Курсовая работа: Расчет грузоподъемных машин
Курсовая работа: Расчет грузоподъемных машин
Расчет грузоподъемных
машин
ВВЕДЕНИЕ
Грузоподъемные машины являются составной частью
каждого производства и играют важную роль в механизации погрузочных работ.
Курсовое проектирование
грузоподъемных машин – первая самостоятельная разработка машины в целом с
взаимосвязанными механизмами, способствующая дальнейшему развитию у студентов
конструкторских навыков. При работе над проектом возникает много вопросов по
выбору схемы и параметров механизмов, их компоновки, последовательности расчета
и т.д. В методических указаниях приведены необходимые рекомендации и
нормативные данные, некоторые справочные материалы и последовательность
расчета.
Расчетную часть проекта
выполняют в виде пояснительной записки, которая должна содержать: задание на
проект; введение; схемы механизмов тележки с описанием их назначения,
устройства и особенностей; расчет механизмов, узлов и деталей с приведением
расчетных схем и обоснованием принятых параметров и допускаемых напряжений
(расчеты сопровождают ссылками на литературу); список использованной
литературы; оглавление, содержащее наименование всех основных разделов записки
(помещают в конце ее).
Пояснительную записку выполняют на
листах писчей бумаги формата А4 (297 . 210) в соответствии с ЕСКД.
Текст пишут чернилами, схемы и эскизы выполняют в карандаше под линейку с
проставлением всех размеров и обозначений. При использовании стандартных и
нормализованных узлов в записке приводят их характеристику.
В аналитических расчетах
сначала записывают формулу в буквенных выражениях, а затем подставляют числовые
значения и записывают результаты. Промежуточные вычисления не приводят. Все
символы, входящие в формулы, должны иметь объяснения в тексте. Ссылки на
литературные источники, стандарты и нормали заключают в квадратные скобки, эти
ссылки должны соответствовать прилагаемому в конце записки списку литературы.
МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМА
Последовательность расчета
1. Принять схему механизма, вычертить
его с заданным типом крюковой подвески (приложения, рис П.1), привести его
описание.
2. Выбрать канат, блоки, барабан, крюк,
упорный подшипник (устанавливается под гайку крюка).
3. Составить эскиз крюковой подвески и
рассчитать ее элементы – траверсу, ось блоков, подшипники блоков и серьгу (рис.
П.2).
4. Выполнить кинематический и силовой
расчет привода механизма: выбрать двигатель, редуктор, тормоз, муфты, проверить
двигатель на нагрев по среднеквадратичному моменту с учетом графика загрузки
механизма (рис. П.5) и двигателя (рис. П.6).
5. Определить размеры барабана и
проверить на прочность его элементы.
Методика расчета
Задано: грузоподъемность (т), высота
подъема (м),
скорость подъема (м . с-1),
количество ветвей полиспаста , режим работы, тип крюковой
подвески.
1. Схема механизма[1]
(рис.1)
Электродвигатель 4 переменного тока
соединяется через вал – вставку 3 с помощью зубчатых муфт с двухступенчатым
редуктором 1. Редукторная полумуфта 2 вала вставки
используется как тормозной шкив нормально замкнутого колодочного тормоза.
Выходной вал редуктора соединятся с барабаном 5 также зубчатой муфтой, у
которой одна из полумуфт выполняется как одно целое с валом редуктора, а вторая
– крепится непосредственно к барабану. На барабан навивается канат со
сдвоенного полиспаста.
2. Канат, блок, крюк, гайка крюка и
упорный подшипник
Кратность полиспаста
где - количество канатов
полиспаста, наматываемых на барабан; для сдвоенного полиспаста .
КПД полиспаста[2]
,
где - КПД блока; принимаем = [1,
табл.2.1.].
Максимальное натяжение
каната
Расчетная разрывная сила
,
где - коэффициент запаса
прочности; по правилам[3] Госгортехнадзора [1, табл. 2.3] при режиме работы. Выбираем канат [1, табл. ]
типа конструкции ГОСТ : диаметр каната = мм, разрывная сила = при
маркировочной группе .
Условное обозначение:
канат [1, с. 56].
Диаметр блока (барабана)
,
где - коэффициент
долговечности каната; принимаем [1,табл.2.7] при режиме работы.
Выбираем [ , табл. П.1] диаметр блока по дну ручья , при длине ступицы мм.
Выбираем[4]
диаметр барабана (по дну канавок) мм [ ].
