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

а - общая схема; б - варианты сборки редукторов.

По вычисленному значению передаточного числа, тяжелому режиму работы и мощности на ведущем валу по таблице 19, /1/, принимаем редуктор типа Ц2-250.

Таблица 8 - Основные характеристики редуктора Ц2-250

Окончательно принимаем эл. дв. N=11 квт с n=900 об/мин

.6 Расчет и подбор тормозного устройства

Тормоза применяют для поглощения инерции движения при необходимости остановки машины или механизма, для постепенного снижения скорости движения перед остановкой и удержания остановленной машины или механизма в неподвижном состоянии.

В грузоподъемных машинах тормоза используют так же для удержания поднятого груза на весу и постепенного замедления скорости при его опускании.

Принцип работы тормоза основан на использовании силы трения, возникающей от воздействия тормозного усилия между поверхностями двух деталей, одна из которых жестко связана с затормаживаемым валом (тормозным шкивом, диском), а вторая (колодка, диск, лента) соединена с корпусом машины. Сила трения зависит от величины тормозного усилия, нормального к поверхности трения, и фрикционных свойств контактных поверхностей.

Тормозные устройства в зависимости от конструктивных схем разделяют на ленточные, конические, дисковые и колодочные. По характеру работы тормозные устройства делятся на разомкнутые и замкнутые. Для затормаживания разомкнутого тормоза необходимо приложение внешних сил к рычагам или педалям. Замкнутый тормоз постоянно заторможен под действием пружин или грузов. Для растормаживания замкнутого тормоза необходимо приложение внешних сил.

Тормозной момент, по которому рассчитывают тормозное устройство:

MT= kЗ ∙ M, (13)

где М - крутящий момент на валy, на котором установлен тормоз, Н∙м;

kЗ - коэффициент запаса торможения.

Крутящий момент на валу определяется по формуле:

, (14)

 Н∙м

Для грузоподъемных машин по нормам Госгортехнадзора k3 = 1,75 - при среднем режиме работы, страница 47, /1/

MT = 1,75×116,72 = 204,26 Н∙м

Диаметр тормозного шкива Dт выбираем в зависимости от тормозного момента, страница 54, /1/.

Таблица 9- Характеристики тормозного шкива в зависимости от тормозного момента

Принимаем DT = 300 мм.

Колодочный тормоз (рисунок 8) состоит из чугунного или стального шкива, тормозных колодок и рычагов, передающих усилия, которые прижимают рабочие поверхности колодок к тормозному шкиву. Фрикционные накладки чугунных колодок выполняют из асбестомедной ткани, вальцованной ленты или ретинакса. Фрикционные накладки приклеивают к колодкам.

Определим расчетное окружное усилие на ободе при известном тормозном моменте:

, (15)

Н

где DТ - диаметр тормозного шкива, м.

Рисунок 8 - Схема короткоходового пружинного двухколодочного тормоза.

Сила прижатия тормозных колодок:

,(16)

 Н

где  - коэффициент трения между рабочими поверхностями тормозной ленты и шкива.

Материал трущихся поверхностей - лента вальцованная по чугуну и стали, таблица 20, /1/ - μ = 0,4.

Таблица 10 - Значения коэффициентов трения μ

Учитывая значение вычисленного тормозного момента, таблиц 24, /1/, принимаем тормоз колодочный короткоходовой типа ТКТ - 300/200.

Таблица 11 - Основные характеристики тормоза короткоходового ТКТ - 300

Проверку размеров трудящихся поверхностей колодок выполняем по допускаемому удельному давлению [q], таблица 21, /1/.

Таблица 12 - Допускаемое удельное давление [q], МПа

, (17)

где α = 60…90° - угол обхвата шкива колодкой, принимаем α = 70°.

[q] = 1,2 МПа > 0,929 МПа - условие выполняется.

Окончательно принимаем двухколодочный короткоходовой тормоз типа ТКТ - 300.

Определим силу сжатия пружины:

 (18)

 Н

Найдем растормаживающий момент:

KМ∙l = Q∙l (19)

KМ = Q∙l/l,

где: l1 = 0,04 м;

l = a = 0,24 м.

KМ = 4085,18 × 0,04/0,24 = 680,86 ≈ 681 Н∙м

.7 Расчет и подбор соединительной муфты

Для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора, установленных, как правило, на общей раме, применены упругие втулочно-пальцевые муфты. Эти муфты обладают достаточными упругими свойствами и малым моментом инерции для уменьшения пусковых нагрузок на соединяемые валы.

Муфты получили широкое распространение благодаря простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Однако они имеют небольшую компенсирующую способность и при соединении несоосных валов оказывают большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро выходят из строя..

