Курсовая работа: Расчет механизма подъема общего назначения

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Иркутский национальный исследовательский технический университет

ИНСТИТУТ ЗАОЧНОВЕЧЕРНЕГО ОБУЧЕНИЯ

Кафедра горных машин и электромеханических систем

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

Расчёт механизма подъема общего назначения

Грузоподъемные машины и механизмы

Выполнил студент гр. ГМз14-1

А. П. Григорьев

Нормоконтроль

В.А. Перфильев

Иркутск 2019

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Задание

НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

По курсу: Расчёт механизма подъема общего назначения

Студентам: Григорьев Алексею Платоновичу

Тема проекта: Грузоподъемные машины и механизмы

утверждена решением кафедры № 2 от 11.09. 2017 г.

Исходные данные: грузоподъемность 6 т, скорость подъема 20 м/мин, высота подъема 12 м, длина перемещения 50 м, длина пролета моста 25 м, грузозахватное устройство «Грейфер», условия - перегрузка угля, время работы в сутки 12 ч, среднеперевозимый груз 2 т, время включения электродвигателя в сутки 12 ч.

Рекомендуемая литература: 1) Казак С.А., Дусье В.Е., Кузнецов Е.С., Курсовое проектирование грузоподъемных машин. М.: Высшая школа, 1989г., 319 стр. 2 ) Павлов Н.Г., Примеры расчетов кранов. Ленинград, Машиностроение, 1967г., 349 стр.

Графическая часть на ____ листах.

Дата выдачи задания «___» ________ 2018 г

Задание получили А. П. Григорьев

Дата представления законченного проекта руководителю: «___» ______2019 г

Руководитель курсового проектирования С.Ю. Красноштанов

Содержание

Введение

1. Механизм подъема груза

1.1 Выбор кинематической схемы механизма

1.2 Выбор крюковой подвески и грейфера

1.3 Выбор режима работы крана

1.4 Выбор полиспаста и каната

1.5 Определение параметров блока и барабана

1.6 Определение необходимой толщины стенки барабана

1.7 Определение потребной мощности двигателя

1.8 Выбор редуктора

1.9 Проверка двигателя на возможность преодоления пускового момента

1.10 Выбор муфты и тормозного шкива

1.11 Выбор типа тормоза

2. Механизм передвижения тележки

2.1 Выбор кинематической схемы

2.2 Определение статических нагрузок на ходовые колеса

2.3 Определение сопротивления передвижению тележки и крана

2.4 Выбор двигателя

2.5 Выбор передачи

2.6 Выбор муфты

2.7 Выбор тормоза

2.8 Выбор тормозного шкива

Заключение

Список использованных источников

Введение

Грузоподъемные машины относятся к машинам цикличного действия и включают грузоподъемные лифты и подъемники, грузоподъемные краны, тали, тельферы, подъемные столы и др. Значительная роль отводится подъемно-транспортному машиностроению, перед которым поставлена задача широкого внедрения во всех областях народного хозяйства комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, ликвидации ручных погрузочно-раз-грузочных работ и исключения тяжелого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций.

Грейферы -- это приспособление в виде большого железного черпака, прицепляемое к подъемному крану и служащее для захватывания и выгрузки поднимаемого краном материала (песку, земли, горных пород, лома металлов). Управление грейферным устройством заключается в выполнении двух действий: перемещение самого устройства и манипуляция его челюстями. В зависимости от кинематики управления выделяют два вида грейферов: канатные и приводные (моторные).

Канатный грейфер приводится в движение одним или несколькими приводными барабанами с намотанными на них управляющими тросами. Лебедки, в состав которых входят эти барабаны, размещаются на подъемном механизме, на крюк которого подвешивается грейфер.

Управление челюстями данного вида механизмов реализуется посредством отдельного привода, который передает силовое усилие с электрического или дизельного мотора на исполнительные элементы. С целью подчеркнуть существование отдельного двигателя, ответственного за управление приводом, приводные грейферы часто называют моторными.

1. Механизм подъема груза

1.1 Выбор кинематической схемы механизма

При проектировании мостового крана общего назначения предпочтение можно отдать кинематической схеме механизма подъема груза, которая показана на рисунке 1, а показана схема лебедки, на рис 1, б схема заприсовки канатов. механизм подъема груза в данном случае состоит она из электродвигателя 1, соединительной муфты 2 с промежуточным валом 3, тормоза 4, редуктора 5,

барабана 6, верхних блоков 7, уравнительного балансира 8, каната 9 и крюковой подвески 10

Рисунок 1 - Кинематическая схема механизма

1.2 Выбор крюковой подвески и грейфера

Выбирается подвеска с однорогим крюком, представленная на рисунок 2, исполнения 3. При этом проверяются 2 условия. Первое условие- грузоподъемность крюковой подвески не должна быть меньше заданной. Второе условие - режим работы крюковой подвески должен соответствовать режиму работы механизма, размеры которой указа в таблице 1.

