Противоугонный клещевой захват с клином для мостового перегружателя

Общий вид.dwg

Расчетно-пояснительная записка
Стандартные изделия
Болт M48x140 ГОСТ15589-70
Гайка M48 ГОСТ 15526-70
Шайба 48.065Г ГОСТ 6402-70
Шайба 48 ГОСТ 11371-78

РПЗ.doc

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «СПЕЦИАЛЬНЫЕ КРАНЫ»
Тема: «Спроектировать противоугонный клещевой захват с клином для мостового перегружателя»
Исходные данные для проектирования:
Грузоподъемность Q кг . 32000
Длина консолей м .. . 365+315
Масса крана кг . 920000
Число захватов z .. 2
Тип стальной конструкции .. трубчатая
Район установки крана IV
Привод подъема клина . .. гидравлический
Перечень графического материала:
Формат А1 – общий вид опоры крана с установкой захватов
Формат А1 – установка клещей
Формат А1 – гидроцилиндр
Описание конструкции противоугонного клещевого захвата с
1 Принцип работы клещевого захвата .. 6
Определение усилия угона ветром крана в нерабочем состоянии . . 7
1 Определение ветровой нагрузки . . 7
2 Определение сопротивления передвижению крана от сил трения в
Расчет элементов захвата . 12
1 Расчет рычагов .. .. 13
2 Расчет оси рычага 16
3 Расчет стяжки клещей .. .. 18
4 Выбор подшипника 19
5 Расчет обода ролика 19
Определение массы и размеров клина . . 22
1 Определение хода клина 22
2 Определение массы клина . . . 23
Проверка элементов захвата на прочность при действии динамической
1 Проверка прямоугольного сечения . 25
2 Проверка сечения с отверстием . 26
3 Проверка сечения в виде двутавра 26
Описание принципа работы гидросхемы механизма подъема клина .. . 27
Параметрический синтез объемного гидропривода механизма подъема
1 Выбор гидроцилиндра . . 28
2 Выбор гидронасоса .. .. . 29
3 Выбор гидроаппаратуры .. 30
4 Выбор рабочей жидкости .. .. .. 30
Проверка пальца гидроцилиндра на изгиб .. 31
Расчет проушины гидроцилиндра . 33
1 Проверка проушины гидроцилиндра на растяжение 33
2 Расчет резьбы . . 34
Расчет и выбор пружины . 36
Литература . .. . .. 40
Мостовые перегружатели по конструктивному исполнению близки к козловым кранам. От козловых кранов они отличаются большими пролетами и значительными скоростями передвижения тележки.
Мостовые перегружатели предназначены для транспортирования массовых грузов при устойчивых грузопотоках (в портах их причалах и складских металлургических заводов на теплоэлектростанциях и т.п.). В портах перегружатели служат для разгрузки судов на промышленных предприятиях они встроены в технологическую схему.
– стойки; 2 – пролетное строение с ездовыми балками; 3 – тележка;
– кабина; 5 – грейфер; 6 – ремонтное помещение
Рисунок 1 – Мостовой перегружатель
Мостовые перегружатели рисунок 1 так же как и козловые краны состоят из моста закрепленного на двух опорах по которому перемещается тележка 3 или поворотный кран оборудованные крюковой или грейферной лебедкой. Мостовые перегружатели различаются между собой числом консолей а так же способом их крепления к мосту и длиной (одинаковые по длине или разные). К отличительным признакам можно также отнести способ присоединения опор к верхнему строению в вертикальной и горизонтальной плоскостях (жесткое шарнирное) высоту опор (одинаковые по длине или разные) и взаимное расположение моста и тележки (с нижним или верхним передвижением тележки).
В зависимости от вида свойств и параметров перерабатываемого груза способа его перевозки и требований к перегрузочному процессу используют специальные и универсальные (крюковые) перегружатели. К специальным
относятся перегружатели оснащенные грузозахватными органами (грузозахватный орган в отличие от грузозахватного приспособления является частью крана) и транспортирующими устройствами для работы с определенными видами груза: спредерами грейферами винтовыми транспортерами конвейерами с погружными скребками и другими устройствами.
