База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

Расчёт кран-балки — Остальные рефераты

Министерство сельского хозяйства РФ


ФГОУВПО


Пермская государственная сельскохозяйственная

академия имени Д.Н.Прянишникова


Кафедра деталей машин


КУРСОВАЯ РАБОТА


по дисциплине: «Основы конструирования»

на тему: «Расчет мостового однобалочного крана»


Выполнил: студент группы М-51, шифр М-01-157

В.М. Соловьев


Проверил:

Кандидат технических наук доцент В.С. Новосельцев


Пермь 2005


Задание.

Рассчитать механизм передвижения мостового однобалочного крана (кран-балки):

  • грузоподъемностью Q=1,7 т;

  • пролет крана LK= 10,6 м;

  • скорость передвижения V = 0,48 м/с;

  • высота подъема Н= 12 м;

  • режим работы средний;

  • управление с пола.

Кран работает в мастерской по ремонту сельскохозяйственной техники.

Мостовые однобалочные краны грузоподъемностью 1...5т регламентированы ГОСТ 2045 - 89*.

В соответствии с прототипом выбираем кинематическую схему однобалочного мостового крана (кран-балки) с центральным приводом и передвижной электрической талью (рис. 1). Согласно ГОСТ 22584 - 96 по грузоподъемности 1 т выбираем электроталь ТЭ 100-521 [1, стр. 215].



Рисунок 1. Мостовой однобалочный кран.


Расчет механизма передвижения крана проводим в следующем порядке.


1. Определяем размеры ходовых колес по формуле

(1)


Максимальную нагрузку на колесо вычисляем при одном из крайних положений электротали.

По ГОСТ 22584-96 [1, стр. 215] принимаем массу тали mт =180 кг = 0,18т (ее вес G7 = mTg ≈ 0,18Ч10 = 1.8кН) и длину L = 870 мм. Массу крана с электроталью выбираем приближенно по прототипу [1, стр. 214] mк ≈ 2,15т. Тогда вес крана Gк = mкg ≈ 2,15 Ч 10 = 21,5 кН. Ориентировочно принимаем

l ≈ L ≈ 0,87 м.

Для определения нагрузки Rmax пользуемся уравнением статики

∑M2 = 0 или – Rmax Lк+ (GГ+ GT)Ч(Lкl) + (Gк – GT) Ч 0,5Lк =0 (2)

откуда

Rmax= = (3)

≈ 27 кН

При общем числе ходовых колес Zk = 4 нагрузка приходится на те два колеса крана, вблизи которых расположена тележка. Тогда

Rmax = R/2 = 27/2 = 13,5 кН = 13500 Н. (4)


Следовательно,

Согласно ГОСТ 3569 - 74 [1, стр. 252] выбираем крановое двухребордное колесо диаметром Dк = 200мм. Диаметр цапфы dц = Dк/(4...6) ≈ (50...35) мм. Принимаем dц = 50 мм.

Для изготовления колес используем сталь 45, способ термообработки нормализация (НВ ≈ 200). Колесо имеет цилиндрическую рабочую поверхность и катится по плоскому рельсу. При Dк ≤ 200 мм принимаем плоский рельс прямоугольного сечения [1, стр. 252], выбирая размер а по условию: а < В. При DK ≤ 200 мм ширина поверхности качения B = 50 мм. Принимаем а = 40 мм.

Рабочая поверхность контакта b = а - 2R = 40 - 2 Ч 9 = 22 мм.

Коэффициент влияния скорости Kv=1 +0,2 V = 1 + 0,2 Ч0,48= 1,096.

Для стальных колес коэффициент пропорциональности а1 = 190.

Предварительно выбранные ходовые колеса проверяем по контактным напряжениям.

При линейном контакте

σк.л = аl = 493 МПа (5)

Поскольку допустимые контактные напряжения для стального нормализованного колеса [σкл] =450...500 МПа, то условие прочности выполняется.


2. Определяем статическое сопротивление передвижению крана.

Поскольку кран работает в помещении, то сопротивление от ветровой нагрузки Wв не учитываем, т. е.

WУ = Wтр + Wук (6)

Сопротивление от сил трения в ходовых частях крана:

(7)

По таблице 1.3 [1, стр. 9] принимаем, μ = 0,3 мм, а по таблице 1.4 для колес на подшипниках качения ƒ=0,015, Кр= 1,5. Тогда,

Сопротивление движению от возможного уклона пути.

Wyк = (G+ Gк)Чα = (17 + 21,5)Ч0,0015 = 0,058 кН = 58 Н. (8)

Значения расчетного уклона а указаны на с. 9.Таким образом, получаем

Сила инерции при поступательном движении крана

Fи = (Q + mк)v/tп = (1700 + 2150) х 0,48/5 = 370 Н, (9)

где tп – время пуска; Q и mк – массы соответственно груза и крана, кг.

Усилие, необходимое для передвижения крана в период пуска (разгона),

(10)


3. Подбираем электродвигатель по требуемой мощности

(11)

Предварительно принимаем η = 0,85 и ψп.ср.= 1,65 (для асинхронных двигателей с повышенным скольжением) [1, стр. 49].

По таблице 27 приложения [1] выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока с повышенным скольжением 4АС71А6УЗ с параметрами: номинальная мощность Рт = 0,4 кВт; номинальная частота вращения

nдв = 920мин-1; маховой момент ротора (mD2)р = 0,00068 кгЧм2; Tп/Tн = 2; Tmax/Tн= 2. Диаметр вала d= 19 мм.

