§ґ§Ц§Э§Ц§Ш§Ь§С §Ю§а§г§д§а§У§а§Ф§а §Ь§в§С§Я§С

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УГТУ-УПИ КАФЕДРА ПТМ ТЕЛЕЖКА МОСТОВОГО КРАНА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По дисциплине Грузоподъемные машины Расчетно-пояснительная записка Выполнил студент Гуральник А.П. Группа ЗФ-326 Руководитель проекта Наварский Ю.В. Екатеринбург 1.Механизм подъема груза. 1.1 Выбор крюковой подвески число ветвей каната, на которых висит груз - число ветвей каната, которые навиваются на барабан. 1.2 Выбор каната диаметр блока подвески G вес номинального груза и крюковой подвески, Н - КПД полиспаста. Вес номинального груза и крюковой подвески, Н - масса номинального груза численно равная грузоподъемности и масса подвески соответственно, кг - ускорение силы тяжести dК15мм Sр125500Н усилие разрыва Условие 1 - коэффициент запаса Условие 2 Канат,11-Г-В-С-О-Н-1764 имеет параметры Sр125500Н , dk15mm ,Fk 86,28mm mk844kг ,сочетание направлений cвивки-крестовая свивка,вид покрытия проволоки-оцинкованая для среднеагрессивных условий работы, типа ЛК-Р конструкции 6x1916661о.с ГОСТ 2688-1.3 Основные размеры уравнительного балансира Окончательно принимаем Аур.б200мм. Остальные размеры уравнительного балансира принимаем последующим ориентеровачным соотношениям Размеры профиля ручья должны соответствовать следующим соотношениям 1.4 Установка барабана. Принимаем диаметр барабана,меньше чем диаметр блока,на 15 Диаметр барабана по дну канавки принимаем по стандартному ряду Уточняем значение Длина барабана , где - длина одного нарезанного участка - длина гладкого среднего участка - длина одного гладкого концевого участка.

Длина одного нарезанного участка , где - шаг навивки каната ZР число рабочих витков для навивки половины рабочей длины каната ZН число неприкосновенных витков, необходимых для разгрузки деталей крепления каната на барабане - число витков для крепления конца каната.

Число рабочих витков определяется по формуле , где НП 8м высота подъема.

Длина гладкого среднего участка определяется барабана определяется из соотношения , где ВВН62мм расстояние между осями наружных блоков крюковой подвески - минимальное расстояние между осью блоков крюковой подвески и осью барабана - допустимый угол отклонения каната.

Длина гладкого концевого участка, необходимого для закрепления барабана в станке при нарезании канавок, может приниматься . Принимаем Размеры опоры барабана 1.5 Выбор двигателя.

Выбор двигателя производится по относительной продолжительности включения ПВ легкий режим 15 и необходимой статической мощности при подъеме груза максимального веса, кВт. где вес груза - скорость подъема груза - КПД механизма.С учетом этих условий принимаем электродвигатель MTFН 411-6 ГОСТ 185-70,имеющий параметры 6. Выбор передачи Частота вращения барабана Требуемое передаточное число лебедки где - частота вращения вала двигателя. так как открытая передача отсутствует Требуемое передаточное число редуктора Принимаем класс нагружения механизма В2,ему при заданной группе режима работы 1М соответствует класс использования А1,по1,табл.1.4 находим К0,25-коэффициент нагружения Находим коэффициент переменности нагрузки Находим машинное время по1,табл.1.3 Частота вращения тихоходного вала редуктора Число циклов нагружения на тихоходном валу Передаточное число тихоходной ступени редуктора предполагаем близким к значению Вычисляем -суммарное число циклов контактных напряжений зуба шестерни тихоходной ступени редуктора Коэффициент срока службы Находим коэффициент долговечности КПД барабана примем Расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора при подъеме номинального груза в период установившегося двежения Эквивалентный момент равен - максимальное ускорение при пуске где - минимальное время разгона при пуске - вес крюковой подвески КПД полиспаста и барабана соответственно.

Принимаем редуктор Ц2-400. При выборе типоразмера редуктора должны выполнится три условия 1.Расчетный эквивалентный момент на тихоходном валу редуктора не должен превышать номинальный крутящий момент на тихоходном валу по паспорту редуктора 2. что меньше 3.Основные параметры -наибольшая консольная нагрузка на тихоходный вал Определим фактическую скорость подема груза и КПД механизма Угловая скорость вала двигателя Фактическая скорость подъема Данная скорость отличается от заданной на 11,что допустимо КПД всего механизма -КПД муфты на быстроходном валу 1.7 Выбор соединительных муфт. Для соединения валов двигателя и редуктора выбираем тип муфты- зубчатая с промежуточным валом.Такая муфта хорошо компенсирует возможные неточности монтажа и может передавать большие крутящие моменты.