Мостовые перегружатели снабжают противоугонными устройствами с машинным приводом. Для случаев отказа приводов предусматривают возможность приведения этих устройств в действие вручную.
Мостовые перегружатели снабжают клещевыми захватами рисунок 2 с клином которые состоят из двух основных узлов – установки клещей с клином закрепленный на затяжках стоек опор крана и гидроцилиндра для подъема и опускания клина установленной на той же стяжки. В зависимости от ветровой нагрузки число захватов составляет два или четыре.
– гидроцилиндр; 2 – клин; 3 – ролики; 4 – клещи; 5 – стержень; 6 – губки;
Рисунок 2 – Схема захвата с клином
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОТИВОУГОННОГО КЛЕЩЕВОГО
Установка клещей включает клин 2 в соответствии с рисунком 2 клещи 4 стяжки 5 пружину 6. На верхних плечах рычагов имеются ролики 3 контактирующие с гранями клина а нижние плечи рычагов снабжены губками 6 которые прижимаются к боковым поверхностям головки кранового рельса 7. Губки выполнены с насечками для увеличения коэффициента сцепления с рельсом. Подъем и опускание клина осуществляется при помощи гидроцилиндра 1.
Управление клещами и механизмом передвижения сблокировано таким образом что не допускается движение крана при замкнутых губках клещей.
1 Принцип работы клещевого захвата
Работает захват следующим образом. При неподвижном перегружателе губки захватов прижаты к головкам рельсов и силы трения удерживают кран от перемещения. Перед началом движения перегружателя начинают втягиваться гидроцилиндры захватов и клинья поднимаются. При этом верхние концы рычагов захватов под действием пружины сближаются а нижние концы с губками разводятся и освобождают головку рельсов. Высота подъема клиньев контролируется ограничителями. Только после освобождения рельсов от захватов начинается движение перегружателя.
При выключении механизма передвижения и остановке перегружателя система блокировки включает гидроцилиндр клинья опускаются и разводят верхние концы рычагов. Соответственно губки нижних концов рычагов прижимаются к головкам рельсов.
Усилие угона от крана передается на клещи захвата через конструкции затяжек стоек опор крана.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ УГОНА ВЕТРОМ КРАНА В НЕРАБОЧЕМ
1 Определение ветровой нагрузки
Ветровая нагрузка действующая на кран обусловлена скоростью ветра которая создает динамическое давление на наветренную площадь элементов крана. Динамическое давление характеризуется статической и динамической составляющими.
Определим распределенную нагрузку на единицу площади элемента конструкции в данной зоне высоты Р Н по формуле
где - динамическое давление ветра на кран в нерабочем состоянии Па. Это
давление на высоте 10 м над поверхностью земли принимается в
зависимости от района территории РФ. =550 Па (Справочник по кранам: В 2 т. Т 1. Характеристики материалов и нагрузки. Основы расчета кранов их приводов и металлических конструкцийВ. И. Браунде М. М. Гохберг И. Е. Эвагин и др.; Под ред. М. М. Гохберг. – Л. Машиностроение. Ленингр.отд-ние 1988. – 536 с: ил.)
- коэффициент учитывающий изменение динамического давления по
высоте. = 1 при высоте 10 м =125 при высоте 20 м =155 при
высоте 40 м =175 при высоте 60 м . Для промежуточных значений
высот коэффициент определяется линейной интерполяцией
- коэффициент перегрузки принимаемый в зависимости от метода
расчета противоугонных устройств. =11 при расчете по методу
предельных состояний =1 при расчете по методу допускаемых
- коэффициент аэродинамической силы ему соответствует коэффициент
лобового сопротивления
1.1 Определение коэффициентов лобового сопротивления
В трубчатых мостовых перегружателях наветренными площадями являются стойки 1 пролетное строение с ездовыми балками 2 тележка 3 кабина 4 грейфер 5 и ремонтное помещение 6 в соответствии с рисунком 1.
Коэффициентов лобового сопротивления при поперечном обтекании стержня круглого сечения диаметром d определяется в зависимости от параметра Н а при обтекании элемента прямоугольного сечения высотой h – в зависимости от Н по .
