Напряжения изгиба σи и кручения τкр для коротких барабанов, при составляют не более 10%, величину которых можно не учитывать. В нашем примере соотношение l б и D б

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 2

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

В этом случае напряжения изгиба σ_и , МПа

Напряжения кручения τ_кр, МПа

Эквивалентные напряжения σ_экв, МПа

<[σ_сж]

Таблица 4

1. Расчёт крепления каната к барабану

Усилие в ветви каната, подходящей к накладке крепления, F _кр, Н

где е=2,71, основание натурального логарифма, f=0,15, коэффициент трения каната и барабана, α=3·π при количестве запасных витков z _зап=1,5.

Рис. 5

Усилие затяжки шпильки F_зат, Н

где k _Т=1,5, коэффициент запаса сил трения, z _ш=2, число шпилек, число пар трения 2.

Размеры накладки крепления выбраны в зависимости от диаметра каната. При d _к=11,5 мм резьба шпилек должна быть М12, внутренний диаметр резьбы d ₁=10,1 мм. Материал шпильки сталь Ст3, допустимые напряжения [ σ ]=85 МПа.

Напряжение в шпильке при усилии затяжки F _зат=4133,28 Н

МПа > [ σ ].

19.Расчёт оси барабана

При расчёте диаметра оси принято, что усилие в канате , действующее на барабан передаётся на ось в середине ступиц барабана. На рисунке представлена расчётная схема оси и эпюра изгибающего момента. Размеры, необходимые для расчёта, определены в процессе эскизной компоновки сборочной единицы барабана на опорах, при этом использовались размеры, при этом использовались размеры, полученные расчётом, а так же чертежи и таблицы из атласов конструкций грузоподъёмных машин.

Опорные реакции Ra и Rb найдены из уравнений суммы моментов относительно опор: .

Наибольшее значение изгибающего момента составляет

Диаметр оси под ступицами барабаны

Принимаю: d=40мм, в месте посадки подшипника d=35мм. По этому диаметру выбран подшипник радиальный сферический двухрядный шариковый №1308.

Динамическая грузоподъемность кН. Эквивалентная нагрузка на подшипник при наличии только радиальной нагрузки (опорной реакции Rb=4.897 кН)

где =1,4,коэффициент безопасности, =1,температурный коэффициент,

=1,при вращении внутреннего кольца подшипника.

Долговечность подшипника в часах работы

20. Выбор тормоза

Статический момент при торможении

Нм

Тормоз выбирается с учетом запаса по тормозному моменту

НM

где k _Т коэффициент запаса тормозного момента, таблица 5

Таблица 5

Выбран тормоз с электромагнитом ТКТ-200 с номинальным тормозным моментом Т_Т=100 Нм при длине замыкающей пружины 103мм. Диаметр тормозного шкива D _Т=200 мм.

21.Выбор муфты

Выбрана упругая втулочно-пальцевая муфта с тормозным шкивом. Выбор муфты следует производить по расчетному моменту Т_р, диаметру тормозного шкива D _Т, диаметру вала двигателя d

Нм

где k ₁ коэффициент, учитывающий назначение механизма, для механизма подъёма k ₁=1,3, k ₂ коэффициент режима работы, таблица 6 , при ПВ=15% k ₂=1,1.

Параметры муфты D _Т=200 мм, Т _max=240 Нм, момент инерции муфты I _м=0,21кгм².

Таблица 6

22. Выбор редуктора

Выбор редуктора производится по передаточному числу u _м=31.5, вращающему моменту на выходном валу Т_вых, консольной нагрузке на выходном валу F _к, и режиму работы.

Нм

Выбран редуктор Ц2У-200, u _ред=22,4, Т_{вых max}=2 кНм, F _к=11,2 кН, масса 170 кг.

23. Определение времени пуска.

Среднепусковой момент двигателя МТК-211-6

Нм

где Т_н номинальный момент на валу электродвигателя, Т_н=125,4 Нм, k _ср коэффициент кратности среднепускового момента, k _ср=2,05.

Момент статических сопротивлений Т_ст=60,28 Нм.

