Стреловой передвижной кран

ФГОУ ВПО «Оренбургский  государственный аграрный университет»

ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

 

Шифр  2009-110304-06с

ФИО  Зайцев Сергей Александрович

Факультет  Механизация сельского хозяйства

Специальность  Технология обслуживания и ремонта машин в АПК

Курс  4

Дисциплина  Детали машин и основы конструирования

Номер контрольной работы  12

 

 

ОТМЕТКИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

 

Фамилия рецензента  Набокина О. Я.

Дата проверки  «___» ___________ 201__г.

Оценка  ______________

Подписьпреподавателя  ________________

Рецензия преподавателя ______________________________________________________

___________________________________________________________________________

 

 

 

 

РЕГИСТРАЦИЯ З/О

 

 

Дата  «___» ____________ 201__г.

Подпись  ______________

 

 

Контрольная работа.

Вариант 12.

Спроектировать стреловой  передвижной кран.

Скорость передвижения

Грузоподъемность 

Вылет стрелы

Высота подъема 

Скорость подъема 

Режим работы легкий режим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Расчет крюковой подвески
1. Выбор крюка.

Выбираю заготовку 8А-1ГОСТ6627-74.

D=45 мм

S=33 мм

d₂=30 мм

d₁=25 мм

d₀=М24

l₁=65 мм

l₂=35 мм

L=130 мм

                    

2. Выбор подшипника крюка

С₀ – статическая грузоподъемность подшипника

 

Типоразмер 8305

d=25 мм

D=52 мм

H=18 мм

С₀=50 кН

 

 

 

1.3 Расчет крюковой подвески

Определим размеры траверсы (поперечины)

Материал траверсы сталь 45

 – ширина

 

 – длина

 – сила тяжести груза

 

k₂ – расчетная длина траверсы

 

S – толщина серьги; S=7 мм

М_и – изгибающий момент

 

Определим момент сопротивления  сечения W

 

 

 

d₃ – диаметр цапфы

 

 

 

 

Определим размеры серьги

 

 

Материал серьги Ст3

 

 

Радиус проушины серьги

 

 

Определим диаметр оси  блока

 

Материал оси блока  – сталь 45

 

 

 

Т.к. не выполняется условие  прочности, принимаю

 

 

Выбор подшипников для  блока

 

Выбираю шарикоподшипники легкой узкой серии 205 d=25 мм, С=1100 кг, D=52 мм, В=15 мм, r=1,5 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет механизма  подъема груза

2.1 Выбор полиспаста, расчет и выбор каната.

Определим усилие в канате

 

z – число полиспастов в системе; z=1

U_n – кратность полиспастов; U_n=2

 – общий КПД полиспаста;

 

Определим разрывное усилие в канате

 

k – коэффициент запаса прочности;

 

Выбираю канат типа ЛК-Р, конструкции 6*19 по ГОСТ2688-80

 , , маркировочная группа 1568

2.2 Расчет барабана

Определим средний диаметр  барабана

 

d – диаметр каната

e – коэффициент, зависящий от типа машины, привода и его режима работы; e=16

 

Определим диаметр барабана по дну канавки

 

Принимаем D=140 мм

Определим рабочую длину  барабана

Определим длину каната

 

H – высота подъема груза

z₁ – число запасных витков на барабане; z₁=2

z₂ – число витков каната под зажимным устройством; z₂=4

 

t – шаг витка; t=11 мм

m – число слоев навивки; m=1

φ – коэффициент неплотности навивки; φ=1

определим толщину стенки барабана

 

F_б – усилие в канате

[σ_сж] – допускаемое напряжение сжатия для стали

2.3 Выбор электродвигателя

Определяем мощность электродвигателя

 

Определяем частоту вращения барабана

 

Выбираем электродвигатель серии 4А132S4J3, P_дв=7,5 кВт, n_дв=1445 мин^-1, ψ_n=T_n/T_н=2,2, ψ_max=T_max/T_н=3,0, маховой момент J_p=0,11 кгм²

2.4 Выбор редуктора

Определяем расчетное  передаточное число редуктора

 

Определяем вращающий  момент на тихоходном валу редуктора

 

Выбираем редуктор Ц2У-160, Т_вр=1 кНм, U_p=18, m=95 кг, d=25 мм

2.5 Выбор муфты

Рассчитываем момент статических  сопротивлений на валу двигателя

 

Определим расчетный момент

 

Выбираем муфту МУВП-160, Т=55 Нм, J_м=0,062кгм², D_т=160 мм, d_т=28мм, m=7 кг

Определяем суммарный  момент инерции ротора и муфты

 

2.6 Проверка двигателя  на время пуска

Определяем средний пусковой момент двигателя

 

Ψ_п – кратность пускового момента двигателя; Ψ_п=2,2

Ψ_max – максимальная кратность пускового момента двигателя; Ψ_max=3,0

Т_ном – номинальный момент двигателя

0,85² – коэффициент, учитывающий возможность работы при падении напряжения в сети до 85% от номинального

 

 

Фактическая частота вращения барабана

 

Определяем фактическую  скорость подъема груза

 

Время пуска двигателя  при подъеме груза

 

 

δ – коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс привода механизма; δ=1,1…1,25

 

Определяем ускорение  при пуске

 

2.7 Выбор и проверка  тормоза

Определяем момент статического сопротивления на тормозном валу при торможении

 

Для механизмов подъема тормоз рекомендуется подбирать исходя из условия:

 

Расчетный тормозной момент

 

k_т – коэффициент запаса торможения; k_т=1,5

Выбираем тормоз ТТ-160, Т_{т таб}=100 Нм, D=160 мм, ширина шкива 75 мм, отход колодки 1 мм, электрогидравлический толкатель ТЭГ-16М, усилие на штоке 160 Н, число штоков 1, ход штока 25 мм, масса 1,9 кг.

Проводим проверку тормоза  по времени торможения:

 

 

Длина при торможении

 

Замедление при торможении

 

 

3. Расчет металлоконструкции крана

Дано:

R=2,5 м

Н=4 м

Q= 1600 кг

Принимаем из конструктивных соображений D=0,32 м

Высота редуктора механизма  передвижения крана H₄= 0,3 м

L=(0,2…0,2)*R=0,3*2,5=0,75 м

Н₁=(0,5…0,8)м=0,6 м

Н₂=Н₄+0,1=0,3+0,1=0,4 м

Н₃=Н₂+0,5D=0,4+0,5*0,32=0,56 м

L₁=0,5(L+D)=0,5*(0,75+0,32)=0,535 м

 

 

 

 

 

Сила тяжести груза

 

Сила действующая в  стреле

 

Сила действующая в  раскосе

 

 

Расчет стрелы

а.) назначаем предельнодопустимое  значение гибкости стержня            

б.) определяем минимальное  значение радиуса инерции сечения 

 

 

в.) выбираем стандартный  профиль (трубу) по условию

 

 

г.) определяем действительную гибкость стержня

 

д.) находим коэффициент  уменьшения допускаемых напряжений

 

е.) определяем напряжения в  стреле

 

где, А – площадь сечения  трубы; А=1070 мм²

 

 

 

 

Принимаем трубу 

Выбор сечения раскоса

 

где, А – площадь поперечного  сечения раскоса

 

 

 

 

 

 

Принимаем круг калибр