Для тележки грейфера и ремонтного помещения коэффициентов лобового сопротивления =12 для пролетного строения с ездовыми балками - =14.
Значения коэффициентов лобового сопротивления для других наветренных элементов приведены в таблице 1. Параметры высот и диаметров элементов взяты в соответствии с рисунком 3.
Рисунок 3 – Расчетная схема
Таблица 1 – Значения коэффициентов лобового сопротивления
Наветрен-ный элемент
Динамическое давление ветра на кран в нерабочем состоянии Па
Коэффициент учитывающий изменение динамического давления по высоте
Диаметр (высота) наветренных элементов м
Коэффициент лобового сопротивления
Опоры перегружателя состоят из стоек которые расположены одна за другой поэтому первая стойка затеняет вторую стойка. Следовательно необходимо учитывать влияние затенения стоек опор. Для этого определим суммарный коэффициент лобового сопротивления по формуле
где - коэффициент лобового сопротивления первой стойки
- коэффициент учитывающий аэродинамическое затенение второй стойки
впереди стоящей стойки
- число одинаковых конструкций =4 в соответствии с рисунком 3
Коэффициент учитывающий аэродинамическое затенение второй стойки впереди стоящей стойки принимается в зависимости от отношения среднего расстояния между конструкциями и габаритом конструкции. Угол наклона стоек не велик поэтому его величина на коэффициент учитывающий аэродинамическое затенение второй стойки впереди стоящей стойки можно не учитывать.
Значение коэффициента учитывающего аэродинамическое затенение второй стойки впереди стоящей стойки с учетом коэффициента заполнения определяется по .
Среднее расстояние между стойками и габариты стойки определяются в соответствии с рисунком 3. Коэффициент заполнения равен 1 так как фактическая наветренная площадь стойки равна расчетной.
1.2 Определение расчетной площади
Расчетную площадь круглого сечения А1 м2 определим по формуле
где l – длина элемента м
d – диаметр элемента м
Расчетную площадь прямоугольного сечения м2 определим по формуле
где - высота элемента
Результаты расчетов расчетной площади сведены в таблицу 2. Параметры высот диаметров и длин элементов взяты в соответствии с рисунком 3.
Таблица 2 – Расчетная площадь элементов конструкции
Расчетная площадь м2
Расчет ветровой нагрузки действующей на мостовой перегружатель легче вести в виде таблицы.
Таблица 3 – Ветровая нагрузка действующая на перегружатель
Высота над уровнем земли
ство одина-ковых конст-рукций
Ветровая нагрузка кН
Суммарная ветровая нагрузка кН
2 Определение сопротивления передвижению крана от
сил трения в ходовой части
Сопротивление передвижению определяется без учета трения реборд и действия тормозов так как тормоза могут быть неправильно отрегулированы или могут не работать.
Сопротивление передвижению от сил трения Н определим по формуле
где - масса перегружателя кг
- ускорение свободного падения =981
- коэффициент трения в подшипниках =0015
- диаметр цапфы подшипника м =02 м
- коэффициент трения качения =00012
- диаметр колеса м =09 м
Сопротивление от уклона крановых путей Н определим по формуле
где - уклон крановых путей =0003
Усилие угона перегружателя ветром в нерабочем состоянии Н определим по формуле
РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАХВАТА
Определение сил на элементы захвата ведется в соответствии с рисунком 4.