Диаметры концов валов Типоразмер муфты муфта 216000-90-2-110292 по ГОСТ 1.8 Выбор типоразмера тормоза. По 1,табл.26 находим - коэффициент запаса торможения Расчетный тормозной момент определяется по формуле где - коэффициент запаса торможения - статический крутящий момент при торможении, создаваемым номинального груза на валу, на котором установлен тормоз.

Величина определятся по формуле , где - КПД механизма - общее передаточное число механизма Тормоза колодочные ТКП-300. Наибольший тормозной момент .ПВ40 тип электромагнита МП-301, При выбори тормоза должно выполняться условие на 42более чем на 10,значит тормоз регулируем на значение 1.8 Выбор тормозного шкива Компонование механизма предполагает установку тормоза с использованием тормозного шкива,являющегося самостоятельным изделием.

Выбираем тормозной шкив 1,табл,7.4 1го исполнения,шкив имеет следущие параметры 2.Механизм передвижения тележки Число ходовых колес Максимальная статическая нагрузка , где - вес номинального груза главного подъема и тележки соответственно С учетом коэффициента неравномерности нагружения колес максимальная статистическая нагрузка на одно колесо будет равна Минимальная статистическая нагрузка на одно колесо будет равна 2.1 Выбор колес По 1,табл.2.1 ,используя значение выбираем колесо диаметром D200мм Типоразмер рельса Р24 по ГОСТ6368-82 Выбор колесных установок По диаметру колеса выбираем стандартные колесные установки 1,табл.п.8.1 приводную колесную установку К2РП-200 исполнения 1 и неприводную К2РН-200,имеющие параметры Форма поверхности катания-цилиндрическая.

Тип подшипника-роликовый радиальный сферический двухрядный с симметричными роликами Выбор подтележного рельса Выбираем рельс с выпуклой головкой Р24 ГОСТ 6368-82 В51мм, в24 В-в51-2427мм это меньше нормы А108мм В92мм С51мм D10,5мм R200мм r10мм F31, 2.1 Определение сопротивлений передвижению тележки.

Полное сопротивление передвижению тележки в период разгона, приведенное к ободу колеса, включает в себя следующие составляющие , где - сопротивление, создаваемые силами трения - сопротивление, создаваемое уклоном пути Ошибка Ошибка связи уклон рельсового пути сопротивление, создаваемое инерцией вращающихся и поступательно движущихся масс тележки - сопротивление, создаваемое раскачиванием груза на гибкой подвеске Сопротивление, создаваемые силами трения определяются по формуле где - соответственно вес тележки и вес максимального груза - коэффициент трения в подшипниках колес - коэффициент трения колес по рельсу - диаметр колеса - коэффициент дополнительных сопротивлений коэффициент учитывающий инерцию вращающихся масс т масса тележки - ускорение при разгоне 2.2 Выбор двигателя.

Электродвигатель выбирают по мощности с учетом относительной продолжительности включения ПВ. Необходимую мощность N, кВт, определяют по формуле где - кратность среднепускового момента двигателя по отношению к номинальному - предварительное значение КПД механизма - скорость тележки.

Электродвигатель MTF 111-6 с фазным ротором.

Основные параметры N4.5kBт При выборе двигателя должно выполнятся два условия 1.Относительная продолжительность включения двигателя соответсвует относительной продолжительности включения механизма 2. 4, ,8 Уточняем значение Уточняем значение 2.3 Выбор передачи.

Выбор типоразмера редуктора осуществляется по эквивалентному вращающему моменту на выходном валу с учетом режима работы и передаточному числу.

Частота вращения колеса Необходимое передаточное число редуктора Эквивалентный вращающий момент на выходном валу определяется аналогично механизму подъема груза примем для группы режима 1М,класс нагружения В2класс использования А1. При этом k0,25 , Частота вращения тихоходного вала редуктора равна частоте вращения колеса Будем ориентироватся на редуктор ЦЗ-200 Число циклов нагружения на тихоходном валу редуктора Передаточное число тихоходной ступени редуктора предполагаем близким к значению Суммарное число циклов контактных напряжений зуба шестерни тихоходной ступени Для редуктора -базовое число циклов контактных напряжений Коэффицент срока службы Коэффицент долговечности ,принимаем 0,5 Передаточное число редуктора ,что расходится с расчетным на 6-что допустимо , Угловая скорость двигателя Номинальный момент двигателя Максимальный момент двигателя Расчетный крутящий момент на тихоходном валу редуктора Расчетный эквивалентный момент Условие выполняется,окончательно выбираем редуктор Основные параметры Определение фактической скорости и КПД механизма Фактическая скорость передвижения тележки Это различается от заданной скорости на 6 что допустимо. Поставим одну зубчатую муфту с промежуточным валом.И муфту с тормозным шкивом ,тормозом и редуктором.