Для номинальной
грузоподъемности т и режиме работы выбираем [ , табл.П.2] однорогий крюк по ГОСТ с размерами: , , , , мм, резьба .
Высота гайки крюка из
условия прочности на
смятие резьбы
=
где и - параметры резьбы; - допускаемое[5]
напряжение; для резьбы , , мм [2, табл.14], = МПа [];
конструктивных[6]
соображений =
принимаем = мм [3]
Наружный диаметр гайки
принимаем мм [3]
Расчетная нагрузка на
упорный подшипник
,
где - коэффициент
безопасности, принимаем[7]
Выбираем[8]
[2, табл. 15] шарикоподшипник упорный одинарный ГОСТ 6874-75: , , мм, кН.
3. Крюковая подвеска[9]
Нормальная подвеска состоит из блоков
2, оси блоков 1, траверсы 4 и серег 3 (рис. 2).
3.1 Конструктивные
размеры[10]:
Ширина траверсы
где - наружный диаметр
упорного подшипника
принимаем мм [3]
диаметр[11]
отверстия
принимаем мм
длина[12]
траверсы
принимаем = мм
пролет траверсы
,
где - толщина серьги;
принимаем =
мм [табл. П.3]
принимаем = мм
длина консоли
принимаем = мм.
Расстояния
принимаем , мм
3.2 Траверса
Для изготовления выбираем
сталь по ГОСТ : , , МПа (табл.4)
Допускаемое напряжение
изгиба при пульсирующем цикле изменения напряжений
,
где К – коэффициент
концентрации напряжений; - запас прочности; принимаем[13]
К= [2, табл.
15], (табл. П.5)
Реакции опор
Изгибающие моменты в
сечении
АА
ББ
Высота траверсы из
расчета на изгиб
принимаем мм [3]
Диаметр цапфы из расчета
на
изгиб
смятие ,
где - допускаемое
напряжение; принимаем[14] = МПа.
принимаем[15]
= мм.
3.3 Ось блоков
Для изготовления
применяем[16] сталь по ГОСТ := , , МПа
(табл.П.4).
Реакции опор Н.
Изгибающие моменты[17]
Диаметр[18]
оси
принимаем = мм
Подшипники блоков
Радиальная нагрузка на
подшипник
,
где - число блоков подвески;
= .
Эквивалентная нагрузка
где - нагрузки,
соответствующие времени их действия за весь срок службы подшипника ; принимаем , , , (рис. П.2).
Приведенная нагрузка
,
где - коэффициент радиальной
нагрузки, -
кинематический коэффициент вращения, - температурный коэффициент; принимаем
при действии только радиальной нагрузки , при вращении наружного кольца
подшипника ,
при температуре
Частота[19]
вращения блоков
, мин-1
Требуемая[20]
динамическая грузоподъемность шарикового однорядного подшипника
,
где - срок[21]
службы подшипника; [1, с.19].
Выбираем[22]
шарикоподшипник радиальный однорядный : , , мм, С = кН
[2].
3.4 Серьга
Для изготовления серьги
выбираем[23] сталь по ГОСТ : , , МПа (табл.
П.4.).
Допускаемое напряжение на
растяжение
Допускаемое напряжение на
смятие МПа
ширина серьги ;
принимаем мм [3]
высота проушины ;
принимаем мм [3]
Напряжение растяжения
,
что меньше (больше) МПа.
Напряжение в проушине[24]
,
где - давление в зоне
контакта[25] (оси, цапфы) и серьги;
принимаем МПа.
4. Привод механизма
4.1 Двигатель
Расчетная мощность
,
где - КПД механизма;
принимаем[26] [1, табл.1.18].
Выбираем[27]
электродвигатель ; номинальная мощность при ПВ = % кВт, частота вращения мин-1,
момент инерции ротора = кг×м2, максимальный
(пусковой) момент , размер , диаметр вала мм [].
Условное обозначение:
двигатель [1, с. 38].
4.2 Редуктор
Частота вращения барабана[28]
, мин-1
Передаточное отношение
Минимально возможное
суммарное межосевое расстояние редуктора
,
где - габаритный размер
барабана с учетом узла крепления каната на барабане; принимаем при = = мм [1,
табл.ІІІ. 2.1].
Выбираем[29]
редуктор : межосевое расстояние мм, передаточное число , мощность на
быстроходном валу при режиме работы и частоте вращения мин-1 кВт, диаметр
быстроходного вала мм [ ], размеры выходного вала с
зубчатым венцом , , , модуль мм, число зубьев = [2, табл.6].
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|