Расчетное усилие зажатия одним захватом головки рельса Н при условии равномерного распределения усилия угона между всеми захватами определим по формуле
где - коэффициент запаса =12
- количество захватов на рельсе =2
- коэффициент сцепления губок захвата с рельсом при острой насечки
Необходимое усилие двух пружин для сведения больших плечей рычагов при подъеме клина Н определим по формуле
где - вес рычага Н =1000 Н
- плечо действия веса рычага и усилия пружины м =035 м
- плечо усилия пружины м =1 м
Горизонтальную силу действующую на ролики клещей Н определим
где - плечо горизонтальной силы м =025 м
- плечо расчетного усилия зажатия м =2 м
- коэффициент полезного действия учитывающий потери в шарнирах
Нормальную силу нажатия клина на ролик Н определим по формуле
где - угол уклона поверхности клина градус =6-80
- угол трения градус =30
Рисунок 4 – Схема к определению усилий на элементы захвата при опущенном клине
Составим уравнение моментов сил и относительно точки контакта губки с рельсом
Из уравнения (12) определим реакцию в шарнире крепления клещей Н
Рычаги нагружаются горизонтальными силами действующими на ролики и усилием угона. Первая нагрузка действует постоянно при опущенном клине а вторая – только при действии ветровой нагрузки.
Расчетными являются три сечения A-A по оси пружины Б-Б по оси шарнира и
В-В ниже оси шарнира.
Изгибающие моменты и в этом случаи определим
Материал рычага – Сталь 35 ЛП предел текучести =240 .
а – эпюра изгибающего момента по оси Х;
б – эпюра изгибающего момента по оси Y
Рисунок 5 – Схема к расчету рычага на прочность
Определим напряжение от моментов и по формулам
где и - моменты сопротивления сечения изгибу
Определим сопротивления сечения изгибу и по формулам
где - соответственно высота и ширина сечения м в соответствии с
Определим суммарное напряжение по формуле
где - допускаемое изгибающее напряжение
В свою очередь напряжения от моментов связаны с суммарным напряжением
следующими зависимостями .
Допускаемое изгибающее напряжение определим по формуле
где - предел текучести при изгибе
- коэффициент запаса =3
Предел текучести при изгибе определим по формуле
Рисунок 6 – Сечение рычага ниже оси рычага сечение В-В
По формулам (14)-(23) определим габаритные размеры м из системы
Решая эту систему получим
По рекомендации увеличиваем на 20 % на 10%
Ось условно рассматриваем как балку нагруженную посередине сосредоточенной реакцией в шарнире крепления клещей. Выбираем материал оси Сталь 45 с пределов текучести =360 .
Определим изгибающий момент в середине сечения по формуле
где - расстояние между осями стяжек рычагов м
Расстояние между осями стяжек рычагов м определим по формуле
Необходимый диаметр оси м определим по формуле
По формулам (22) (23) определим допускаемое изгибающее напряжение
Принимаем диаметр оси =0190 м из нормального ряда чисел
Принятый диаметр оси проверим на среднее давление по формуле
где - среднее допускаемое давление. Для стали по стали =40
условие удовлетворенно
Уточним размеры сечения рычага.
Определим моменты сопротивления расчетного сечения рычага изгибу и с учетом отверстия диаметром =0190 м в соответствии с рисунком 7 по формулам
Рисунок 7 – Сечение рычага по оси шарнира сечение Б-Б
При этом суммарное напряжение определим по формуле
4 условие удовлетворенно
Верхняя часть рычага выполнена в виде двутавра в соответствии рисунком 8 так как он нагружен только моментом .
Рисунок 8 – Сечение по оси пружины сечение А-А
Момент сопротивления в этом случаи определим по формуле
Также момент сопротивления можно определить по формуле
где - изгибающий момент в данном сечении определяем в
соответствии с рисунком 5а
Отношение примем равным 114 (Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. – 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 920 с.: ил. )
Из формул (32) (33) определим минимальные размеры и м из системы
Принимаем =008 м =007 м
3 Расчет стяжки клещей
Стяжка работает на растяжение при действии реакции в шарнире крепления клещей. Расчетным является сечение по отверстию оси.
Высоту стяжки b1 м определим по формуле
Определим напряжение растяжения стяжки по формуле
где - толщина стяжки м
- допускаемое напряжение растяжения
Выбираем материал стяжки Сталь СТ3 с пределом текучести =210
Допускаемое напряжение растяжения определим по формуле
Из (36) определим необходимую толщину стяжки м по формуле
Каждый ролик установлен на двух подшипниках рисунок 8.
Полагаем что нагрузка на них распределяется поровну.
