• RU
  • icon На проверке: 14
Меню

Проектирование механизма подъёма тележки мостового крана

  • Добавлен: 25.01.2023
  • Размер: 406 KB
  • Закачек: 1
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектирование механизма подъёма тележки мостового крана

Состав проекта

icon
icon птм.cdw
icon птм.bak
icon Мой птм.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon птм.cdw

птм.cdw
Техническая характеристика:
Скорость подъема груза
Группа режима работы 5М
частота вращения вала
передаточное число 24
-Г-1-1568 ГОСТ 2688-80
тележки мостового крана
Компоновочный чертеж

icon Мой птм.doc

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Пермский Государственный Технический Университет
Кафедра «Машины и аппараты производственных процессов»
Курсовая работа по ПТМ
«Подъемно–транспортные машины»
Тема: «Проектирование механизма
подъёма тележки мостового крана»
профессор кафедры КМиСМ
Наименование параметра
Высота подъёма груза
Скорость подъёма груза
Группа режима работы
Спроектировать механизм подъёма тележки мостового крана.
Графическая часть: компоновочный чертёж механизма подъёма
Выбор полиспаста и составление кинематической схемы4
Выбор крюка и крюковой подвески6
1 Определение диаметра барабана6
2 Выбор параметров винтовой нарезки6
3 Определение длины барабана7
4 Определение толщины стенки и расчет прочности барабана7
5 Расчет узла крепления к барабану8
Выбор двигателя механизма подъёма10
1 Определение общего передаточного числа механизма10
2 Определение расчётной мощности редуктора10
Выбор муфт и тормоза11
Проверка тормоза по удельному давлению по времени и ускорению
при торможении и по допускаемому пути торможения13
Проверка двигателя на пусковой момент по времени пуска и ускорению 13
Проверка двигателя на нагрев по среднеквадратичному моменту14
Уточнение кинематической схемы механизма18
Список используемой литературы19
Выбор полиспаста и составление кинематической схемы
По таблице 2.2 ([1] с. 55) для мостового крана грузоподъёмностью до 8 тонн выбираем сдвоенный полиспаст для того чтобы груз поднимался строго вертикально.
Uп – кратность полиспаста Uп=2;
zп – число полиспастов в системе zп=2.
Предварительная кинематическая схема механизма подъема тележки мостового крана.
Рис 1. Предварительная кинематическая схема механизма подъема тележки мостового крана:
Уравновешивающий блок.
Тормоз совмещённый с муфтой.
В соответствии с требованиями РОСТЕХНАДЗОРА канат выбираем по условию:
где Fразр – разрывное усилие каната (Н);
К – коэф-т запаса прочности каната. Так как по табл. 1.9 ([1] с. 10) продолжительность включения ПВ = 40% то по табл. 2.3 ([1] с. 55) для машинного привода механизма и тяжёлого режима работы выбираем: К = 6;
Fmax – максимальное усилие действующее на канат без учёта динамических нагрузок:
где Fб – натяжение ветви каната набегающей на барабан при подъеме груза (Н);
где Q – номинальная грузоподъемность крана (т); Q=25 т;
ускорение свободного падения (мс2): мс2;
Qп – масса крюковой подвески (т):
Qп = (001 – 003)·Q = (001 – 003)·25 = 0025 0075;
Принимаем Qп = 005 т;
zп – число полиспастов zп = 2;
Uп – кратность полиспаста Uп = 2;
где б – КПД блока. Выбираем по табл. 2.1 ([1] с. 54) для подшипников качения с нормальной смазкой б = 098;
обn – КПД обводных блоков т.к. обводные блоки отсутствуют: обn = 1
n – число обводных блоков;
Расчетное разрывное усилие каната (Н):
По разрывному усилию в соответствии с табл. 2.5 ([1] с. 57) и табл. III.1.1 ([1] с. 277) выбираем канат: канат двойной свивки типа ЛК–Р конструкции 6x19(1+6+66)+1о.с. по ГОСТ 2688–80
Fразр= 41550 Н > F разр= 379023 Н
dк=91 мм при маркированной группе 1568 МПа. Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната М=305 кг.
Согласно табл. 2.4 ([1] с. 56) канат обозначается: стальной канат диаметром 91 мм грузовой (Г) изготовленного из материала марки 1 с правой свивкой прядей крестовой свивкой элементов каната из проволок маркировочной группы 1568 МПа по ГОСТ 2688–80:
КАНАТ – 91 – Г – 1 – 1568 ГОСТ 2688–80.
Фактический коэф. запаса прочности каната:
Условие прочности выполняется.
Выбор крюка и крюковой подвески
по табл. III.2.4 ([1] с. 297) для режима работы 5М(Т) Q=25 т и машинным приводом выбираем однорогий крюк №11 по ГОСТ 6627–74.
Выбор крюковой подвески:
