Дипломная работа: Автомобильный кран
1300 кг – масса поворотной платформы
(принята конструктивно с запасом).
Подставив в (3.19) ,
получим:
13009,81=1,310.
Подставим в (3.18) ,
получим:
(15,84+3,924+1,3)10=21,110.
Упорный подшипник
выбирается по статической грузоподъёмности из
условия . Этому условию
удовлетворяет подшипник шариковый упорный 8314 . Его внутренний диаметр [7. стр.
20] d = 70 мм; d = 70.2 мм; наружный диаметр D=125 мм; высота h=40 мм; статическая грузоподъёмность С= 2910.
Расстояние между
радиальными подшипниками равным 0,7 м.
Момент, изгибающий
колонну:
М=3,75F+1,75F-0,75F , (3.20)
Получим
М= ( 3,7515,84+1,753,92+0,751,3 )10=65,310.
Напряжение изгиба самой
колонны
=МW [] = /(nk) , (3.21)
где n = 1,4 – коэффициент запаса
прочности;
k=1,3 – коэффициент безопасности;
= 31410Па – предел текучести
(Сталь 35 ГОСТ 8731-72) (нормализация).
W=nkМ/ , (3.22)
Получим
W= 1,41,365,310/31410=37,810 м.
Реакции радиальных
подшипников
F=M/0,7, (3.23)
Получим
F=65,310/0,7=93,310.
В качестве подшипников
выберем два подшипника серии 2556 – роликоподшипник с короткими цилиндрическими
роликами (ГОСТ 8328 – 57)
С = 18710;
d= 280 мм. – диаметр внутреннего
кольца.
D= 500 мм. – диаметр наружного кольца.
Подставим полученные
соотношения в формулу для момента сил трения, получим
Т=0,50,015(21,2107010+93,310228010)=4029 .
Динамический момент равен
Т=IЕ , (3.24)
где I – момент инерции поворотной части
крана вместе с грузом;
Е – угловое ускорение.
Е = а / , (3.25)
а = 0,15 м/c - минимальное угловое ускорение
груза.
Получим Е = 0,15/3,75 =
0,04 .
Момент инерции
I = (1,75+3,75+3,75+0,75) , (3.26)
где = 1,3 – коэффициент,
учитывающий инерционность поворотной части;
= 1,05 – коэффициент, учитывающий
инерционность механизма
поворота;
= 4000 кг – масса стрелы;
= 150 кг – масса крюковой подвески;
= 16000 кг – масса поднимаемого
груза;
= 1300 кг – масса поворотной части;
Подставив, получим
I = 1,31,05(40003,0625+15014,0625+1600014,0625+13000,5625) =
=32,810кгм.
Полученные соотношения
подставляются в (3.24):
Т=32,8100,04 = 1,31210 (13120 Нм).
Суммарный момент
сопротивления повороту:
Т= 4029+13120 = 17149 Нм.
4.3 Мощность гидромотора
в период пуска.
Мощность гидромотора
определится по формуле:
P = T/ , (3.27)
где =0,18 . – угловая скорость
поворотной части;
- КПД механизма поворота с
цилиндрическим редуктором.
, (3.28)
= 0,96 – КПД двухступенчатого
цилиндрического редуктора;
= 0,95 – КПД открытой зубчатой
передачи;
Подставив, получим:
= 0,960,95=
0,912 ,
отсюда мощность
гидромотора в период пуска:
Р = 17149 0,18/0,912 = 3385 Вт.
(3,39 кВт.).
Передаточное число
редуктора U=48,67 (взято из стандартного ряда
передаточных чисел для вертикальных двухступенчатых редукторов).
Выбираем гидромотор
210.20В, нерегулируемый однопоточный, диаметр поршня 20 мм; В – модификация
корпуса из алюминиевого сплава; n
=1500 об/мин. – частота вращения вала;
Следовательно, угловая
скорость вала гидромотора
== 157 .
Номинальный крутящий
момент гидромотора
Т=P/=157 Hм.
4.4 Общее передаточное
число.
U= , (3.29)
Получим
U=157/0,18 = 872
(Механизм поворота
содержит: гидромотор, редуктор и открытую зубчатую передачу).
Следовательно:
U=UU , (3.30)
где U- передаточное число открытой
зубчатой передачи.
Откуда
U=U/U , (3.31)
Получим
U= 872/48,67 = 17,9
4.5 Расчётный крутящий
момент на тихоходном валу редуктора в момент пуска
Т= ТU , (3.32)
Получим:
Т=15748,670,96 = 7336 Нм.
4.6 Расчет процесса пуска
Максимальное время пуска
при условии минимального ускорения груза:
t= , (3.33)
Получим:
t = 0,18/0,04 = 4,5 c. (т.е. t = 1 … 4,5 c.)
Условие пуска:
Т ,
(3.34)
Имеем:
157 ,
т.е. условие пуска
выполняется.
4.7 Расчёт процесса
торможения
Целесообразно принять
время торможения меньшим или равным времени пуска, т.к. трение в подшипниках и
потери в механизме поворота способствуют торможению.
Примем время торможения
равным 4с.
Т , (3.35)
где - момент инерции масс на
первичном валу. Очень мал и им пренебрегаем.
Получим равенство:
Т10,98 Нм.
Укажем на чертеже
механизма поворота техническое требование –
«тормоз отрегулировать на
момент 11,5 Нм».
4.8 Расчёт открытой
зубчатой передачи
Примем диаметр
делительной окружности подвенцовой шестерни
d= 120 мм. (минимальное число зубьев
шестерни: Z=17 … 25).
Модуль зубчатого
зацепления:
m = d/Z , (3.36)
Получим:
m = 120/25 – 120/17 = 4.8 … 7.1 мм.
Примем m = 6; тогда Z= 120/6 = 20
Диаметр делительный
подвенцовой шестерни:
d= 620
= 120 мм.
Число зубьев зубчатого
венца:
Z= ZU= 2017,9 = 358
Диаметр делительной
окружности зубчатого венца:
d= mZ = 6358
= 2148 мм.
Межосевое расстояние:
а= (d+d)/2 = (120+2148)/2 = 1134 мм.
Ширина зубчатого венца:
b = a ,
где = 0,1 … 0.4 - коэффициент
ширины зубчатых колёс (примем =0,12)
Получим
b=0,121134 = 136,1 мм. (примем b = 140 мм.)
5. Расчёт стрелы
телескопической
Задача расчёта состоит в
определении прогиба стрелы при максимальной её нагрузке.
Условия расчёта:
Расчёт телескопической
стрелы и отдельных её элементов производится по максимальным нагрузкам,
возникающим при различных случаях нагружения её и различных положениях
выдвижных секций.
Расчётная схема.
Телескопическая стрела
состоит из основания, средней и верхней секций. Средняя и верхняя секции
перемещаются по плитам относительно основания. Максимальная длина каждого
гидроцилиндра составляет шесть метров. Длина стрелы в собранном состоянии
составляет 9,7 м, при выдвижении средней секции - 15,7 м, при выдвижении верхней
секции – 21,7 м.
На стрелу действуют:
- вес поднимаемого груза.
- собственный вес.
- усилие в грузовом
канате.
- усилия в гидроцилиндрах
подъёма стрелы и выдвижения стрелы.
- боковая нагрузка на
оголовке стрелы.
Исходные данные.
21,7м. – максимальная длина стрелы
(выдвинуты обе секции);
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|