Рисунок 9 – Ролик рычага
Нагрузку на подшипники Н определим по формуле
где - коэффициент учитывающий динамическую нагрузку =2
Выбор подшипника осуществляется по статической грузоподъемности так чтобы соблюдались условие
где - статическая грузоподъемность подшипника кН
Выбираем по (Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 2. – 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 912 с.: ил. ) роликовый радиальный подшипник 2317 с характеристиками:
- наружный диаметр мм 180;
- внутренний диаметр мм 85;
- динамическая грузоподъемность С кН 297;
- статическая грузоподъемность кН 190;
5 Расчет обода ролика
Диаметр обода ролика мм определим по формуле
Опередили напряжение смятия при контакте ролика с клином по формуле
где - приведенный модуль упругости
- допускаемое напряжение смятия
Выбираем материал клина чугун СЧ 45 с допускаемым напряжением смятия =220
Приведенный модуль упругости при контакте стального ролика по чугунному клину определим по формуле
где - модуль упругости стали
- модуль упругости чугуна
Из формулы (42) определим ширину ролика мм по формуле
5.1 Проверка оси ролика на изгиб
Рисунок 10 – Расчетная схема проверки оси ролика на изгиб
Определим толщину уха м по формуле (Подъемно-транспортные машины - В.Л. Моргачев - Mашиностроение - 1964 - 342 c)
где -коэффициент запаса =14 (Правила устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ 10-382 -00)
- ширина уха м равная двум диметрам оси =017
- напряжение растяжения Стали 35 ЛП =74
Ось выполним из Сталь 35 ЛП с допускаемым напряжением при изгибе
Определим напряжения изгиба оси ролика по формуле
где - изгибающий момент определяем с эпюры =7486084 в
соответствии с рисунком 10
- момент сопротивления оси
Момент сопротивления оси определим по формуле
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ И РАЗМЕРОВ КЛИНА
1 Определение хода клина
Ход клина должен обессеривать замыкание губок клещей при начальном зазоре между губками и головкой рельса в результате изнашивания головки рельса и при упругой деформации концов рычагов клещей.
Определим расчетный ход клина м по формуле
где - уменьшенный ход м
- коэффициент запаса учитывающий неточность изготовления и монтажа
- ход клина для компенсации зазора м
- ход клина обусловленный упругой деформацией рычагов при входе в них
Уменьшенный ход м определим по формуле
Ход клина для компенсации зазора м определим по формуле
Ход клина обусловленный упругой деформацией рычагов при входе в них клина
м определим по формуле
Зазор при упругой деформации м определим по формуле
где - момент инерции прямоугольного сечения
Момент инерции определим по формуле
По рекомендации выбираем значения зазоров следующими: =001 м =001 м
Рисунок 11 – Графическое определение формы рабочей части клина
Определим необходимую ширину рабочей части клина м по формуле
где - ширина бортов ролика м =0015 м
2 Определение массы клина
Необходимый вес клина Н определим по формуле
Определим массу клина кг по формуле
Определим массу рабочей части калина кг определим по формуле
где - объем рабочей части клина =021
Клин выполним из чугуна СЧ 45 с объемной массой =7200
Определим необходимую массу верхней части клина кг которая имеет форму параллелепипеда по формуле
Зная массу форму и объемную массу верхней части клина определим ее габариты.
Определим объем верхней части клина по формуле
Объем верхней части клина можно так же определить исходя из габаритов
где - высота верхней части клина м
- ширина верхней части клина м
- длина верхней части клина м
Ширину верхней части клина примем равной ширине рабочей части клина длину примем равной =11 м
Из формул (59)(60) определим высоты верхней части клина м
ПРОВЕРКА ЭЛЕМЕНТОВ ЗАХВАТА НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ
ДЕЙСТВИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
Клин входит в клещи с заданной скоростью поэтому при остановке клина вес элементов захвата нагружаются динамической силой. В расчетах эту силу можно учитывать динамическим коэффициентом.
