Курсовая работа: Расчет механизма подъема общего назначения

Выбор осуществляется по диаметру колеса. Размеры колес приведены в таблице 21. Рекомендуется при режиме работы 2М применять унифицированные колесные установки со сферическими роликоподшипниками. Принимается приводная колесная установка К2РН-400 исполнения I и неприводная исполнения II рисунок 9.

Рисунок 9 - Колеса крановые

I - приводные II - неприводные

Таблица 21 - Размеры крановых колес

Форма поверхности катания - цилиндрическая. Выбор подтежечного рельса В качестве подтележечных и подкрановых рельсов можно использовать рельсы с выпуклой головкой типа КР. Принимаем рельс КР70 ГОСТ 4121-76. Крановые рельсы типа КР имеют стенку повышенной толщины и более широкую опорную поверхность по сравнению с железнодорожными рельсами типа Р, поэтому допускают большую нагрузку и обеспечивают более равномерную передачу её на верхний опорной пояс балки.

2.3 Определение сопротивления передвижению тележки и крана

?? = ??тр + ??у + ??в + ??ин + ??гиб,

Сопротивление, создаваемое трением для тележки

,

где ?? - коэффициент трения кочения колеса по рельсу = 0,6 при D=200 мм,

??доп - коэффициент дополнительных сопротивлений, определяемых в основном трением реборд о головку рельса и трение элементов устройства = 2,5 ??ц - диаметр цапфы вала (оси) колеса

??ц = (0,2…0,25)?? = (0,2…0,25)200 = 40…50 мм,

Принимаем??ц = 50 мм

,

для крана

,

где ??кр - вес крана;

??кр = ??эл.дв + ??ред + ??м + ??т + ??кр.подв + ??каб + ??тор,

где ??эл.дв - вес электродвигателя = 1,2 кН;

??ред - вес редуктора = 1,5кН;

??м - вес муфты = 0,421 кН;

??кр.подв - вес крюковой подвески = 21 кН;

??кр.подв - вес открытой кабины = 10 кН;

??тор - вес тормоза = 4,8 кН.

??кр = 1,2 + 1,5 + 0,421 + 21,6 + 21 + 10 + 4,8 = 60,521 кН,

,

Определение сопротивления, создаваемого уклоном для тележки

??у = ?? (??т + ??гр),

где ?? - угол рельсового пути; для тележки = 0,002; для для крана = 0,001

??у = 0,002(21,6 + 61,74) = 0,17 кН,

для крана:

??у = ??(??кр + ??гр) = 0,001(21,6 + 61,74) = 0,089 кН,

Определение сопротивления, создаваемого силами инерции

??ин = ????постa,

где ?? - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся частей механизма =1,15;

??пост - масса поступательного движущегося объекта.

??пост = ????-??кр.подв = 21,6 ? 21 = 0,6 кН = 0,06 т,

а - допускаемое ускорение = 0,1 м/с2

??ин = 1,15 • 0,06 • 0,1 = 0,069 кН,

Определение сопротивления, создаваемого раскачиванием груза на гибкой подвеске.

Wгиб = (mгр + мп)а = (39,2+0,115)0,1 = 3,93 кН,

Учитывая, что кран работает в помещении, значит Wв = 0

W=1,722+0,226+0,382+1,532= 3,862 кН,

2.4 Выбор двигателя

,

где ??п.ср - кратность средне пускового момента двигателя по отношению к номинальному = 1,65.

,

Выбираем двигатель типа МТН 211-6 ГОСТ 185-70

??дв = 8,2 кВт;

nдв= 900 об/мин;

??эл.дв = 95,2 % ;

Mдв= 120 кг;

??дв.в = 40 мм.

2.5 Выбор передачи

Рисунок 10 - Одноступенчатый цилиндрический редуктор

Выбор типа редуктора

Принимается одноступенчатый цилиндрический редуктор типа 1ЦУ-200, представленный на рисунке 10.

Таблица 22 - Типоразмер редуктора

Таблица 23 - Типоразмер редуктора

Первое условие - расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу редуктора должен превышать номинальный крутящий момент на тихоходном валу.

??р.э ? ??р.н

Определение эквивалентного момента

Тр.э = ??Д • ????,

где Кд - коэффициент долговечности;

???? - расчетный крутящий момент тихоходной ступени.

???? = Тбыст??р??р,

где Тбыст - крутящий момент быстроходной ступени редуктора

м,,

Тp = 256 • 6,3 • 0,98 = 1580,544 Н • м,

??д = ??q • ??t,

где ??q - коэффициент переменности нагрузки;

??t - коэффициент срока службы.

??q = ,

где k - коэффициентнагружения = 0,125…0,25

??q = = 0,63,

,

где ??0 - базовое число циклов = 63• 106;

??P - суммарное число циклов контактных напряжений зуба тихоходной ступени.

???? = ???? • ????,

где ???? - передаточное число тихоходной ступени = 6,3;

???? - число циклов нагружения.