Момент сопротивлений от сил инерции вращающихся деталей привода

где I ₁ момент инерции масс, расположенных на первом, ведущем валу механизма привода, величину которого можно определить как сумму моментов инерции ротора двигателя I _дв =0,045и муфты с тормозным шкивом I _м =0,32

кгм² .

Момент сопротивлений от сил инерции поступательно движущихся масс, масса груза, крюковой подвески, канатов. При грузоподъёмности Q до 16…20 т, для учебных расчётов можно учитывать только массу груза.

Полученные значения Т_ст, Т_ин1, Т_ин2 и Т_пуск подставим в уравнение, из которого найдём время пуска t_n

, c

Ускорение при пуске j

м/с²

Для кранов общего назначения при погрузочно-разгрузочных работах допустимое ускорение [ j ]=0,3…0,6 м/с².

24. Проверка времени торможения

Знак + следует принимать при опускании груза, так как в этом случае время торможения будет больше.

Статический момент при торможении Т_ст.т определяется по формуле

Нм

Момент сопротивлений от сил инерции вращающихся деталей привода при торможении

Нм

Момент сопротивлений от сил инерции поступательно движущихся масс при торможении

Нм

Тормозной момент выбранного тормоза Т_торм=100 Нм.

Далее решается уравнение относительно времени торможения t_т

с

Замедление при торможении

м/с²

Величина замедления при торможении соответствует рекомендациям для механизмов подъёма при погрузочно-разгрузочных работах.

25.Расчёт деталей крюковой подвески.

Схема к расчёту приведена на рис. 6, расчётная длина оси b определяется c учётом длины ступицы блока. Ориентировочно размер b можно выбрать по таблицам атласа ПТМ, учитывая диаметр блока, грузоподъёмность и конструкцию крюковой подвески.

Рис. 6

Изгибающий момент в среднем сечении оси

Нмм

Опорная реакция блока

Диаметр оси

мм,

где [σ] – допускаемые напряжения, для стали 45 при расчёте осей блоков рекомендуется принимать [σ]=120…140 мПа, в зависимости от режима работы. Примем [σ]=130 мПа.

Примем d=55 мм. По диаметру оси выберем два подшипника № 311, динамическая грузоподъёмность C _r=71,5 кН.

Проверочный расчёт долговечности подшипника.

Эквивалентная нагрузка кН,

где G_г – вес груза, V – коэффициент кольца, V=1,2, вращается внешнее кольцо, k_б - коэффициент безопасности, k_б=1,4, k _t – коэффициент, учитывающий температуру среды, k _t=1.

Частота вращения блока n_бл

мин^-1.

Долговечность подшипника в часах

час.

Расчёт траверсы.

Изгибающий момент в среднем сечении М=588600 Нмм, материал- сталь 45, Рекомендуемое допускаемое напряжение [σ]=100 мПа.

Момент сопротивления в среднем сечении

мм³.

Ширина траверсы В определяется в зависимости от диаметра D упорного подшипника В=D+(10…20)=68+(10…20)=78…88 мм,

где D – диаметр подшипника № 8208, D=68мм. Диаметр D определяется по посадочному диаметру d=40 мм под подшипник крюка. В данном примере выбран крюк № 11. Примем В=80 мм.

Диаметр в траверсе для прохода шейки крюка d₀

d ₀ = d+(2…5)=40+(2…5)=42…45 мм, примем d₀=45 мм.

Минимальная высота траверсы в среднем сечении

мм, примем Н=40 мм.

Фактический момент сопротивления среднего сечения траверсы

мм³.

Действующие напряжения изгиба мПа, σ_и<[σ].

3. Расчёт металлоконструкций.

Определяем:

Где Q-вес груза =3000

F-площадь поперечного сечения (принят швеллер №16) равна 18,1 )

Т.к. швеллера два, то

F= 2·F

F=2·18,1=36.2 см²

Для Ст.3

Условие выполняется, следовательно швеллер выбран правильно.

4.Список литературы

1. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины М «Высшая школа» 1979.

2. Александров М.П.. Подъемно-транспортные машины атлас конструкций часть М «Машиностроение» 1987.

3. И.П. Барсов Строительные машины и оборудование М «Стройиздат» 1978.

4. Методические указания, выданные преподавателем.