КПД одной муфты0,99 Выбор муфт. Для быстрохрдного вала редукторадля соединения с тормозом выбираем втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом.

Для тихоходного валазубчатая муфта с промежуточным валом ГОСТ 5006-83 Основные параметры 2.4 Выбор тормоза. Расчетный тормозной момент механизма при работе крана в закрытом помещении определяется для движения без груза под уклон в предположении, что реборды колес не задевают за головки рельсов где - соответственно моменты, создаваемые уклоном, инерцией и силами трения, приведенные к валу тормоза.

Значения этих параметров можно определить по следующим зависимостям - сопротивления передвижению тележки без груза, создаваемые уклоном, инерцией и трением соответственно. Их значения определяются зависимостями где - коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс механизма - коэффициент, учитывающий сопротивление движению тележки от троллейного токопровода.

Расчетный тормозной момент тормоза равен ,так как тормоз в механизме один. Выбираем тормоз колодочный с электро-гидро толкателем ТКТ-200100,ОСТ 24.290.08-82 имеющий следующие параметры наибольший тормозной момент , тип электро магнита МО-100Б Выполняется условие ,но больше на 91,по этому тормоз регулируем на Выбираем втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом, основные параметры 3. Компанование тележки мостового крана МеханизмоборудованиеМасса,кгВес, НКоординаты,ммxyМеханизм подъемаДвигатель2802744-470350Редуктор31 73109,77720-1Барабан229,762251,6400Ур.ба лансир219,60-190Тормоз90882985370Крюкова я подвеска1291264,20-240Передвижение тележки Двигатель76744,8-425-370Редуктор1861822, 8-940-450Тормоз25245,25-740-450Рама тележки1193,2711971,25040Всего2528,03248 00В процессе компанования тележки тормоз ТКП-300 устанавливаем с внешней стороны редуктора, на входной вал которого, необходимо устанавливать тормозной шкив диаметром 300мм Для обеспечения лучших условий сцепления приводных колес с рельсами в порожнем состоянии привод механизма передвижения располагаем с другой стороны от редуктора и тормоза механизма подъема, так как на этой стороне расположено более тяжелое оборудование.

Ориентировочно намечаем положение не приводных колес и контур рамы тележки.

Вес рамы 3.1 Определение координаты центра тяжести точка ОТ порожней тележки где - вес отдельных сборочных единиц - соответственно координаты точек их приложения. 3.2 База тележки из условия одинаковой нагрузки на приводные и ходовые колеса где - расстояние от равнодействующих веса порожней тележки и груза соответственно до оси приводных колес Принимаем 3.3 Определяем нагрузки на ходовые колеса тележки в порожнем состоянии и от веса груза.

Нагрузки на ходовые колеса от веса порожней тележки От веса груза Суммарная статическая нагрузка на ходовые колеса в нагруженном положении Разница в статической нагрузке на колеса составляет 2,5 что является приемлемым Проверка механизма передвижения 1.Проверка двигателя механизма передвижения тележки на время разгона Момент инерции всех вращающихся частей на быстроходном валу механизма Сумма поступательного движущихся масс Время разгона Данное значение не превышает рекомендуемого 56с следовательно, выбранный двигатель обеспечивает необходимую интенсивность разгона.

Проверим среднее ускорение при разгоне ,это значение также не превышает рекомендуемого. 2.Проверка времени торможениямеханизма передвижения тележки Время торможения должно быть примерно равно времени разгона , условие выполняется. 3.Проверка запаса сцепления колес тележки с рельсами при разгоне.

Сумма нагрузок на приводные колеса Сила сцепления приводного колеса с рельсом где -коэффициент сцепления колес с рельсами при работе крана в помещении.

