварной обойме 3. Обойма состоит из двух щек с накладками скрепленными между собой болтами и верхней связью часто используемой для установки деревянного бруса как буфера на случай упора обоймы о стрелу в крайнем верхнем положением подвески. На оси 4 (из стали 35) устанавливают чаще всего на шарикоподшипниках блоки 5 число которых зависит от кратности грузового полиспаста.
Рисунок 4. Грузозахватные устройства.
В укороченных подвесках (рисунок 4б) грузовой крюк располагают между подвижными блоками опирая его на ось блоков как траверсу. Их применяют в мостовых кранах чтобы снизить строительную высоту цеха или закрытого склада.
Грузовые крюки по форме бывают однорогими (рисунок 4в г) - для нагрузок 25-750 кН и двурогими (рисунок 4д)- для нагрузок свыше 50 кН. При нагрузка свыше 250 кН применяют грузовые петли (рисунок 4е). Крюки и петли изготавливают ковкой или штамповкой из углеродистой вязкой стали (марок сталь 20 или Ст.З) чтобы при перегрузке крюк не ломался а изгибался грузовые крюки нормализованы по ГОСТ с разными размерами для работы с машинным и ручным приводами. Они могут быть с резьбой или с проушиной (рисунок 4г) на конце необходимой для применения крюка в балочных приспособлениях.
4 Механизмы грузоподъемных машин.
Механизмы грузоподъемных машин - подъема изменения вылета (передвижения тележки) передвижения крана поворота - независимо от назначения состоят в основном из следующих узлов: рабочей части (барабана ходовых колес опорно-поворотного устройства) передаточного устройства тормоза и привода (машинного или ручного).
При конструировании механизмов стремятся к тому чтобы они были агрегаты т. е. все входящие в механизм узла собирались отдельно и уже в виде блока устанавливались на машину. Характерным примером этого является тележка мостового крана на раме которой устанавливают два или три механизма: подъема (иногда их бывает два) и передвижения.
В настоящее время разработан ряд унифицированных узлов грузоподъемных машин (редукторов грузовых барабанов ходовых колес и т.д.) которые позволяют "набирать" из них механизмы имеющие различные характеристики. В связи с этим конструкция механизмов должна выполняться с учетом обеспечения взаимозаменяемости обязательных узлов и деталей.
На рисунке 5 показаны некоторые унифицированные узлы применяемые в разных кранах.
В достаточной степени унифицированы ходовое колесо-1 подвеска крюковая-2 муфта зубчатая-3 редуктор горизонтальный-4 редуктор вертикальный-5 кресло-пульт-6 кабина -7 захват противоугонный-8 балансир ходовой-9 барабан кабельный-10 тормоз электорогидравлический-11 барабан грузовой-12 тормоз электромагнитный-13 блоки верхние-14 редуктор механизма поворота-15 буфер пружинный -16 толкатель электрогидравлический -17 круг шариковый поворотный-18.
Кроме требований бесперебойной работы и надежной эксплуатации механизмы должны удовлетворять требованиям удобства монтажа демонтажа и обслуживания а также требованиям безопасности при работе. Расположение и компоновка механизмов выполняется с учетом безопасности обслуживания и обеспечения демонтажа по возможности без разборки спрягаемых с механизмом узлов и деталей. Особое внимание следует обращать на обеспечение удобного доступа к деталям при обслуживании тормозов креплений канатов муфт зубчатых передач и блоков.
Крепление редукторов грузовых барабанов подшипников тормозов электродвигателей и других узлов к металлоконструкции необходимо конструировать из удобных для установки и смены крепежных элементов. Кроме того эти узлы следует фиксировать от смещения относительно опорной плоскости установкой платиков чистых блоков платформ и т.п. Все движущиеся части механизмов которые могут быть причиной несчастного случая необходимо закрывать кожухами. Обязательному ограждению подлежат зубчатые и червячные передачи; соединительный муфты с выступающими частями; барабаны расположенные вблизи от рабочего места крановщика или прохода; валы если они расположены в местах предназначенных для прохода людей кожуха должны легко сниматься для демонтажа а в необходимых случаях (например кожуха муфт трансмиссионных валов) иметь откидные крышки для осмотра креплений закрытых узлов. На кранах работающих на открытом воздухе все механизмы должны быть закрыты кожухами защищающими эти механизмы от атмосферных осадков. Конструкции кожухов должны предусматривать легкий доступ к механизмам для осмотра регулирования и ремонта.
Блочными называются конструкции которые состоят из отдельных узлов и соединяются между собой при помощи легкоразъемных элементов. Блочными могут быть как и механизмы так и металлические конструкции. Блочность грузоподъемной машины не только упрощает и сокращает время ее монтажа на месте установки и время проведения ремонтных операций но и улучшает условия транспортабельности.
К механизмам ГПМ относят приводы механизмов подъема передвижения изменения вылета поворота. Любой механизм ГПМ состоит из четырёх базовых элементов: привод тормозное устройство передача рабочий орган. Привод чаще всего электрический.
На рисунке 6 показаны кинематические схемы различных приводов. Привод механизма изменения вылета может быть реализован по первой или второй схемам.
Рисунок 6. Примерные кинематические схемы: а – механизм подъема: 1-электродвигатель 2-барабан 3 – редуктор 4-муфта 5-тормоз; б – механизм передвижения: 1-электродвигатель 2-приводное колесо 3 – редуктор 4-муфта 5-тормоз; В – механизм поворота: : 1-электродвигатель 3 – редуктор 4-муфта 5-тормоз; 6 - открытая зубчатая передача.
Кабина крана [6] содержащая стекло шарнирно соединенное в средней части с рычагом который посредством шарнира связан с кабиной крана и упомянутым рычагом отличяющийся тем что с целью повышения удобства в эксплуатации она снабжена планками с пазами и откидным болтом с гайкой причем шарнир рычага расположен в верхней части кабины планки укреплены на стекле а откидной болт смонтирован на рычаге в зоне перемещения планок.
Рисунок 7. Схема устройства по А.С. № 173120.
Устройство для подъема вертикальных конструкций содержащее балку с осями и полозья установленные на направляющих отличающееся тем что с целью упрощения монтажа конструкции балка снабжена ребрами жесткости а оси эксцентрично снабжены между этими ребрами и установлены на полозьях выполненных не связанными друг с другом при этом в месте соединения ребер с балкой ближнем к осям выполнен скос.
Строп для подъема грузов [7] содержащий пакет с петлями на концах навешиваемый на крюк грузоподъемного механизма и замок
Рисунок 8. Схема устройства по А.С. №173369.
выполненный с зевом для прохождения каната один конец которого посредством петли соединен с замком отличающийся тем чтос целью повышения удобства в эксплуатации замок выполенн в виде плоской фигурной скобы с дополнительным зевом выполненый над основным с образованием перемычки между ними и сквозными отверстиями расположенными симметрично продольной оси симметрии скобы под основным зевом для размещения ветвей первой петли каната при этом канат пропущен последовательно через первую петлю основной и дополнительный зев скобы с огибанием перемчки между ними.

