Курсовая работа (т): Расчет грузоподъемных механизмов с канатно-блочными системами

Расчет грузоподъемных механизмов с канатно-блочными системами

Содержание

Введение

. Ознакомление с конструкцией и работой строительных лебедок как основных элементов грузоподъемных механизмов

. Расчет грузоподъемного механизма с канатно-блочной системой

.1 Ознакомление с методикой расчета грузоподъемных механизмов с канатно-блочными системами

.2 Расчет канатно-блочной системы. Подбор каната и крюка

2.3 Расчет и конструирование барабана

.4 Кинематический расчет и подбор кранового электродвигателя

.5 Кинематический расчет и подбор механических передач

.6 Расчет и подбор тормозного устройства

.7 Расчет и подбор соединительной муфты

Заключение

Список использованных источников

Введение

Грузоподъемные машины являются высокоэффективным средством механизации погрузочно-разгрузочных работ. Их применение сокращает объем использования тяжелых ручных работ и способствует повышению производительности труда. Поэтому создание совершенных грузоподъемных машин и реконструкция существующих - задачи очень своевременны и актуальны.

Одним из условий решения проблем, связанных с перестройкой экономики страны, является дальнейшая индустриализация всех видов строительства, включая и городское, на основе ускорения научно - технического прогресса, совершенствования организационных и социальных факторов. Строительное производство должно превратиться в единый процесс возведения объектов из элементов заводского изготовления с внедрением прогрессивных технологий и техники, обеспечивающих комплексную механизацию строительных и монтажных работ.

Комплексная механизация - это такая форма организации работ, при которой все технологически связанные операции данного производственного процесса, как основные, так и вспомогательные, выполняются при помощи комплекта взаимодополняющих друг друга машин оборудования работающих в оптимальном режиме.

Наиболее общим признаком классификации строительных машин является их назначение или виды выполняемых работ. По этому признаку классификация машин представляется иерархической схемой, на первом уровне которой все машины разбиты на следующие основные классы: транспортные, транспортирующие, грузоподъемные, погрузо-разгрузочные, для земляных работ, для свайных работ, для дробления, сортировки и мойки каменных материалов, для приготовления, транспортирования бетонных смесей и растворов и уплотнения бетонной смеси, для отделочных работ, ручной механизированный инструмент и другие средства малой механизации. Каждый класс делится на группы (второй уровень), группы, в свою очередь - на подгруппы или типы, в зависимости от порядка иерархической схемы (третий уровень). Предпоследним уровнем машины определенного типа делятся на типоразмеры, а последним - на модели. Развитие конкурентоспособной рыночной экономики нашей страны требует повышения технического уровня строительной техники и уровня ее эксплуатации.

Повышение технического уровня машин и оборудования, используемых в городском строительстве и хозяйстве, решается последующим основным направлениям:

создание машин и оборудования с улучшенными технико-экономическими параметрами, повышенной производительностью, высокой надежности и качества;

применение при создании новых машин и оборудования блочно-модульного принципа проектирования с использованием унифицированных узлов и агрегатов;

повышение мощности выпускаемых машин, степени их гидрофикации, универсальности, а также перевод на специальные шасси (в том числе и малогабаритные) и расширение номенклатуры сменных рабочих органов;

дальнейшее внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных процессов;

создание автоматизированных и роботизированных машин, комплексов и комплектов оборудования на базе электронной, микро - процессорной и лазерной техники;

внедрение дистанционных систем управления;

снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонта машин;

создание комфортных условий для обслуживающего персонала путем повышения безопасности и улучшения показателей эргономики.

В строительстве грузоподъемные машины используют для перемещения строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных работ на складах строительных материалов, монтажа и обслуживания технологического оборудования в процессе его эксплуатации. По конструктивному исполнению и виду выполняемых работ их делят на домкраты, лебедки, подъемники, монтажные вышки и краны.

Основной характеристикой грузоподъемной машины является грузоподъемность, под которой понимают наибольшую допустимую массу поднимаемого груза вместе с массой грузозахватных устройств. Кроме того, грузоподъемные машины характеризуются зоной обслуживания, в том числе высотой подъема груза, а также скоростями рабочих движений.

Лебедками называют грузоподъемные устройства в виде приводимого вручную или двигателем барабана с тяговым рабочим органом - стальным канатом. Их применяют для прямолинейного перемещения грузов и используют как самостоятельные машины и как составные части механизмов более сложных машин.