Определим динамический коэффициент по формуле
где - скорость входа клина в клещи мс =02 мс
- жесткость рычага Нм
Жесткость рычага Нм определим по формуле
где - момент инерции сечения м4
Определим напряжение при изгибе по формуле
где - момент сопротивления сечения
При этом должно выполняться условие
где - коэффициент запаса прочности =14
1 Проверка прямоугольного сечения
Определим момент инерции прямоугольного сечения по формуле
Момент сопротивления для прямоугольного сечения определим по
; условие удовлетворенно
2 Проверка сечения с отверстием
Определим момент инерции сечения с отверстием по формуле
Момент сопротивления для сечения с отверстием определим по
3 Проверка сечения в виде двутавра
Определим момент инерции сечения в виде двутавра по формуле
Момент сопротивления для сечения в виде двутавра определим по
ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ ГИДРОСХЕМЫ МЕХАНИЗМА
Проектируемая гидросхема состоит из шестеренного насоса однокаскадного клапана гидроцилиндра электромагнитного дросселя фильтра и гидробака.
Данная гидросхема обеспечивает втягивание штока гидроцилиндра следовательно подъем клина. Выдвижение штока опускание клина обеспечивается за счет собственного веса клина при отключении гидросхемы.
Данная гидросхема работает следующим образом: шестеренный насос создает давление в напорной гидролинии и жидкость через клапан подается в штоковую часть гидроцилиндра что приводит к втягиванию штока и подъему клина. При этом электромагнитный дроссель выключен. Для выдвижения штока необходимо включить электромагнитный дроссель который дросселируя жидкость из штоковой части гидроцилиндра в гидробак опускает клин.
По техническим требованиям шестеренного насоса тонкость фильтрации жидкости не должна превышать 25 мкм поэтому в гидросхему между электромагнитным дросселем и баком включен фильтр.
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ОБЪЕМНОГО ГИДРОПРИВОДА
МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА КЛИНА
Б – гидробак; ГЦ – гидроцилиндр; Д – дроссель электромагнитный
КЗ – гидрокран; КО – однокаскадный клапан; Н – гидронасос; Ф – фильтр
Рисунок 12 – Схема гидравлическая механизма подъема клина
1 Выбор гидроцилиндра
Определим усилие на штоке Н по формуле
Необходимый ход штока м определим по формуле
По усилию на шток и ходу штока проектируем гидроцилиндр с техническими характеристиками:
– диаметр поршня мм 80;
– диаметр штока мм 36;
– ход поршня мм 800;
– номинальное давление МПа 25;
– усилие на штоке кН:
– диаметр отверстия в штоке мм 40
Определим рабочий объем гидронасоса по формуле (Васильченко В.А. Беркович Ф.М. Гидравлический привод строительных и дорожных машин. – М.: Стройиздат1978. – 166 с.)
где - потребляемая мощность гидронасосом Вт
- давление в гидронасосе Па
- частота вращения вала насоса
Потребляемую мощность гидронасосом Вт определим по формуле
Давление в гидронасосе Па определим по формуле
где - полезная площадь гидроцилиндра
Полезную площадь гидроцилиндра определим по формуле
Принимаем стандартную частоту электродвигателей а следовательно и частоту вращения вала насоса мин
По определенному рабочему объему гидронасоса из (Каталог-справочник Гидравлический привод строительных дорожных и коммунальных машин – М.: МАШМИР 1997) выбираем шестеренный насос ШС 50-4 с техническими характеристиками:
- давление на выходе МПа
- максимальная частота вращения вала насоса 30;
- номинальная потребная мощность кВт 519
3 Выбор гидроаппаратуры
По (ПО Машиностроительный завод им. Калинина. Каталог) выбираем однокаскадный клапан
0.25.00 с характеристиками:
- давление на выходе максимальное МПа 40;
- максимальный проход пропускаемой жидкости 006
По выбираем дроссель электромагнитный МДО63У4 с характеристиками:
- условный проход мм 6;
- давление на входе МПа 35;
- давление открывания МПа 0.2;
- максимальный расход рабочей жидкости
Основные требования к фильтрации для шестеренных насосов на
- тонкость фильтрации мкм 16-25
- класс чистоты рабочей жидкости 12-13
Исходя из этих требований выбираем по (Гречин Н.Н. Гидравлическое оборудование для гидроприводов строительных дорожных и коммунальных машин: - М.: Машиностроение 1979 - 470 с.ил.)фильтр 1.2.32-40 с параметрами:
- условный проход мм 40;
- номинальная тонкость фильтрации мкм 25;
- номинальный расход жидкости 003;
- номинальный перепад давлений МПа 012
4 Выбор рабочей жидкости
Выбор рабочих жидкостей производится на основе анализа режимов работы и условий эксплуатации гидропривода с учетом конструктивных особенностей установленного гидравлического оборудования главным образом конструктивных особенностей используемого насоса.