Реферат.doc

Страниц Таблиц 3 Рисунков 17 Источников 7.
КРАН КОНСОЛЬНЫЙ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНАЯ МАШИНА ПРИВОД ПОДЪЕМА ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ КАНАТ СТРЕЛА КРАНА ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ.
Объектом исследования является подъемно-транспортное оборудование и методика расчета и конструирования его основных элементов.
Целью работы является проектирование консольного поворотного крана и анализ его экономической эффективности а также оценка и обзор существующих конструкций подъемно-транспортных машин.
В ходе выполнения работы был спроектирован консольный кран грузоподъемностью 3200 кг; рассчитаны основные его элементы выполнен обзор существующих конструкций и технико-экономический расчет.

3 Расчет основных параметров.doc

3. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ.
1. Расчет механизма подъема.
Масса груза mгр = 3200 кг;
Скорость подъема груза vгр= 02 мс;
Высота подъема груза Н = 48 м;
Рисунок 9. Схама механизма подъема: а- схема полиспаста;
Из рисунка следует что ап=2 zк=1 t=0.
Q = mгр × g = 3200×9.81=31392 Н = 314 кН;
Натяжение каната на барабане при подъеме:
Натяжение каната на барабане при опускании:
– КПД полиспаста при подъеме:
Где zр – запас прочности. Для режима 4 М zр= 5.
По каталогу выбираем канат ЛК-Р-619+10.с (ГОСТ 2688-80) с параметрами 59 - Г-Н-1960 с Fразр=40 кН.
Мощность электродвигателя:
где hм=085 – КПД механизма подъема.
Требуемая мощность электродвигателя для стандартной продолжительности включения:
По каталогу выбираем электродвигатель МТF 211-6 с параметрами:
Мощность при ПВ = 25% - 9 кВт;
Частота вращения вала электродвигателя n = 915 обмин;
Момент инерции ротора Iр=0115 кг×м2.
Диаметр и дина барабана диаметр блоков:
Dб= h1×d1=20×13 = 260 мм.
Принимаем Dб= 320 мм;
где Lк=Н×ап= 10×2=20 м=20×103мм;
t=1.1×83=91310мм-шаг навивки;
Требуемое передаточное отношение редуктора:
где nб – частота вращения барабана механизма подъема.
По каталогу выбираем редуктор Ц2-350 с передаточным отношением
U = 4134 и передаваемой мощностью Р = 123 кВт.
Расчет соединительной муфты.
Расчетный момент на муфте:
где Мдв – крутящий момент на валу электродвигателя;
Мдв=9550×Рдвnдв=9550×9915=939 Н×м;
к1=13 – коэффициент ответственности узла.
к2 = 12 – для режима 4 М.
Мр= 939× 13×12= 1465 Н×м;
Выбираем шкив-муфту МУВП-4.
Расчетный тормозной момент
Где k – коэффициент запаса торможения. Для режима 4М k=175;
Мст- статический момент при торможении;
Мт= 50097×175= 8767 Н×м;
Выбираем тормоз ТКГ – 100 с тормозным моментом 100 Н×м.
Проверка электродвигателя на нагрев.
Проверку двигателя на нагрев проведём по эквивалентному крутящему моменту из условия:
Где ТЭ – эквивалентный крутящий момент;
Тдв.н.- номинальный крутящий момент на валу электродвигателя.
где Тст.под Тст.оп – статический момент при подъеме и опускании j-го груза.
tр.j. – время разгона при работе с j –м грузом.
tу.под. tу.оп. – время установившегося движения при подъеме и опускании.
где Uм=Uр×ап = 4134×2 = 8268 – передаточное отношение механизма подъёма;
