Кран консольный поворотный грузоподъёмностью 3,5 т.

mpg_sborochny.cdw

Технические требования
Все размеры для справок.
Радиальное биение валов редуктора и двигателя не более 0
Механизм обкатать в холостую в течение
повышенный шум не допускаются.
Покрытие ЭМПФ-115. Эмаль НФ-115 серая ГОСТ

SPETs_krana_konsol.spw

Механизм подъема груза
Механизм поворота крана
Механизм передвижения тележки

Kinem_skhemy_2.cdw

Редуктор Ц2-400-10-11-М-УЗ
Муфта МЗ1-1000-40-1-УЗ
Кинематические схемы
Механизм подъёма груза
Механизм передвижения тележки

SPETs_MPG.cdw

Sibirskaya_gosudarstvennaya.doc

Сибирский государственный
автомобильно-дорожный университет
КРАН КОНСОЛЬНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

2.doc

Расчёт механизма подъёма груза4
1 Выбор схемы полиспаста4
2 Определение тягового усилия полиспаста в канате4
3 Выбор гибкого элемента (каната)5
4 Определение основных размеров барабана6
5 Проверка барабана на прочность7
6 Расчёт крепления каната на барабане8
7 Расчёт грузовой подвески9
7.1 Выбор подшипника блока по коэффициенту динамической
7.2 Расчёт оси блока11
7.3 Выбор крюка и расчёт гайки крюка12
7.4 Выбор подшипника под гайку крюка13
7.5 Расчет траверсы13
8 Определение мощности и выбор электродвигателя15
8.1 Проверка двигателя по пусковому моменту16
10 Выбор зубчатой муфты с тормозным шкивом18
Список использованной литературы21
Курсовое проектирование по грузоподъемным машинам (ГПM) способствует обобщению и закреплению теоретических знаний студентов и прививает им навыки самостоятельного решения инженерных задач при разработке конструкций сборочных единиц и машин.
При выполнении курсового проекта по ГПМ студент использует ГОСТы справочную литературу изучает и применяет современные конструкции машин и лучшие достижения в области отечественного и зарубежного машиностроения. Дальнейшее развитие получают навыки выполнения чертежей расчетов и составления текстовых конструкторских документов.
Главными задачами студента являются: расчет основных механизмов крана выбор на основе этих расчетов нормализованных и стандартных сборочных единиц их рациональная компоновка. Разработка механизмов должна выполняться с учетом их размещения на металлических конструкциях крана. Механизмы должны удовлетворять требованиям надежности удобства монтажа и демонтажа обслуживания безопасности. Все расчеты должны выполняться с соблюдением требований правил Ростехнадзора РФ.
Расчёт механизма подъема груза
Рисунок 1- Кинематическая схема МПГ
1Выбор схемы полиспаста
Определяем ориентировочную кратность полиспаста
где Q-грузоподъемность крана т.
Определяем фактическую кратность полиспаста
Принимаем одинарный полиспаст кратностью равной 2 .
Рисунок 2 - Схема полиспаста
2 Определение тягового усилия полиспаста в канате
Максимальное усилие Fб (кН) в ветви каната набегающее на барабан определяют из расчётной зависимости
где -номинальная грузоподъёмность крана;
Fб-сила натяжения каната Н;
g-ускорение свободного падения;
-количество ветвей на барабане;
n-количество блоков n=4.
3 Выбор гибкого элемента
Выбор каната производится по разрушающей нагрузке которая определяется по формуле 2
где – коэффициент запаса прочности для группы режима крана М5 zр=45.
Fб – сила натяжения каната.
Рисунок 3 - Эскиз сечения каната
По значению разрушающей нагрузки подбираем стандартный канат двойной свивки типа ЛК–З 6х25 проволок с одним органическим сердечником ГОСТ 7665 – 80
Канат 145-Г-I-Н-1568 ГОСТ 3077-80.
4 Определение основных размеров барабана
Определение диаметра барабана
- диаметр каната =145 мм;
- коэффициент выбора диаметра для группы режима М5 =18.
Рисунок 4 - Схема барабана для полиспаста
Определение длины барабана с односторонней нарезкой
- длина нарезной части барабана.
Длины определяются по формулам
где - общее количество витков винтовой канавки;
- шаг винтовой канавки.
Определение общего количества витков винтовой канавки:
где - количество рабочих витков;