Основным требованием к рабочей жидкости является температура эксплуатации:
от минус 40 до плюс 40 0С
По в качестве рабочей жидкости выбираем минеральное масло ВМГЗ ТУ 38-101479-74 со следующими характеристиками:
- температура эксплуатации 0С минус 40 – плюс 60
- плотность при 20° С кгм3 855
- кинематическая вязкость при 20° С мм2с 18
ПРОВЕРКА ПАЛЬЦА ГИДРОЦИЛИНДРА НА ИЗГИБ
Рисунок 13 – Расчетная схема проверки пальца гидроцилиндра на изгиб
Толщину уха м для крепления пальца гидроцилиндра определим по формуле
где - ширина уха м равная двум диметрам пальца =008
- напряжение растяжения чугуна СЧ 45 =75
Палец выполним из Сталь 35 ЛП с допускаемым напряжением при изгибе
Определим напряжения изгиба пальца по формуле
где - изгибающий момент определяем с эпюры в соответствии с
- момент сопротивления пальца
Момент сопротивления пальца определим по формуле (47)
РАСЧЕТ ПРОУШИНЫ ГИДРОЦИЛИНДРА
Для крепления гидроцилиндра к клину предусмотрена проушина в соответствии с рисунком 14.
Рисунок 14 – Проушина гидроцилиндра
Проушина гидроцилиндра подвергается растяжению поэтому необходимо проверить ее на растяжение под действием силы .
1 Проверка проушины гидроцилиндра на растяжение
Определим напряжение при растяжении по формуле
где - коэффициент запаса =14
- толщина проушины м =0036 м
- ширина проушины м =005 м
- диаметр отверстия в проушине м =004 м
- допускаемое напряжение при растяжении
Для проушины выбираем Сталь 40 с допускаемым напряжением при растяжении
Определим впадины резьбы м по формуле (Тимофеев С. И. Детали машин: изд. 2-е Ростов нД: Феникс 2007. – 409 с. ил.)
где - коэффициент затяжки =1
- коэффициент внешней силы =02
- допускаемый предел текучести
Допускаемый предел текучести определим по формуле
где - предел текучести
- коэффициент запаса прочности =25
По определим предел текучести Стали 40 = 400
По определенному внутреннему диаметру выбираем стандартный размер
Рисунок 15 – Размеры резьбы на проушины гидроцилиндра
Для нарезания резьбы на проушине необходимо сделать канавку для выхода инструмента. По определяем размеры канавки мм:
РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРУЖИНЫ
Рисунок 16 – Расчетная схема к расчету пружины
Исходными данными для расчета пружины являются: сила пружины при предварительной деформации сила пружины при рабочей деформации рабочий ход пружины наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузки выносливость пружины наружной диаметр пружины.
Предварительно выбираем по (Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 3. – 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 864 с.: ил. ) пружину сжатия третьего класса с выносливостью Н.
Силой пружины при предварительной деформации является половина необходимого усилия пружины силу пружины при рабочей деформации принимаем равной ход пружины мм определяем графическим способом – мм.
Определим диапазон силы пружины при максимальной деформации Н
где - относительный инерционный зазор пружины сжатия для трехжильных
пружин третьего класса
Для рассчитанного интервала в ГОСТ 13774 имеются пружины со следующими силами пружины при максимальной деформации: 315 335 355 375 400 425 Н.