Принимаем что за цикл работы производится 10 подъёмов-опусканий груза тогда
Q1 = Qн = 31392 Н – 2 раза;
Q2 = 05Qн = 15696 Н – 3 раза;
Q3 = 0195Qн = 6121.44 Н – 3 раза;
Q3 = 005Qн = 15696 Н – 2 раза;
Таблица 3. Результаты расчета.
Время разгона при подъёме и опускании:
где wдв.п.= wдв = p×n30 = 3.14×91530 = 9577 с-1;
wдв.о.= 2wс - wдв = 2×1047 – 9577 = 12148 с-1;
где wс = 2×p×fР = 2×314×503=1047 с-1;
здесь Р = 3 – число полюсов электродвигателя.
ТП.СР. = 195 Н м – пусковой момент двигателя;
где - моменты инерции муфты и тормозного шкива;
g = 115 12 - коэффициент учитывающий момент инерции вращающихся частей.
Время установившегося движения при подъёме и опускании:
НСР = 3м – средняя высота подъема.
Окончательно рассчитываем эквивалентный момент:
Заданное условие выполняется следовательно двигатель перегреваться не будет.
2. Расчет механизма поворота.
Угловая скорость поворота w = 0157 с-1;
Вылет стрелы L= 35 м;
Рисунок 11. Схема крана.
Расстояние между опорами h » Н = 48 м.
Расстояние l = (025 03) L=03×35=09 м.
Диаметры цапф под подшипники:
d1 = d2 = 0.07×h=0.07×48 = 0.312 м » 315 мм.
d3 = (0.6 0.7) d1 = 200 мм.
Вес поворотной части:
Gпов = Gуд×Q×L = 0.25×15×325 = 12 т;
Здесь Gуд = 025 тт×м;
Реакции в подшипниках:
RV = Qгр+ Gпов = 14720+12×9810 = 26492 Н;
По статической грузоподъёмности подбираем подшипники:
Два радиальных сферических № 1003164 по ГОСТ 5721—57 с размерами d = 320 мм; D = 500 мм; В = 125 мм; статическая грузоподъёмность 1850 кН;
Шариковый упорный однорядный подшипник № 8140 по ГОСТ 6874 – 54 с размерами d = 200 мм D = 250 мм Н = 37 мм; статическая грузоподъёмность 535 кН;
Момент сопротивления повороту:
Тс = ТТР + ТВ + ТИН;
Где ТТР – момент сопротивления сил трения;
ТВ – момент ветровой нагрузки (отсутствует);
ТИН – момент сил инерции;
Момент сил трения в верхней опоре:
Момент сил трения в нижней опоре:
ТТР = 33 + 64 = 97 Н×м;
Где e - угловое ускорение;
e = [a]L = 0.1325 = 003 с-2;
здесь [a] – допускаемое ускорение;
J = g×Jпост = g×k×Smj×
Где g= 12 14 – коэффициент учета инерции вращающихся частей;
k = 13 14 – коэффициент приведения геометрических радиусов к радиусу инерции;
J = 12×13×(1500×325+1200×12) = 9850 кг×м2;
ТИН = 9851×003=295 Н×м;
Тс = 97+ 295 = 392 Н×м;
где hпр = 07 08 – КПД привода;
yср – средняя кратность пускового момента. Для двигателей серии 4А yср= 16 18.
Принимаем электродвигатель 4АА50А4У3 с частотой вращения
n = 1390 обмин и мощностью Р = 012 кВт.
Передаточное число привода:
Принимаем червячный горизонтальный редуктор РЧУ – 40 с передаточным отношением UР = 40 и передаваемой мощностью Р = 02 кВт.
Передаточное число открытой зубчатой передачи:
Uз = UUр = 55540=139;
Принимаем параметры зубчатой передачи:
Модуль зацепления m = 2.5 мм;
Число зубьев шестерни z1 = 20;
Число зубьев колеса z2 = z1× Uз=20×139»280;
Делительные диаметры колес:
d1 = m× z1= 2.5×20= 50 мм;
d2 = m× z2= 2.5×280= 700 мм;
Момент на быстроходном валу:
Расчетный тормозной момент:
МТ = МДВ × kт =082× 15 = 124 Н×м;
Принимаем тормоз ТКТ – 100.