- количество витков для крепления конца каната =3;
- количество запасных витков =3.
Определение количества рабочих витков
Определение шага винтовой канавки
Рисунок 5 - Профиль канавок на барабане
Определение основных размеров сечения барабана
- толщина стенки стального барабана.
5 Проверка барабана на прочность
При длине барабана проверку барабана производят по формуле
где допустимое напряжение для стального барабана =80 МПа.
Условие выполняется.
6 Расчет крепления каната на барабане
Рисунок 6 - Крепление конца каната на барабане
Определение расчетного натяжения каната
где - основание натурального логарифма ;
- угол обхвата барабана ;
- коэффициент трения между канатом и барабаном 012
Определение усилия прижатия каната к планкам
где -приведенный коэффициент трения между канатом и планкой ;
k– коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану; k=125;
m- коэффициент учитывающий Эйлерову силу за счет крепежных витков; m=1.
Определение усилия болта М14 принимаем
где - допускаемое напряжение Па;
-внутренний диаметр резьбы болта М14 1155мм.
Определение количества планок
7 Расчет грузовой подвески
Рисунок 7 - Схема грузовой подвески
где - приведенная нагрузка на подшипник Н;
- частота вращения блока мин ;
- срок службы блока в часах час;
=3-для шарикоподшипника.
Определение нагрузки на подшипник
где - максимальная нагрузка на подшипник Н;
- коэффициент переменности нагрузки ;
- коэффициент учитывающий вращение наружного кольца ;
-коэффициент учитывающий тип механизма ;
-коэффициент учитывающий температурный режим ;
где - количество блоков на оси ;
-количество подшипников .
Определение частоты вращения блока
где - скорость подъема груза =08 мс;
- кратность полиспаста;
где - коэффициент выбора диаметра блока =20.
По справочнику 5 выбираем подшипник 310
Установочные размеры: 110 мм 25 мм 72 кН 50 мм.
Рисунок 8 - Эскиз радиального подшипника
7.2 Расчет оси блока
Рисунок 9 -Расчетная схема для определения диаметра оси блока
где - длина между опорами блока;
- количество блоков на оси; ;
- толщина кожуха =2 мм;
-толщина щеки = 15 мм.
Рисунок 10 - Эскиз подшипника
Определим изгибающий момент
Диаметр оси блока определим из уравнения
где - допустимое напряжение Па.
Так как диаметр оси меньше диаметра внутреннего кольца подшипника то увеличиваем чтобы .
7.3 Выбор крюка и расчет гайки крюка
Рисунок 11 - Эскиз однорогого крюка
Номер заготовки крюка № 12 наибольшая ГП Q = 35т.
Наружный диаметр и высоту гайки крюка определяют по формулам
где – диаметр гайки крюка мм;
– наружный диаметр резьбы на хвостовике крюка.
Высоту гайки проверяют из условия напряжения смятия по формуле
где hг – высота гайки крюка с учетом проверки на смятие мм;
p – шаг резьбы p = 4 мм;
– допустимое напряжение на смятие = 35МПа;
7.4 Выбор подшипника под гайку крюка
Подшипник выбираем по статической грузоподъемности
Рисунок 12 - Эскиз упорного однорядного подшипника
Выбираем подшипник упорный типа 8206 5 .
С=42 кН Н=15 мм D= 52 мм d=30 мм.
С учетом согласования размеров резьбы и внутреннего кольца упорного подшипника принимаем подшипник упорный типа 8208 5 .
С=57 кН Н=19 мм D= 68 мм d=40 мм.
Рисунок 13 - Расчетная схема траверсы для нормальной подвески
Рассчитываем размеры траверсы:
Определение ширины траверсы
где - диаметр подшипника.
Определение длины траверсы
Определение диаметра траверсы
где - диаметр хвостовика крюка.
Определение длины между опорами
Длины оси блоков и траверсы должны быть равны. Поэтому из конструктивных соображений принимаем l = 102 мм.
Определение высоты траверсы мм (35)
где ТА - изгибающий момент.
Определение момента изгибающего по формуле
Определение диаметра цапфы
-допускаемый предел прочности МПа.
Рисунок 14 - Эскиз щеки
Определение ширины щеки
мм (39) где - наибольший из диаметров цапфы траверсы или оси блока.
Условие прочности при растяжении (поперечное сечение по наибольшему из отверстий d)
где:- толщина щеки принимаем = 15 мм;;