по табл. III.2.5 ([1] с. 298) в соответствии полиспасту Uп=2 zп=2 грузоподъёмности Q=25 т и режиму работы 5М(Т) выбираем подвеску: тип 1 грузоподъёмность 32т и диаметре каната 91 мм режим работы – тяжёлый
dк – жёлоб блока под канат dк=92 мм;
b – расстояние между центрами блоков b=200 мм.
m – масса подвески m=68 кг.
1 Определение диаметра барабана
В соответствии с требованиями РОСТЕХНАДЗОРА диаметр по средней линии навивки стального каната на барабан:
где dк – диаметр каната (мм:) dк =91; e – коэффициент зависящий от типа машины привода механизма и режима работы. По табл. 2.7 ([1] с. 59) для мостового крана с машинным приводом при тяжелом режиме работы: e = 30.
D = 3091 = 273 мм => Примем D = 300мм.
2 Выбор параметров винтовой нарезки
Рис. 2 Профиль канавок на барабане
По табл. 2.8 ([1] с. 60) выбираем размеры профиля канавок барабана при диаметре каната dк = 91 мм:
t – шаг витка t = 11 мм;
h – глубина канавки h = 3 мм;
r – радиус канавки r = 55 мм;
D – диаметр барабана по средней линии навивки;
Dб – диаметр барабана по дну канавки (мм):
Dб = 300 – 91 = 2909 мм 291 мм.
3 Определение длины барабана
Рис.3 Вид барабана для сдвоенного полиспаста.
Полная длина барабана для сдвоенного полиспаста:
где L'б – длина нарезанной части барабана для намотки каната с одного полиспаста:
где t - шаг витков (t=11мм); z – число витков каната:
где Н – номинальная высота подъема Н = 8 м;
z1 – число запасных (несматываемых) витков каната перед узлом крепления
каната к барабану (для уменьшения силы действующей на узел крепления
каната к барабану) z1 =15 – 2 витка примем z1 = 2;
z2 – число витков необходимое для размещения узла крепления каната к
барабану z2 = 3 – 4 витка примем z2 = 4.
Lб = 2253 + 200 = 706 мм
где l – длина средней (ненарезанной) части барабана l = b = 200 мм
Принимаем Lб = 706 мм.
4 Определение толщины стенки и расчет прочности барабана
Т.к. барабан из стали и литой то толщину стенки барабана определяем по формуле:
= 001×Dб + 3 = 001291 + 3 = 591 мм но т.к. ≥ 12 мм то принимаем толщину стенки барабана = 12 мм.
Материал барабана по табл. 5.2 ([2] с. 75):
Принимаем в качестве материала барабана Сталь 35Л: Т = 280 МПа
[сж] = 140 МПа ([сж] = 05Т)
Lб Dб = 706 291 = 242 3 - т.е. при проверке барабана на прочность учитываем только напряжение сжатия (МПа):
напряжение сжатия в стенке барабана (МПа); допустимое напряжение сжатия (МПа); А – коэффициент учитывающий влияние второго и последующей навивки.
предельное напряжение (МПа); коэффициент запаса прочности
= 15-20 – для стали примем = 2
Условие выполняется.
5 Расчет узла крепления каната к барабану
В данном случае используем крепление каната двуболтовую накладку с трапецеидальной канавкой.
Натяжение каната в месте крепления на барабане (Н):
Fб – натяжение ветви каната;
коэффициент трения между канатом и барабаном 01 016 примем013; угол обхвата барабана запасными витками каната 3 4 (рад) примем 4 т.к. z1=2;
При креплении конца каната на барабане накладкой сила растягивающая один болт (Н):
z – число болтов в накладке z =2; угол обхвата барабана витком крепления каната (рад) ; приведенный коэффициент трения между канатом и канавой накладки с трапецеидальным сечением канавки:
угол наклона боковой грани канавки (град).
Изгибающая сила действующая на болт (Н):
Суммарное напряжение в каждом болте (Па):
допускаемое напряжение на растяжение материала болта (Па) ;
коэффициент запаса надежности крепления каната ;
– коэффициент напряжения кручению.
расстояние от головки винта до барабана (м) ;
Принимаем БОЛТ М10х30 ГОСТ 7805–70. Материал болта – ВСт3;
– внутренний диаметр резьбы болта (м) ;
По табл. 6.10 и 6.12 ([2] с. 115) – предельное напряжение.
Прочность болта достаточна условие выполняется.
Выбор двигателя механизма
Номинальная мощность двигателя (кВт):
– номинальная мощность двигателя при данном режиме работы; – статическая мощность механизма при постоянном режиме работы:
Q – номинальная грузоподъемность крана (т); Q=25 т; Qп = m – масса крюковой подвески Qп= 68 кг; ускорение свободного падения (мс2) мс2; скорость подъема груза (мс) ; – общий КПД:
КПД редуктора по табл. 5.1 ([1] с.127) для двухступенчатого редуктора на подшипниках качения ;
КПД муфты для упругих компенсирующих муфт
КПД барабана табл. 1.18 ([1] с.23) для барабана для стальных канатов на подшипниках качения примем