Ввдение.doc

Подъемно-транспортное машиностроение имеет многовековую историю и пожалуй является более древним чем любая отрасль машиностроения.
Простейшие подъемно-транспортный устройств – рычаги вороты а также рычажные и ковшовые подъемники – были еще известны со времен глубокой древности. Их применение было связано со строительством циклонических сооружений – храмов дворцов и разных памятников а также с полевым земледелием в безводной местности.
Прототипом современных лебедок является колодезный ворот кранов – колодезный журавль и ковшовых элеваторов – ковшовый водоподъемник (ведерная цепь). Согласно летописям о применении колодезного ворота и журавля люди еще знали в Китае в ХХ веке до нашей эры а водоподъемника – во втором веке до нашей эры. В качестве тягового органа использовались канаты свитые из лиан и волокон растений. В древнем Китае и Индии для водоподъема использовались также так называемые китайские цепные насосы являющиеся прототипом современных скребковых конвейеров. Они изготавливались из деревянных шарнирных цепей и скребков которыми вода проталкивалась вверх по наклонному желобу.
На заводах подъемно-транспортные машины являются в основном частью технологического оборудования установленного в технологической линии начиная от складов включая все производственные цехи Ии кончая складом готовой продукции. К ним относятся различные конвейеры мостовые краны и пневмотранспортное оборудование. Кроме того их используют для разгрузки вагонов подачи материалов на склад а также погрузки на складе готовой продукции в автотранспорте.
Подъемно-транспортные машины оказывают существенное влияние на организацию производственного процесса на заводах и регулируют темпы производства. Если учесть подъемно-транспортные операции одного завода то машинами в общей сложности перемещается продукция в объеме шестикратной производительности завода.
Вновь создаваемые машины должны быть более производительными экономичными надежными и долговечными. Последние два показателя являются качественно новыми с малоизученными цифровыми оценками. В общем виде эти показатели можно характеризовать следующим образом:
Надежность – является свойством машины (узла детали) в заданный межремонтный срок без вынужденных перерывов;
Долговечность – машины характеризуется продолжительностью безотказной работы в нормальных условиях эксплуатации до установленного срока амортизации.
Высокие эксплуатационные свойства машины косвенно зависят от степени их типизации унификации и стандартизации в машиностроительной промышленности.