???? = 30·????·??маш,

где ???? - частота вращения тихоходного вала = 143,312 об/мин;

??маш - машинное время работы механизма = 6300…12500 ч;

???? = 30 • 143,312 • 10000 = 42,99 • 106;

???? = 42,99 • 106 • 6,3 = 270,837 • 106.

,

??Д = 0,63 • 1,626 = 1,025,

Принимаем ??Д = 1

??р.э = 1 • 1580,544 = 1580,544 Н • м,

Проверка условия:

1580,544 ?2000, условие выполнено

Второе условие- передаточное число редуктора не должно отличаться от требуемого более чем на ± 15%.

Частота вращения колеса

об/мин,

6,28,

Проверка условия:

= - 0,31%?15%,

Условие выполнено

2.6 Выбор муфты

Выбор типа муфты

Для соединения валов двигателя и редуктора выбираем муфту - зубчатую с промежуточным валом рисунке 11.

Выбор типоразмера муфты

dв.дв = 40 мм

dв.быстр = 60 мм

Приняли муфту 2-2500-90-2-110-2У2 ГОСТ 5006-83

Номинальный крутящий момент Мкр = 2500 Н · м

Размеры: d=60 мм; D=185 мм; D1=135 мм; D2=85 мм Масса m=10,2 кг

Расточки в полумуфтах выполняются по заказу.

Рисунок 11 - Муфта зубчатая

Согласно правилам ГГТН, тормоза в механизмах передвижения нужно устанавливать в определенных случаях, как например если машина, предназначенная для работы в помещении на надземном рельсовом пути и перемещается со скоростью более 0,53 м/с2. Это случай именно такой.

Определение тормозного момента механизма при работе крана в закрытом помещении

Тт.р.мех = Ту0 + Тин0 + Ттр0,

2.7 Выбор тормоза

где Ту0 - момент создаваемый уклоном.

Ту0 = ,

где rk - радиус ходового колеса = 0,2 м;

?k-T - КПД механизма на участке кинематической цепи «приводное колесо-тормоз».

?k-T = ?эл.дв · ?р · ?м = 0,952 · 0,98 · 0,97 = 0,905,

для тележки

Wу0 = б · GТ = 0,002 · 36,4 = 0,0728 кН = 72,8 Н,

Ту0 = = 2,09 Н · м,

для крана

Wу0 = б · Gкр =0,001 · 76,475 = 0,0765 кН = 76,5 Н,

Ту0 = = 2,198 Н · м,

Тин0 - момент инерции

Тин0 = ,

Wин 0 = д · mТ · a = 1,15 · 3,64 · 0,1 = 0,419 кН = 419 Н,

Тин0 = = 12,038 Н · м,

Для крана

Wин 0 = д · mкр · a = 1,15 · 7,647 · 0,1 = 0,8794 кН = 879,4 Н,

Тин0 = Тин0 = = 25,265 Н · м,

где Ттр0 - момент сил трения

Ттр0 = ,

Для тележки

Wтр 0 = ,

где - коэффициент, учитывающий сопротивление движению тележки при троллейном токопроводе = 1,25.

Wтр 0 = = 0,328 кН,

Ттр0 = = 11,506 Н · м,

Для крана

Wтр 0 = ,

Ттр0 = ,

Рисунок 12 - Тормоз серии ТКГ

Для тележки

Тт.р.мех = 2,09 + 12,038 -11,506 = 2,622 Н · м,

Для крана

Тт.р.мех = 2,198 + 25,265 -19,315 =8,148 Н · м,

Выбор типоразмера тормоза

Для тележки и крана предпочтительней выбрать тормоз типа ТГК-160 с электрогидравлическим приводом рисунке 12 и определяем типоразмер таблица 24

Таблица 24 - Тормоз ТКГ

2.8 Выбор тормозного шкива

Учитывая требуемый диаметр тормозного шкива D=160 и ширину колодок, принимаем тормозной шкив I исполнения рисунке 13 и определяем типоразмер (таблица 25)

Для тормоза тележки и крана выбирается одинаковые тормозные шкивы.

Рисунок 13 - Тормозной шкив

Таблица 25 - Данные тормозного шкива

Заключение

В данном курсовом проекте мы провели расчёт подъёмного механизма исходя из заданных условий: 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.

Проведя расчёты по заданным условиям выяснили, что выбранные: канат, крюковая подвеска, электродвигатель, редуктор, соединительные муфты и тормоз отвечают правилам и нормам Ростехнадзора и обеспечивают выполнение основных положений технического задания.

Следовательно, можно сделать вывод - спроектированный механизм подъема груза отвечает необходимым критериям работоспособности, обеспечивает выполнение требований технического задания и безопасной эксплуатации.

Список использованных источников

1. Павлов Н.Г., Примеры расчетов кранов. Ленинград, Машиностроение, 1967г., 349 стр.

2. Казак С.А., Дусье В.Е., Кузнецов Е.С., Курсовое проектирование грузоподъемных машин. М.: Высшая школа, 1989г., 319 стр.

3. Наварский Ю.В., Грузоподъемные машины. Екатеринбург, Полиграфист 2006г., 100 стр.