Выбор крюка

Рисунок 2 - Номинальные размеры крюков

Исходя из исходных данных выбираем крюк №14

Выбор грейфера

Одноканатные грейферы с дистанционно управляемым фиксатором позволяют выгрузить груз на различной высоте:

Рисунок 3 - Одноканатные грейферы с дистанционно управляемым фиксатором

Таблица 1 - Размеры и характеристики крюков

Грейфер навешивается на крюк крана петлей подвижной штанги 1 с зубом 2, который может сцепляется с поворотным подпружиненным зубом 3 нижней траверсой 6. Для расцепления зуб 3 может оттянут управляемым канатом 5, огибающим блок 4. Челюсти 7 связаны шарниром 8 с нижней траверсой 6 и посредством тяг 9 с верхней траверсой 10.

Выбираем грейфер ДГ2-5-С2-2К-2,0, собственный вес равен 2,0т.

1.3 Выбор режима работы крана

Под временем работы механизма понимают время, в течение которого данный механизм находится в движении. Норма времени должна соответствовать для механизмов, подвергающихся капитальному ремонту, -- установленному ресурсу до капитального ремонта, а для остальных механизмов -- установленному ресурсу до списания. Общее время работы механизма (разгон, установившееся движение, торможение) является его машинным временем Тмаш определяется в часах по формуле:

Тмаш = tс nдн tk = 12·250•20 = 60000 ч,

где tc - среднесуточное время работы механизма, при котором он находится в движении (действии), ч;

nдн - число рабочих дней в году, 250 - при двух выходных днях в неделю;

tK - срок службы механизма в годах до капитального ремонта или до списания, tK= 20 лет.

Сроки службы различных элементов одного механизма могут быть меньше регламентированного Тмаши должны быть увязаны с межремонтным периодом планово-предупредительных ремонтов.

Таблица 2 - Классы использования механизмов по ГОСТ 25835-83

Коэффициент нагружения К определяется по формуле

,

где Pi - нагрузка (сила, момент), действующая на механизм за период времени ti,

Рmax - максимальная нагрузка (сила, момент), действующая на механизм в течение времени его работы;

t - продолжительность времени действия нагрузки Рi;

?ti - суммарное время действия нагрузок на механизм.

Нагрузки Рi Рmax; определяют для концевого звена кинематической цепи механизма (канатный барабан, ходовое колесо, ведущее зубчатое колесо механизма поворота) с учетом всех факторов, включая и процессы неустановившегося движения.

Таблица 3 - Классы нагружения механизмов

В механизмах подъема груза в качестве нагрузок P должны приниматься веса грузов меньше номинальной грузоподъемности и веса грузозахватных органов. В механизмах передвижения крана (тележки) -- нагрузки, создаваемые двигателями в периоды разгона и тормозами в периоды торможения, силы сопротивления в ходовых частях крана (тележки), ветровая нагрузка

В качестве нагрузок Рmax должны приниматься максимальные суммарные нагрузки в наиболее неблагоприятных условиях работы механизма.

Группу режима работы механизмов (таблица 4) определяют в зависимости от классов использования и нагружения. Время работы Тмаш и коэффициент нагружения К определяют расчетом. При отсутствии исходных данных для определения класса использования и коэффициента нагружения группу режима работы механизма допускается устанавливать по данным табл.

Таблица 4 - Группа режима работы механизмов по ГОСТ 25835-83

Таблица 5 - Характеристика механизмов грузоподъемных машин по группам режима работы

1.4 Выбор полиспаста и каната

Во избежание вращения груза при непосредственной навивке каната на барабан, используем сдвоенный полиспаст. iп = 2, при грузоподъемности 6,3 т.

Таблица 6 - Кратности полиспастов

В качестве тяговых следует принимать стальные канаты крестовой свивки с лилейным касанием проволок между слоями типа ЛК-Р. Временное сопротивление разрыву канатов принимают в пределах 1400 - 2000 МПа.

Наибольшее рабочее натяжение каната Smax c учетом динамических нагрузок, Н

,

где Q ? грузоподъемность крана и крюковой подвески, кг;

2? означает сдвоенность полиспаста;

iп - кратность полиспаста;

?п - КПД полиспаста.

Таблица 7 - КПД полиспастов

Наименьшее допустимое разрывное усилие каната, Н

,

где К - коэффициент запаса прочности каната, принимаемый в зависимости от режима работы и назначения крана.

Таблица 8 - Коэффициенты запаса прочности канатов

По полученному значению Sp и принятому сопротивлению разрыва из Таблицы 9 выбирают канат.

Таблица 9 - Характеристики канатов

Выбираем канат маркировочной группы 1578, разрывное усилие 114,50 МПа

Диаметр каната 15 мм.

1.5 Определение параметров блока и барабана

Наименьший допустимый диаметр навивки каната на блок (по дну канавки) определяется по формуле

,

где е - коэффициент, регламентируемый правилами Ростехнадзора [Таблица 10];

dк - диаметр каната, мм.

Таблица 10 - Наименьшее значение коэффициента е

Диаметр навивки каната на блок, мм

,

Наименьший допустимый диаметр навивки каната на барабан допускается принимать на 15% меньше диаметра блока, определенного по формуле Dбл, уравнительных блоков - на 20%:

,

,

Диаметры рабочих блоков и барабана, замеренные по дну канавки, можно принимать одинаковыми. Стандартные диаметры блоков приведены в Таблице 11.