Целью данной курсовой работы является изучить теоретические сведения о лебедках, по приведенной в методических указаниях методике расчета рассчитать и подобрать необходимые элементы этого грузоподъемного механизма, привести их расчетные и конструктивные схемы.

1. Ознакомление с конструкцией и работой строительных лебедок как основных элементов грузоподъемных механизмов

Лебедками называют устройства для подъема (подъемные лебедки) или горизонтального перемещения (тяговые лебедки) грузов.

В настоящее время на рынке мирового сообщества, представлено большое количество разнообразных производителей и «копировальщиков» лебедок. Лебедки получили широчайшее распространение практически во всех отраслях строительного комплекса. Лебедки отлично справляются с подъемом, опусканием и подтягиванием грузов, их активно применяют как самостоятельно действующие механизмы при выполнении различных монтажных и погрузочно-разгрузочных работ. Кроме того, лебедки являются составной частью механизма подъема грузов.

По виду привода они могут быть ручными и приводными (от электродвигателя, гидроматора или ДВС). Барабанные лебедки оборудуют одним или двумя барабанами. В конструкциях шахтных подъемников (лифтов), а также в качестве подъемных устройств подвесных подмостей, используемых при ремонте фасадов зданий, нашли применение безбарабанные лебедки с канатоведущим шкивом. Лебедки характеризуются тяговым усилием и скоростью движения каната (окружным усилием или скоростью на первом слое навивки каната на барабан или в набегающей на канатоведущий шкив ветки каната). Барабанные лебедки, кроме того, характеризуются канатоемкостью барабана - максимальной длиной каната, укладываемого на барабан.

Главным параметром лебедок является тяговое усилие каната (кН). По виду кинематической связи между двигателем и барабаном лебедки могут быть - реверсивными и зубчато - фрикционными.

У реверсивных однобарабанных лебедок - жесткая неразмыкаемая кинематическая связь между электродвигателем барабаном; подъем, и опускание груза осуществляются реверсируемым электродвигателем.

У зубчато - фрикционных лебедок между двигателем и барабаном с помощью конусной или ленточной фрикционной муфты обеспечивается плавно размыкаемая в процессе работы кинематическая связь. Подъем груза осуществляется двигателем при включенной муфте, опускание груза - за счет собственной силы тяжести при выключенной муфте.

На основании полученного задания в данной курсовой работе была рассчитана электрореверсивная лебедка. Также описывается устройство, принцип действия и область применений электрореверсивной лебедки. Показана кинематическая схема лебедки, расчетная схема муфты, а также выбран редуктор по каталогу и рассчитан двухколодочный тормоз.

Рисунок 1 - Схема электрореверсивной лебедки

У реверсивной лебедки (рисунок 1) вал электродвигателя 4 через соединительную муфту 3 постоянно соединен с редуктором 1. Выходной вал редуктора постоянно соединен с барабаном 5. наружная поверхность соединительной муфты 2 используется в качестве тормозного шкива двухколодочного электромагнитного тормоза. Изменение направления вращения барабана достигается реверсированием направления вращения вала электродвигателя при помощи пусковой электроаппаратуры.

2. Расчет грузоподъемного механизма с канатно-блочной системой

.1 Ознакомление с методикой расчета грузоподъемных механизмов с канатно-блочными системами

В расчет входит: подбор каната, определение основных размеров барабана и потребной мощности привода; подбор двигателя ; определение передаточного числа передачи; составление принципиальной схемы механизмов грузовой лебедки; подбор и проверочный расчет элементов передачи (редуктора); подбор и расчет соединительных муфт и тормозных устройств.

Рисунок 2 - Блок-схема грузоподъемного механизма.

Принципиальная блок-схема расчета грузоподъемного механизма (рисунок 2) позволяет установить взаимосвязи между отдельными частями расчета.

Двигатели подбирают по каталогам Информэлектро. Электрические двигатели подбирают по фактической нагрузке с учетом продолжительности работы их под этой нагрузкой, причем нагрев работающего двигателя не должен превышать допустимого.