По таблице III.3.7 ([1] с.315) выбираем крановый электродвигатель MTKF 211–6 с короткозамкнутым ротором 50Гц 220380 500В для тяжёлого режима работы (ПВ=40%) ближайший в ряду двигатель:
= 75 кВт – мощность на валу;
n = 880 обмин – частота вращения;
Jp = 011 кгм2 – момент инерции ротора;
m = 110 кг – масса двигателя.
Выбор редуктора и уточнение фактической скорости
1 Общее передаточное число механизма
2 Расчётная мощность редуктора
Кр – коэффициент учитывающий условия работы редуктора
для приводов механизма подъёма крана Кр = 1 (стр.40)
По таблице III.4.2 выбираем:
Редуктор цилиндрический двухступенчатый крановый типоразмера
Uф = 249 Рбыстр. в. = 93 кВт
Отклонение передаточного числа редуктора от расчётного:
Фактическая скорость груза:
гдеnфб – фактическая скорость барабана
где Uф – передаточное число редуктора = 249
Выбор тормоза и муфты
Тт. – осевое усилие создающее тормозной момент
Кт. – коэффициент запаса торможения при тяжёлом режиме работы Кт.=2
Тт.ст.– статический момент при торможении
По таблице III.5.11 выбираем:
Тормоз колодочный электромагнитный переменного тока ТКТ-200:
B – ширина колодки = 90 мм
γ – угол торможения = 70о
отрегулировать тормозной момент до Тт. = 133 Нм
Проверка тормоза на удельное давление:
Fn – нормальная сила колодки
f - коэффициент трения для данного тормоза для асбестовой ленты f =035
[P] - для стопорных тормозов = 06 МПа
Р = 0173 МПа [P]= 06 МПа
следовательно удельное давление тормоза в пределах допустимого
Номинальный момент муфты:
Тм. расч. – расчётный момент муфты
Тм. расч. = Тм.ном.К1К2
К1 – коэффициент учитывающий степень ответственности механизма
по таблице 1.35 для механизма подъёма груза К1=13
К2 – коэффициент учитывающий режим работы механизма
по таблице 1.35 для тяжёлого режима работы К2 = 13
по таблице III.5.8 выбираем:
Муфту №1 зубчатую с тормозным шкивом
B = 95 мм - ширина тормозного шкива
Проверка тормоза по времени торможения
ускорению и пути торможения
с – коэффициент учитывающий влияние вращающихся масс расположенных на втором и последнем валах d = 11 – 125
J1 – момент инерции вращающихся масс на валу двигателя
J1=Jр.дв.+ Jм. = 011+01 = 021 кгм2
Ускорение при торможении:
aт = aп рекомендуемое ускорение 02 – 08 мс2
по таблице 1.22 для тяжёлого режима работы:
т.е. путь торможения соответствует допустимому.
Проверка двигателя на пусковой момент
по времени пуска и остановки
Время пуска определяется при подъёме груза:
где:Тср.п. – средний пусковой момент двигателя
Тст. – статический момент при пуске двигателя
Ускорение при пуске:
допустимое ускорение при пуске 02 – 08 мс2
Проверка двигателя на нагрев по
среднеквадратичному моменту
Условие отсутствия нагрева:
Рср. – среднеквадратичная мощность
Σtп – суммарное время пуска
Тст.i – момент статических сопротивлений
Tу – время установившегося движения
Σt – суммарное время включения двигателя
Для определения Тср. воспользуемся обощённым графиком загрузки механизмов: рисунок 1.1а (стр.16)
При тяжёлом режиме работы согласно графику механизм подъёма груза работает:
Q1 = (Q+Qп) = 2568 кг– 2 раза
Q2 = 075(Q+Qп) = 1926 кг– 4 раза
Q3 = 02(Q+Qп) = 5136 кг– 1 раз
Q4 = 005(Q+Qп) = 1284 кг– 3 раза
Натяжение ветви каната набегающего на барабан
Момент статических сопротивлений
м.i определяем по рис. 1.2
Моменты развиваемые двигателем и время его пуска
Наименование показателя
Результаты расчёта при массе груза кг.
Натяжение каната у барабана при
Момент при подъёме груза
Время пуска при подъёме
Момент при опускании
Время пуска при опускании
Нср. – средняя высота подъёма груза
Нср. = (05 08)Н = (05 08)8 = 4 64 м
Принимаем Нср. = 55 м
следовательно условие отсутствия перегрева выполняется
Уточнение кинематической схемы механизма
Диаметр барабана Dб = 291 мм
Длина барабана Lб = 706 мм
Длина редуктора L = 620 мм
Ширина редуктора B = 300 мм
Расстояние между осями быстроходного и тихоходного валов А = 300 мм
Длина двигателя L = 706 мм
Ширина двигателя В = 3132 мм
Список используемой литературы
Кузьмин А.В Марон Ф.Л. Справочник по расчётам механизмов ПТМ. Мн.:
Высшая школа 1983г. – 350с.
Казак С.А. Дусье В.Е. Кузнецов Е.С. Курсовое проектирование ГПМ: Учебное пособие для студентов машиностроительной специальности вузов. М.: Высшая школа 1989г. – 319с.
Александров М.П. Решетов Д.М. ''ПТМ. Атлас конструкций''

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 9 часов 58 минут
up Наверх