Момент силы сцепления колеса с рельсом,когда кран не нагружен Момент на оси приводных колес, создаваемый силами трения Момент на оси приводных колес ,создаваемый силами трения Моменты инерции для порожнего состояния тележки Сила статистического сопротивления движения Угловое ускорение вала двигателя при трогание с места ненагруженной тележки Момент сил инерции при разгоне вращающихся частей механизма, приведенный к валу двигателя Среднепусковой момент двигателя, уменьшенный на момент сил инерции вращающихся частей механизма и приведенный к оси колеса Коэффициент, учитывающий соотношение масс в механизме при разгоне Определим коэффициент жесткости тихоходного участка трансмиссии В качестве материала трансмиссионного вала принимаем сталь 45 по 1 табл.2.19 у 598МПа тогда Диаметр конца вала Полярный момент инерции поперечного сечения трансмиссионного вала Коэффициент жесткости тихоходного участка трансмиссии Соединительная зубчатая муфта на трансмиссионном валу имеет параметры Z30,m2,5мм Суммарный угловой зазор в 2-х полумуфтах Динамический момент, которым трансмиссионный вал нагружается при разгоне Условие проверки -допускаемый коэффициент запаса сцепления 1,2 при работе крана в помещении -коэффициент запаса сцепления колеса с рельсом Условие выполняется. Проверим запас сцепления колес при разгоне тележки с номинальным грузом на крюке механизма подъема.

Необходимый запас сцепления при разгоне груженой тележки обеспечивается. 3.Расчет ходовых колес тележки Для обеспечения правильности монтажа и удобства замены ходовые колеса устанавливают на валах, которые монтируют на сферических подшипниках.

Колеса предварительно выбранных установ К2РН-200 проверяем на напряжения в контакте обеда и рельса. Принимая материал колес - сталь марки 70Л с закалкой до твердости 300-350НВ и условия работы крана - на металлических опорах, определяем коэффициенты К коэффициент ,зависящий от отношения радиуса закругления головки рельса к диаметру колеса.

К - коэффициент ,учитывающий влияние касательной нагрузки на напряжение в контакте коэффициент динамичности пары колесо-тележка. при rD2002001 1,табл 5.3 при 1,табл. 5.5 где а коэффициент ,зависящий от жесткости кранового пути, 1,табл.5.4 Контактные напряжения где Р максимальная статистическая нагрузка на колесо Так как значение допускаемого напряжения при числе циклов нагружения для выбранного материала в таблице отсутствует, то допускаемые напряжения определяют как Для литых колес это значение следует уменьшить на 4 Усредненная скорость движения тележки при отношении времени неустановившегося движения к полному времени движения. где - коэффициент зависящий от отношения Полное число оборотов колеса за срок службы при Приведенное число оборотов - коэффициент приведенного числа оборотов колеса Допускаемое контактное напряжение Поскольку ,условия прочности удовлетворяются. 4.Установка конечного выключателя механизма передвижения тележки В качестве конечного выключателя применяем рычажный выключатель с самовозвратом тип КУ-701, который включаем в цепь управления двигателя.

Так как положение выключателя зависит от тормозного пути, определяем приведенный момент сопротивления передвижения тележки в порожнем состоянии и время торможения Тормозной путь с учетом времени отключения тормоза На тележке устанавливаем упоры в местах крепления букс ходовых колес к раме тележки.

Тогда расстояние между упорами на тележки где - расстояние от оси колеса до упора.

Длина линейки из условия удержания рычага выключателя в повернутом положении на пути выбега тележки Принимаем Положение конечного выключателя относительно буферов, установленных на мосту крана 5.Буферные устройства тележки Так как скорость тележки , то применяем пружинные буферы одностороннего действия. Максимальное замедление тележки в процессе наезда на буферы принимаем . Скорость тележки в момент наезда на буферы Коэффициент сопротивления передвижению тележки Сила пружины при Рабочий ход пружины По этим расходным данным рассчитываем пружину буфера.

Принимаем для пружины круток круглого сечения из стали марки 60С2А с углом подъема средней винтовой линии витков Допускаемое напряжение где -допускаемое касательное напряжение при действии статической нагрузки. 4. Библиографический список 1.Курсовое проектирование грузоподъемных машин, под редакцией Казака С.А , 1989 2.Металлургические подъемно-транспортные машины Методические указания к курсовому проектированию Ю.В. Наварский.

Екатеринбург УГТУ, 2001. 84 с. 3.Подъемно-транспортные машины Атлас конструкций Учебное пособие для студентов втузов В.П. Александров, Д.Н. Решетов, Б.А. Байков и др. Под. ред. М.П. Александрова, Д.Н. Решетова 2-е изд перераб. и доп. М Машиностроение, 1987 122 с ил. 4.Справочник конструктора машиностроителя В 3-х т 5-е изд перераб. и доп. М Машиностроение, 1987 557 с ил.