Проектування підйомного механізму

Московський Державний Технічний Університет

ім. Н.Е. Баумана

Калузький філія

Факультет: Конструкторсько-механічний (КМК)

Кафедра: «Деталей машин і підйомно-транспортного устаткування» КЗ-КФ

Розрахунково-пояснювальна записка

до курсового проекту

з дисципліни:

на тему: Проекірованіе підйомного механізму

варіант:

виконав: студент

група

Консультант:

Проект захищений з оцінкою

__________________ Дата:

Члени комісії:

Калуга 2007

ЗМІСТ

РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ ПІДЙОМУ ВАНТАЖУ МОСТОВОГО КРАНА

1. Вантажопідйомна сила.

3. Найбільше зусилля в вітки каната, що набігає на барабан при підйомі вантажу.

4. Вибір електродвигуна

5. Кутова швидкість електродвигуна.

6. Розривне зусилля каната в цілому.

7. Вибір типу каната.

8. Мінімальний діаметр барабана

9. Розрахунковий діаметр барабана

10. Довжина барабана з двосторонньою нарізкою.

11. Перевірка розмірів барабанів за умовами.

12. Кутова швидкість барабана

13. Вибір типу редуктора

14. Передаточне число редуктора

15. Вантажний момент на барабані

16. Перевірка редуктора по вантажному моменту.

17. Вибір гальма

18. Гальмівний момент, на який регулюють гальмо

19. Умова сусідства електродвигуна і барабана

20. Умова сусідства гальма і барабана.

21. Мінімальна колія візки

Висновки.

РОЗРАХУНОК механізм пересування візка

1. Схема механізму.

2. Вибір ходових коліс.

2.1 Визначення попередньої маси візка.

2.2 Тиск на ходове колесо.

3. Розрахунок опору пересуванню.

4. Вибір електродвигуна.

5. Вибір редуктора.

6. Визначення коефіцієнта запасу зчеплення приводних коліс з рейкою при пуску.

7. Вибір гальма.

Список літератури

РОЗРАХУНОК МЕХАНІЗМУ ПІДЙОМУ ВАНТАЖУ

Завдання: спроектувати механізм підйому вантажу двоконсольних візки.

Дано: вантажопідйомність ; Швидкість підйому ; Висота підйому ; Режим навантаження L 1 - легкий; група класифікації механізму - М2, по ИСО 4301 / 1.

Ріс.1.Схема візки з механізмом підйому вантажу

Вибір каната І барабани

1. ВАНТАЖОПІДІЙМАЛЬНИХ СИЛА

,

де - Прискорення вільного падіння.

Отримаємо:

Отримаємо ККД поліспаста для кратностей :

2. НАЙБІЛЬШІ НАТЯГ гілок канату, набігають на БАРАБАН При підйомі вантажу

де - Число поліспастів.

Для мостового крана , Тобто обидва кінці каната закріплені на барабані - для строго вертикального підйому вантажу вирівнювання зусиль на опори барабана (рис. 2).

Найбільше натяг вітки каната, набігає на барабан при підйомі вантажу:

Рис.2. Схеми поліспастів механізму підйому вантажу

Очевидно, що F _a зменшується у міру збільшення кратності.

3. ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА

Статична потужність електродвигуна:

,

Як видно з рис. 2, для приводу механізму підйому використовуються два електродвигуни, таким чином потужність кожного складе Для двигунів менше 15 кВт приймаємо двигуни короткозамкнені серії MTKF за ГОСТ 185-70:

MTKF 312-8 MTKF 132 LB 6

4. КУТОВА ШВИДКІСТЬ ДВИГУНА

,

де n - число обертів двигуна.

Отримаємо: рад / с,

рад / с.

5. Розривне зусилля каната В ЦІЛОМУ

,

де - Мінімальний коефіцієнт використання каната.

За табл. П.1 (2. С.17) вибирають для заданої групи класифікації механізмів. Символ означає зміщення за таблицею вгору і вниз на 1 і 2 кроки.

Згідно «Правил ...» [2, c .18] допускається зміна коефіцієнта вибору діаметра барабана , Але не більше ніж на два кроки по групі класифікації в більшу чи меншу сторону з відповідною компенсацією шляхом зміни величини на те ж число кроків в меншу або більшу сторону, тому введемо ряд зсувів: Тоді отримаємо ряд значень: .