По предварительно выбираем дружину с характеристиками:
- сила пружины при максимальной деформации Н 315;
- диаметр проволоки мм 5;
- наружный диаметр пружины мм 65;
- жесткость одного витка 2839;
- наибольший прогиб одного витка мм 1109
Определим максимальное касательное напряжение по формуле
где - временное сопротивление проволоки при растяжении
Принадлежность к классу проверяем путем определения вылечены отношения для чего предварительно находим относительный инерционный зазор пружины сжатия и критическую скорость мс по формулам
где - модуль сдвига
- динамическая плотность материала
Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузки мс определим по формуле
Полученное значение указывает на отсутствие соударений витков и следовательно выбранная пружина удовлетворяет заданным условиям.
Рисунок 17 – Пружина сжатия
Определим действительное значения жесткости по формуле
Определим число рабочих витков пружины по формуле
Определим удельную жесткость по формуле
Определим полное число витков по формуле
Определим средний диаметр пружины мм по формуле
Определим предварительную деформацию пружины мм по формуле
Определим рабочую деформацию пружина мм по формуле
Определим максимальную деформацию пружины мм по формуле
Определим индекс пружины по формуле
Определим длину пружины при максимальной деформации мм по формуле
где - коэффициент расплющивания троса в трехжильной пружине
учитывающий увеличение сечения витка вдоль оси пружины после
Определим длину пружины в свободном состоянии мм по формуле
Определим длину пружины при предварительной деформации мм по
Определим длину пружины при рабочей деформации мм по формуле
Определим шаг пружины в свободном состоянии мм по формуле
Методическое указание по курсовому проектированию для студентов
специальности 15.04 – подъемно-транспортные строительные и дорожные
машины и оборудование. Специальные краны. сост.: Балашов В. П. –
Справочник по кранам: В 2 т. Т 1. Характеристики материалов и нагрузки.
Основы расчета кранов их приводов и металлических конструкцийВ. И. Браунде
М. М. Гохберг И. Е. Эвагин и др.; Под ред. М. М. Гохберг. – Л. Машиностроение.
Ленингр.отд-ние 1988. – 536 с: ил.
Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1. – 8-е изд.
перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 920 с.: ил.
Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 2. – 8-е
изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. –
Подъемно-транспортные машины - В.Л. Моргачев - Mашиностроение - 1964 –
Правила устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов.
Васильченко В.А. Беркович Ф.М. Гидравлический привод строительных и
дорожных машин. – М.: Стройиздат1978. – 166 с.
Каталог-справочник Гидравлический привод строительных дорожных и
коммунальных машин – М.: МАШМИР 1997
ПО Машиностроительный завод им. Калинина. Каталог
Гречин Н.Н. Гидравлическое оборудование для гидроприводов строительных
дорожных и коммунальных машин: - М.: Машиностроение 1979 - 470 с.ил.
Тимофеев С. И. Детали машин: изд. 2-е Ростов нД: Феникс 2007. – 409 с. ил.
Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 3. – 8-е
изд. перераб. и доп. Под ред. И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. –

Клещи.dwg

Двигатель МТК 111 - 6
Механизм передвижения крана
Муфты ГОСТ 50895 - 69
Редуктор ВКУ - 500М ГОСТ 15150 - 69
Тормрз ТТ - 200 ГОСТ 2591 - 88
Стандартные изделия
Подшипник 2317 ГОСТ 8328-75
Манжета 1-92 х 120-1 ГОСТ 8752-79
Масленка 1.1 Ц6 ГОСТ 19853-74

Гидроцилиндр.dwg

Винт М5х20 ГОСТ 1491-80
Индикатор ИЧ-10 ГОСТ 577-68
Уплотнение 16х28-1-7 ГОСТ 5652-78
Кольцо 037-045-46-2-4 ГОСТ 9833-73
Кольцо 070-080-58-2-4 ГОСТ 9833-73
Технические требования Размер для справок
Техническая характеристика 1 Усилие на штоке
2 Номинальное давление
Гайка М36 ГОСТ 15526-70
Шайба 36.01.016 ГОСТ 13463-77
Корпус гидроцилиндра
Манжета 36х55 ГОСТ 6969-54
Кольцо 36 01 3 ГОСТ 2833-77