список лит.doc

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Курсовое проектирование грузоподъемных машин Казак С.А. и др.- М: Высшая школа 1989.-319с.
Александров М.П. и др. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. - М: Машиностроение 1987.-127с.
Руденко Н.Ф. и др. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. М: Машиностроение- 1971.-464с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х томах. М.:Машиностроение-1981 82 г.
Справочник по кранам Под. ред. Гохберга М.М. и др. В 2-х томах. - М.: Машиностроение- 1988г.
А.с. СССР № 173120 МПК В 66с 0901. кабина крана 1982 г.
А.с. СССР № 173369 МПК В 66с 1100. Строп для подъема грузов 1982 г.

2. описание конструкции.doc

2.ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ.
Кран поворотный на вращающейся колоне грузоподъемностью 3200 кг состоит из следующих основных узлов: стрелы с блоками и крюковой подвеской с двухкратным полиспастом поворотной колонны. Рама крепится анкерными болтами к бетонному фундаменту. На поворотной колонне со стороны противоположной стреле расположены две колоны: на верхней установлен механизм привода подъема груза.
Таблица 2. Техническая характеристика крана.
Грузоподъемность кН
Скорость подъема груза мс
Угловая скорость С~1
Повторность включения %
Установленная мощность кВт
Привод механизма подъема состоит из электродвигателя 4АА50А4У3 мощностью 012 кВт числом оборотов n=1390 обмин тормоза ТКГ-100 с тормозным моментом 100Нм упругой втулочно-пальцевой муфты на базе МУВП-4 редуктора Ц2-350 с передаточным числом 4134 номинальным моментом на тихоходном валу 250 Нм.
Стрела крана выполняется из трубы швеллера с растяжкой из двух уголков 40x4. Поворотная колонна выполняется из трубы 219х8 а неповоротная - из трубы 180x12. Опоры состоят из шарикового упорного однорядного подшипника № 8140 и двух радиального сферических подшипников № 1003164.

4.расчет на прочность.doc

4. РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ.
1. Расчет металлоконструкции крана.
Рисунок 13. Схема металлоконструкции крана.
а) Расчет стрелы крана.
Принимаем расчетную схему показанную на рисунке 14.
Рисунок 14. Схема нагружения стрелы.
Максимальный изгибающий момент в сечении:
Ммах = Q×cos a × а = 15000× cos 15 × 11 = 159375 Н×м;
Требуемый момент сопротивления в сечении:
Wтр = Ммах[s] = 159375 160 = 996 см3;
Здесь [s] = 160 МПа – заниженное допускаемое напряжения для стали Ст 3.
Выбираем сдвоенный швеллер № 12 с Wх = 506 см3 каждый.
Колонна имеет расчетную схему показанной на рисунке 15.
Рисунок 15. Схема нагружения колонны.
Максимальный изгибающий момент в колонне:
Ммах = Q×L = 15000×325= 48750 Н×м.
Требуемый момент сопротивления в колонне:
Wтр = Ммах[s] = 48750 160 = 3046 см3;
В качестве сечения выбираем трубу с диаметром 30 см и толщиной 1 см (из конструктивных соображений).
Момент сопротивления в трубном сечении:
Wх = p×D2×s4 = 3.14×302×14 =7065 см3;
Расчет на жесткость выполнять нет необходимости ввиду развитости сечения.
2. Расчет вала механизма поворота.
Рисунок 16. Расчетная схема приводного вала механизма поворота.
Предварительно зададимся материалом вала – Сталь 40ХН с механическими характеристиками:
Временное сопротивление sв=990 МПа;
Предел текучести sт=780 МПа;
Предел выносливости s-1=450 МПа;
Допускаемые напряжения изгиба [s] = sтn = 7802 = =365 МПа;
Находим усилия действующие на вал:
Fr = Ft×tg a = 318.7× tg 20 = 116 Н.
Усилие от возможного смещения в муфте
Реакции в подшипниках:
Изгибающие моменты в сечениях вала:
М1=-Fм×а = -892×80 = -71360 Н×мм;
М2=-Fr×c = -116×80 = 9280 Н×мм;
Ммах=Ft×c= 318.7×80 = 25496 Н×мм;
Крутящие моменты в сечениях вала:
Т1=Ткр=Тu = 318.720=15.94 Н×мм;
Выполняем оценку статической прочности для опасного сечения
Момент сопротивления в сечении
Wк = 2×W = 2×12265 =24530 мм3 – при кручении;
Напряжение крученияМПа;
Эквивалентные напряжения
Условие прочности выполняется.
Оценку выносливости вала выполнять нет необходимости ввиду малости амплитудных напряжений.
3. Расчет элементов барабана механизма подъема.
Реакции в подшипниках
М1=RА×а = 4837×40 = 193480 Н×мм;
М2=RВ×с = 2903×60 = 174180 Н×мм;
Wк = 2×W = 2×21195 =42390 мм3 – при кручении;
б) расчет барабана на изгиб.
Максимальный изгибающий момент:
Ммах=Fб×b4= 7740×1304= 251550 Н×мм;
Момент сопротивления в сечении барабана
Wх = p×D2×s4 = 3.14×1602×104 =200960 мм3;
Зададимся материалом барабана КЧ-30.