Условие прочности выполняется.
8 Определение мощности и выбор электродвигателя
Электродвигатель выбираем из условия
Определение расчетной мощности электродвигателя
где- статическая мощность кВт;
- коэффициент использования номинальной грузоподъемности ;
- коэффициент учитывающий фактическую продолжительность включения =082;
- коэффициент учитывающий схему регулирования скорости=119;
- коэффициент пусковых потерь =15.
- общий КПД механизма .
Выбираем двигатель с мощностью которая бы удовлетворила условие.
Выбираем электродвигатель МТН 411-6 1
Частота вращения вала n=950 мин-1;
Мощность на валу P=27 кВт
Момент инерции ротора J=05 кгм2.
Рисунок 15 - Электродвигатель серии MTН
8.1 Проверка двигателя по пусковому моменту
Необходимое соблюдение условия: ;
Пусковой момент двигателя определяется по формуле:
где -номинальный вращающий момент.
Пусковой момент механизма определим по формуле:
где - статический момент Н·м;
- инерционный момент от вращающихся масс Н·м;
- инерционный момент от поступательно движущихся масс.
Определяем статический момент
где - количество ветвей каната закрепленных на барабане
- ориентировочное передаточное число редуктора:
- частота вращения барабана мин. .
Определяем инерционный момент от вращающихся масс
где - время пуска которое определяется по формуле
где - допускаемое ускорение ;
- частота вращения электродвигателя;
- момент инерции ротора электродвигателя.
Определяем инерционный момент от поступательно движущихся масс
условие выполняется.
Редуктор выбираем по крутящему моменту на тихоходном валу и передаточному числу.
Крутящий момент на тих. валу
Выбираем редуктор Ц2-400-10-11-М-У3
Рисунок 16 - Общий вид редуктора Ц2
Муфту выбираем по крутящему моменту 3:
где - статический момент Н м;
- коэффициент учитывающий тип механизма
- коэффициент учитывающий группу режима
- коэффициент для зубчатых муфт
Выбираем муфту 3: МЗ1-1000-40-1-УЗ
Рисунок 17 – Эскиз зубчатой муфты с тормозным шкивом.
Выбор тормоза производим по тормозному моменту
Тормоз выбирается из условия
- механический крутящий момент;
- коэффициент запаса торможения .
где==4 - время торможения.
Из справочника 2 выбираем тормоз ТКГ-300
Рисунок 18 - Колодочный тормоз ТКГ с гидравлическим толкателем ТГМ
В ходе данного курсового проектирования были рассчитаны основные механизмы крана. Все механизмы удовлетворяют требованиям надежности удобствам монтажа и демонтажа обслуживанию безопасности.
Список использованной литературы
Справочник по кранам Под ред. М.М. Гохберга. – Л.: Машиностроение 1988. Т.1. – 353 с.
Справочник по кранам Под ред. М.М. Гохберга. – Л.: Машиностроение 1988. Т.2. – 559 с.
Кузьмин А.В. Марон Ф.Л. Справочник по расчётам механизмов подъёмно- транспортных машин. – Минск: Высшая школа 1983. – 272 с.
Конспект лекций по предмету «ГПМ»
Курсовой проект по грузоподъёмным машинам (метод. указания) Под ред. Ю.В. Ремизович – Омск 2003 гСибАДИ. -28с.
Транспортно-технологические машины (метод. указания) Под ред. Ю.В. Ремизович – Омск 2011 гСибАДИ. -159с.
Александров М.П. Подъёмно – транспортные машины. – М.: Высшая школа 1985. – 593 с.
Александров М.П. Грузоподъёмные машины. – М.: Высшая школа 2000. – 552 с.
Вайнсон А.А. Подъёмно – транспортные машины. – М.: Машиностроение 1993. – 431 с.
Учебное пособие для вузов. - Под ред. М. П. Александрова и Д. Н. Решетова. Атлас конструкций - М.: Машиностроение 1973. - 256 с.: ил(и другие атласы авторов).

2_konsolny_kran.cdw

Технические требования:
Монтаж крана и проверка его технического состояния
технического обслуживание проводится согласно инструкции по
эксплуатации консольного крана.
Кран окончательно испытывается под нагрузкой при сдаче инспек-
ции Госгортехнадзора
Электроразводка должна соответствовоть правилам техники
безопасности согласно ПУЭ
Техническая характеристика:
Грузоподъёмность крана
Скорость подъёма груза
Скорость передвижения грузовой тележки
Высота подъёма груза