Для групи класифікації механізму М2 маємо . Отримуємо додаткові значення ; і розривне зусилля каната ( ) Для кратностей , Для основного і додаткових значень :

6. ВИБІР ТИПУ КАНАТ

Мостовий кран працює у відносно чистому, сухому приміщенні, отже, абразивний і корозійний знос дротів каната незначний. Тому вибираємо канат типу ГОСТ 7668-80. Він має велику кількість дротів малого діаметра і високу втомну зносостійкість при перегинах на блоках.

За знайденим значенням знаходять значення діаметрів каната та маркувальних групу, відповідну умові міцності каната:

,

де - Розривне зусилля каната в цілому.

Маємо такі значення діаметрів каната (в дужках вказані маркувальні групи, МПа, розривні зусилля, ):

8. МІНІМАЛЬНИЙ Діаметр барабана

,

де - Коефіцієнт вибору діаметра барабана.

За табл. П.1 (2. С26) для заданої групи класифікації механізмів отримують основне значення . При визначенні мінімального діаметра барабана для заданої групи класифікації механізму М2 отримаємо основне значення . При зсуві по цій таблиці вгору і вниз на один крок маємо: ; ; . Отримаємо , Мм:

.

Примітка. ГОСТ 3241-80 «Канати сталеві. Технічні умови », призводить обмеження:« Діаметр шийки барабана має бути не менше 15 номінальних діаметрів каната ». У висновках за розрахунком варіант з h ₁ <15 може бути прийнятий з позначкою «умовно, до погодження з виробником каната».

8. РОЗРАХУНКОВИЙ Діаметр барабана

Барабани діаметром менше 140мм виключаємо з подальших розрахунків, тому що найменший з вихідних валів редукторів з частиною зубчастої напівмуфти, що вбудовується в барабан, має діаметр . Тоді діаметр охоплює зубчастої обойми становить .

Розрахунковий діаметр барабана мм, приймають з ряду : 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500.

У нашому випадку розглянемо ще декілька варіантів:

Розрахунковий діаметр барабана , Мм:

Барабани діаметром менше 160 мм виключені тому будуть мати великий ступень.

9. ДОВЖИНА Барабани з ДВОСТОРОННІЙ НАРІЗКИ

,

де - Крок нарізки; a - Кратність поліспаста; - Діаметр каната; с - коефіцієнт довжини середньої частини барабана, H - висота підйому.

Прийняти: для кратності , для кратності , для кратності а = 3, для кратності . Довжина барабана з двостороннім навивкою, мм:

10. ПЕРЕВІРКА РОЗМІРІВ барабана по УМОВ

, І

При проводять простий розрахунок барабана на стиск. При проводять уточнений розрахунок барабана на стиск і спільна дія напруг вигину і кручення, на стійкість стінки. При необхідності посилюють барабан, вводять кільця жорсткості в його порожнину (РТМ-24.09.21-76).

Перевіримо розміри барабана за умовами:

У нашому випадку варіанти:

¾ не підходять.

Варіанти:

¾ вимагають додаткового розрахунку на стійкість.

Умова виконується для трьох барабанів.

11. КУТОВА швидкість барабана

рад / с,

12. ВИБІР І розрахунок редуктора

Вибираємо редуктор з зубчастої напівмуфти на вихідному валу, т.к зменшується габарити механічної передачі. Це редуктори Ц2 (завод ПТО ім. Кірова) спеціальні кранові та Ц2У (Іжевський редукторний завод) універсальні загальномашинобудівного застосування.

Умова міцності:

,

де - Діюча радіальне навантаження. Вважаємо, що найбільше зусилля від лівої гілки канату, набігає на барабан, діє на консоль вихідного валу редуктора (рис. 2); F _y - що допускається радіальна консольна навантаження на вихідному валу редуктора. Вибираємо редуктори Ц2, так як вони більш легше.

Розглянемо три редуктора:

ККД всіх трьох редукторів ¾ 0,96.

13. Передаточного числа редуктора

,

Визначимо розрахункове передавальне число редуктора і округлимо його до номінального значення:

Висновок: варіант з кратністю 1 відкидаємо, т.к потрібно редуктор з передаточним числом багато великим 50. На двоступеневих маємо U _max = 50, а триступінчаті редуктори не рекомендуються.

14. ВАНТАЖНИЙ МОМЕНТ На барабані

,

де - Число поліспастів.

Отримаємо: (Н м)

15. ПЕРЕВІРКА РЕДУКТОР з вантажних МОМЕНТУ

Умова міцності редуктора:

,

де - Вантажний момент на барабані; - Дозволений крутний момент на валу редуктора. Перевіряємо кожен редуктор: Ц2-250, Ц2-300, Ц2-350 для кратності за умовою з урахуванням ПВ 15%. Зведемо результати в таблицю