.2 Расчет канатно-блочной системы. Подбор каната и крюка

Наиболее распространенными грузозахватными устройствами грузоподъемных машин являются одно- и двурогие грузовые крюки и грузовые скобы. Однорогие и двурогие крюки предназначены для подвешивания к ним грузов непосредственно или при помощи чалочных устройств. Однорогие крюки применяют для работы с грузами до 75 т.

Для предотвращения самопроизвольного выпадания съемного грузозахватного приспособления грузовые крюки кранов и электрических талей снабжают предохранительным замком. Крюки изготовляют из стали ковкой или штамповкой, а также (при массе груза 50 т и более) пластинчатыми из листового металла.

Размеры и формы крюков, а также требования к качеству их изготовления приводятся в ГОСТ 6627 - 74, 6628 - 73, 6619 - 75.

На основании данных, приведенных в задании, по тяжелому режиму работы и грузоподъемности Q + q = 2600 + 130 = 2730 кг = 2.7 т, подбираем крюк №11, по таблице 1, /1/:

Таблица 1 - Крюки однорогие, мм (по ГОСТ 6627-74)

Продолжение таблицы 1

Рисунок 3 - Крюк однорогий

а - общий вид; б - поперечное сечение.

Многие грузоподъемные машины имеют конструктивные элементы, в которые составной частью входят устройства с использованием стальных канатов для подвески перемещаемых грузов или отдельных частей самой машины. Канаты применяют также для строповки (крепления) грузов или в качестве расчалок, оттяжек для удержания конструкции. Для расчалок и подобных им устройств используют спиральные канаты одинарной свивки. Канаты, в которых проволоки свиты в пряди, а пряди свиты между собой вокруг пенькового сердечника, называют канатами двойной свивки. Сердечник удерживает смазочный материал, предохраняя проволоки от коррозии, и повышает гибкость канатов.

Канат изготавливают свивкой из высокопрочной стальной проволоки диаметром 0,3...3 мм. Стальные канаты бывают одинарной, двойной и тройной свивки. При одинарной свивке канат свивают из отдельных проволок, при двойной - из предварительно свитых прядей, при тройной - из нескольких канатов двойной свивки. В центре такого каната помещается сердечник из органического волокна, пропитанный смазочным материалом и служащий базой для навивки вокруг прядей.

По типу свивки и касанию проволок между слоями в прядях различают канаты с точечным касанием (ТК), с линейным касанием при одинаковом диаметре проволок по слоям в пряди (ЛК-О), с линейным касанием при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди (ЛК-Р), комбинированные из ЛК-О и ЛК-Р, с проволоками заполнения между слоями основных проволок (ЛК-3) и с комбинированным точечно-линейным контактом (ТЛК). По сочетанию направления свивки проволок в прядях и прядей в канате различают канаты односторонней и крестовой свивки. По направлению свивки бывают канаты правой и левой (Л) свивки, а по способу свивки - раскручивающиеся (Р) и нераскручивающиеся (Н).

В механизмах грузоподъемных машин и такелажных приспособлениях применяют преимущественно шестипрядные канаты двойной крестовой свивки с одним органическим сердечником с числом проволок 6x19=114 и 6x37=222. В последнее время находят применение и семипрядные канаты с центральной металлической прядью, прочность которых примерно на 15 % выше, чем шестипрядных.

Для крепления свободных концов каната к элементам конструкции машин применяют разнообразные коуши и зажимы: в фасонной втулке закладным клином, в конической втулке загибом концов проволок с заливкой их легкоплавким металлом, в коуше заплеткой или канатным зажимом.

Канатный блок представляет собой установленное на оси на подшипниках качения или скольжения чугунное или стальное колесо с V-образным ручьем на его ободе для укладки в нем каната. Блоки предназначены для отклонения каната. Во избежание спадания каната с блока на оси последнего устанавливают ограждающий блок кожух.

При огибании блока канатом более растянутыми, а следовательно, более нагруженными оказываются проволоки, находящиеся на большем расстоянии от блока. Различие в удлинении и нагружении проволок будет тем большим, чем меньше диаметр блока. Вследствие перегрузки отдельных проволок и взаимных перемещений происходит их перетирание, снижающее несущую способность каната. Согласно правилам Госгортехнадзора по условиям долговечности канатов отношение диаметра блока, измеренного по средней линии каната, к диаметру последнего в зависимости от режима работы механизма принимается не менее 12,5...28, а для уравнительных блоков - не менее 11,2... 18.