Титульник.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ярославский государственный технический университет
Кафедра “Теории механизмов и деталей машин”
Курсовой проект защищён
Проектирование консольного крана на вращающейся колонне
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине
“Подъёмно-транспортные машины ”
НормоконтролёрРаботу выполнил
ассистентстудент гр. АСДМ-47

заключение.doc

В курсовом проекте был спроектирован полноповоротный кран на вращающейся колоне колонне грузоподъемностью 3200 кг с вылетом стрелы
м и высотой подъема 48 м.
Проведен обзор и анализ существующих конструкций выполнена классификация грузоподъемных машин дано описание крановых механизмов сделан патентный обзор. Приводится описание спроектированной конструкции.
Выполнен расчет привода механизма подъема груза двигатель привода проверен на нагрев. Рассчитан привод поворота крана. Выбраны схемы трансмиссий подобраны редукторы муфты тормоза.
Проведены расчеты металлоконструкции крана а именно стрелы поворотной и неповоротной колонны рассчитана рама основания.
Проектирование крана позволило практически закрепить знания полученные в курсе «Подъемно-транспортные машины».

5.ТЭР.doc

5. ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСИКЙ РАСЧЕТ.
Производительность крана наряду с грузоподъемностью является основным параметром грузоподъемных машин. Она зависит от грузоподъемности времени цикла опыта крановщика и других факторов.
Техническая производительность крана:
где КИГ – коэффициент использования по грузоподъемности;
tЦ – время цикла tЦ » 40 с;
tС – время строповки и расстроповки груза tС » 20 с;
Эксплуатационная производительность:
где КИВ = 04..07 – коэффициент использования машины по времени;
ПЭ =40 × 055 = 22 тч;
Стоимость машиносмены является основным показателем эффективности грузоподъемной машины.
где КТР = 07 09 – коэффициент учитывающий транспортное время на перемещение между объектами;
СР = 102 у. е.– расчетная стоимость перемещения одной тонны груза;
tСМ = 8 часов – продолжительность смены;
СМС = 08×099×22×102×8 = 1422 у. е.см;

Содержание.doc

Обзор существующих конструкций .
Виды грузоподъемных машин и их параметры.
Конструкции консольных кранов. ..
Грузозахватные устройства. ..
Механизмы грузоподъемных машин.
Патентный обзор . .
Описание конструкции крана .
Расчет основных параметров
Расчет механизма подъема
Расчет механизма поворта. ..
Прочностной расчет ..
Расчет металлоконструкции крана .
Расчет вала механизма поворота .
Расчет элементов барабана . .
Технико – экономический расчет
Список использованных источников
Приложение. Спецификации сборочных чертежей.