Полумуфты изготавливают из чугуна марки СЧ 20 (ГОСТ 1412-85) или стали 30 Л (ГОСТ 977-88); материал пальцев - сталь 45 (ГОСТ 1050-74); материал упругих втулок - резина с пределом прочности при разрыве не менее 8 Н/мм2

Основной характеристикой для выбора муфты является номинальный вращающий момент Т, Н∙м, установленный стандартом, приложение А, /1/. Муфты выбирают по большему диаметру концов соединяемых валов и расчетному моменту Тр, который должен быть в пределах номинального:

Тр = Кр ∙ Т1 ∙ (Т2) ≤ Т , (20)

где Кр - коэффициент режима нагрузки, принятый равным 2, таблица 26, /1/;

Т1 (Т2 ) - вращающий момент на соответствующем валу редуктора, Н∙м.

 Н∙м

Тр = 2 × 116,72 = 233,44 Н∙м < 500 Н∙м

Основные параметры, габаритные и присоединительные размеры муфт, а также допускаемые смещения осей валов подбираем по ГОСТ 21424-75, приложение А, /1/.

Таблица 13 - Размерные характеристики муфты упругой втулочно-пальцевой

Для выбранной муфты подбираем палец и втулку, приложение Б, /1/.

Таблица 14 - Размерные характеристики втулки и пальца муфты упругой втулочно-пальцевой

Применяемые муфты обеспечивают надежную работу привода с минимальными дополнительными нагрузками, компенсируя неточности взаимного расположения валов вследствие неизбежных осевых Δа, радиальных Δr и угловых Δγ смещений.

Однако при расчете опорных реакций в подшипниках следует учитывать действие со стороны муфты силы Fм, вызванной радиальным смещением валов Δr. Угловые смещения валов незначительны и нагрузку, вызванную ими на валы и опоры, можно не учитывать

Определим радиальную силу. Радиальная сила, вызванная радиальным смещением, определяется по соотношению

м= сΔr ∙Δr, (21)м = 5400 ∙ 0,3 = 1620 Н

где Δr - радиальное смещение, мм, таблица 12 - Δr = 0,3;

сΔr - радиальная жесткость муфты, Н/мм, таблица 27, /1/ - сΔr = 5400

Радиальная жесткость муфты зависит от диаметра посадочного места полумуфты.

Заключение

Машина - это устройство, совершающее полезную работу с преобразованием одного вида энергии в другой. Машина состоит из нескольких механизмов, предназначенных для выполнения определенной работы, объединенных общим корпусом, рамой и станиной.

Механизм - это совокупность подвижно соединенных звеньев, совершающих под действием приложенных сил определенные движения.

В данной курсовой работе мы спроектировали электрореверсивную лебедку по следующим исходным данным: режим работы - средний, схема подвески груза - 2, Q = 2600 кг, q = 130 кг, υ = 0,3 м/с, Н = 30 м. Согласно данной грузоподъемности и режима работы лебёдки подобрали крюк №11 по ГОСТ 6627-74. По допускаемому разрывному усилию подобрали соответствующий канат двойной свивки типа ТК конструкции 6х19(1+6+12)+1 о.с. по ГОСТ 3070-74. По вычисленной мощности электродвигателя подобрали крановый электродвигатель типа МТКВ311-6, с мощностью на валу 11 кВт. Согласно передаточному числу, частоте вращения и мощности на ведущем валу выбираем редуктор Ц2-250 по ГОСТ 20373-74. Для данной электрореверсивной лебедки подобрали двухколодочный короткоходовой тормоз ТКТ - 300. Для соединения выходных концов двигателя и быстроходного вала редуктора применили и подобрали упругую втулочно-пальцевую муфту по ГОСТ 21424-75 с расчетным моментом 250 Н∙м.

Строительные машины являются объектами весьма динамичной адаптации к производственным условиям, обновляющимся и рождающимся вновь строительным технологиям. Современная техника должна быть надежной и одновременно нематериалоемкой, удобной в управлении и безопасной в эксплуатации, отвечать эргономическим и технико-эстетическим требованиям. Все эти качественные показатели, определяющие в целом технический уровень и конкурентоспособность машин, закладываются на стадии проектирования. На этой же стадии оптимизируются проектно-конструкторские решения на основе проработки и анализа различных альтернативных вариантов и выбора среди них тех, которые по принятым критериям наилучшим образом удовлетворяют поставленной задаче.

Разработке оптимальных решений в немалой степени способствуют новые приемы и методы конструирования, основанные на системном подходе к анализу и оценке технических и технико-экономических проблем, возникающих в процессе проектирования, применении методов математического моделирования и исследования операций, на широком использовании вычислительной техники для автоматизации проектно-конструкторских работ.

строительный лебедка грузоподъемный

Список использованных источников

1. Петраускайте Г.В. «Расчет грузоподъемных механизмов и канатно-блочными системами». Петропавловск: СКГУ им. М.Козыбаева, 2007,-75с.

. Волков Д.П., Крикун Я. «Строительные машины» М., Недра, 2002.

. Заленский В.С. «Строительные машины, примеры расчетов» М.,Стройиздат.1983.

. Шейнблинг А.Е. «Курсовое проектирование деталей машин» М., Высшая школа, 1991.