Номинальный момент на валу двигателя

(12)

Статический момент

(13)

4.Подбираем муфту с тормозным шкивом для установки тормоза. В выбранной схеме механизма передвижения (см. рис. 1) муфта с тормозным шкивом установлена между редуктором и электродвигателем. По таблице 56 приложения подбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с наибольшим диаметром расточки под вал 22 мм и наибольшим передаваемым моментом [Тм] = 32 НЧм.

Проверяем условие подбора [Тм] ≥ Тм. Для муфты Тм= 2,1ЧТн = 2,1Ч4,16 = 8,5 НЧм. Момент инерции тормозного шкива муфты Iт = 0,008 кг-м2. Маховой момент (mD2)T= 4ЧIт = 0,032 кг-м2.


5. Подобранный двигатель проверяем по условиям пуска. Время пуска

(14)

Общий маховой момент

(15)

Относительное время пуска принимаем по графику (см. рис. 2.23, б) в зависимости от коэффициента α=Тсн. Поскольку α = 2,23/4,16 = 0,54, то tп.о=1.

Ускорение в период пуска определяем по формуле :

an = v/tn = 0,48/2,85=0,168 м/с2, что удовлетворяет условию.

6. Проверяем запас сцепления приводных колес с рельсами по условию

пуска при максимальном моменте двигателя без груза

(16)

Статическое сопротивление передвижению крана в установившемся режиме без груза

(17)

Ускорение при пуске без груза

(18)

Время пуска без груза

(19)

Общий маховой момент крана, приведенный к валу двигателя без учета груза,

(20)

Момент сопротивления, приведенный к валу двигателя при установившемся движении крана без груза

(21)


По графику на рисунке 2.23 [1, стр.29] при α = Тс'/Тн = 1,633/4,16 = 0,393 получаем tп.о.= 1

Тогда время пуска

(22)

Ускорение при пуске


Суммарная нагрузка на приводные колеса без учета груза

(23)

Коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом для кранов, работающих в помещении, φсц = 0,15.

Запас сцепления

что больше минимально допустимого значения 1,2.

Следовательно, запас сцепления обеспечен.


7. Подбираем редуктор по передаточному числу и максимальному вращающему моменту на тихоходном валу Трmax. определяемому по максимальному моменту на валу двигателя:

(24)

В соответствии со схемой механизма передвижения крана (см. рис. 1) выбираем горизонтальный цилиндрический редуктор типа Ц2У. При частоте вращения n = 1000 мин-1 и среднем режиме работы ближайшее значение вращающего момента на тихоходном валу Ттих = 0,25 кН м = 250 Н м, что больше расчетного Тр mах. Передаточное число uр = 18.

Типоразмер выбранного редуктора Ц2У-100.


8. Выбираем тормоз по условию [Тт] > Тт и устанавливаем его на валу электродвигателя.

Расчетный тормозной момент при передвижении крана без груза

(25)


Сопротивление движению от уклона

(26)

Сопротивление от сил трения в ходовых частях крана

(27)

Общий маховой момент

(28)


Время торможения:

(29)


Максимально допустимое ускорение:

(30)

Число приводных колес znp = 2. Коэффициент сцепления φсц = 0,15. Запас сцепления Кц = 1,2.

Фактическая скорость передвижения крана

(31)

т. е. сходна с заданным (исходным) значением.

Расчетный тормозной момент

По таблицам 58 и 62 приложения выбираем тормоз ТКТ-100 с номинальным тормозным моментом [TТ] = 10H·м, максимально приближенным к расчетному значению Тт.

Подобранный тормоз проверяем по условиям торможения при работе крана с грузом.

Проверка по времени торможения:

(32)

Маховой момент масс:

(33)

Статический момент сопротивления движению при торможении:

(34)

Сопротивление движению при торможении:

(35)

Сопротивление от сил трения:

(36)

Сопротивление от уклона:

(37)

Следовательно,

Тогда статический момент сопротивления:

а время торможения:

что меньше допустимого [tт] = 6...8 с.

Проверка по замедлению при торможении:

что меньше максимально допустимого значения для кранов, работающих в помещении, [ат] < 1 м/с2.

Следовательно, условия торможения выполняются.

9. Определяем тормозной путь по формуле:

(38)

По нормам Госгортехнадзора при числе приводных колес, равном половине общего числа ходовых колес (см. табл. 3.3), и при фсц = 0,15

(39)

Список литературы


  1. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения/ М.Н.Ерохин, А.В.Карп, Н.А.Выскребенцев и др.; Под ред. М.Н. Ерохина и А.В. Карпа. – М.: Колос, 1999.

  2. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин / Н.Ф Руденко, М.П.Александров, А.Г. Лысяков.­- М.: издательство «Машиностроение», 1971.



Министерство сельского хозяйства РФ ФГОУВПО Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени Д.Н.Прянишникова Кафедра деталей машин КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Основы конструирования» на тему: «Расчет мостового однобалочного крана» Вы

 

 

 

Внимание! Представленный Реферат находится в открытом доступе в сети Интернет, и уже неоднократно сдавался, возможно, даже в твоем учебном заведении.
Советуем не рисковать. Узнай, сколько стоит абсолютно уникальный Реферат по твоей теме:

Новости образования и науки

Заказать уникальную работу

Похожие работы:

Расчёт теплотехнической эффективности замены барабанного холодильника на колосниковый на Паранайском цементном заводе
Расчёт частотных и временных характеристик линейных цепей
Расчет духступенчатого редуктора
Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия
Расчет надежности электроснабжения подстанции Южная
Расчет наматывающего устройства
Расчет пароводяного подогревателя
Расчет поворотного крана на неподвижной колонне
Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов
Расчет прямозубой цилиндрической передачи

Свои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru