Расчет двухстоечного электромеханического подъемника (стр. 2 из 2)
5. Расчет на прочность кронштейна поперечной балки
Кронштейн поперечной балки испытывает деформацию изгиба. Проверку на прочность производим по условию
σmax=Mmaxизг/Wz< [σ] , (39)
σmax– максимальное напряжение изгиба в балке, МПа,
Mmaxизг – максимальный изгибающий момент,
Wz – осевой момент сопротивления поперечного сечения,
[σ] – допускаемое напряжение изгиба, для материала Сталь 3
[σ]=120МПа.
Рисунок 5 - Расчетная схема для проверки на прочность кронштейна поперечной балки.
Mmaxизг = R1*l3, (35)
примем l3 = 0,013 м
Mmaxизг = 11460*0,025 = 147 Н*м
Wz = h2*b/6 , (36)
Wz = 0,0162*0,008/6=1,3*10-6м3
σmax=147/1,3*10-6 = 114,6 МПа < [σ] = 120 МПа
следовательно, условие прочности не выполняется
6. Расчет на прочность сварного шва
При сварке проектируемой грузовой платформы используем угловые швы. Рассчитаем их на срез по сечению, проходящему через биссектрису прямого угла по формуле
r = P / (0,7*K*L) < [τcp] , (37)
Р – усилие в соединении,
К – величина катета углового шва,
L – общая длина рассчитываемого шва,
[τcp] – допускаемое напряжение при срезе
Р = k*Q = 10*22940 = 229400 Н, (38)
[τcp] = 0,6*[σp] = 120 МПа , (39)
τ = 229400 / (0,7*0,005*1,5) = 43,7 < [τcp]
следовательно, условие прочности сварного шва выполняется
7. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора)
Принимаем скорость подъема U= 1,2 м/мин.
Частота вращения винта
n = U/p , (40)
n = 1,2/0,003 = 400 об/мин
принимаем n = 315 об/мин
Передаточное число от электродвигателя к винту
i = nдв/n, (41)
i = 1500/315 = 4,76
Требуемая мощность двигателя
Nдв = Nм /ηобщ , (42)
где Nм – требуемая мощность для подъема груза
ηобщ – общий КПД привода.
Nм = V*Fa , (43)
где V – скорость подъема груза, V=1,2м/мин=0,02м/с,
Fa – вес автомобиля, Fa=38200 Н.
Nм = 0,02*38200 = 764 Вт
ηобщ = ηпод.к*ηв-г*ηред*ηцеп.п , (44)
где ηпод.к – КПД подшипников качения,
ηв-г – КПД самотормозящейся передачи винт-гайка,
ηред – КПД редуктора,
ηцеп.п – КПД цепной передачи
ηобщ = 0,98*0,4*0,96*0,95 = 0,36
Nдв = 764 / 0,36 = 2122 Н
Принимаем электродвигатель асинхронный короткозамкнутый трехфазный 4АМ90L4У3, у которого nном = 1425 об/мин, Nном = 2,2 кВт.
Уточняем передаточное число
i = 1425/315 = 4,52
Выбираем мотор-редуктор МР1-315-16, у которого максимальная допускаемая мощность 18,5 кВт, частота вращения входного вала 1500 об/мин, частота вращения выходного вала 315 об/мин.
8. Расчет стоимости подъемника
Затраты на изготовление изделия
Зпр = Зн + Зпс + Зон + Зпок , (45)
где Зн – затраты на изготовление нестандартных деталей,
Зпс – заработная плата производственных рабочих,
Зон – общепроизводственные накладные расходы,
Зпок – затраты на приобретение стандартных деталей.
Зн = Зпо + Зм , (46)
где Зпо – заработная плата производственных рабочих, занятых на изготовлении нестандартных деталей,
Зм – стоимость материала заготовок.
Зпо = Тд*Ис*Кд , (47)
где Тд – средняя трудоемкость изготовления нестандартных деталей,
Ис – среднечасовая ставка производственных рабочих, Ис=30руб/ч,
Кд – коэффициент, учитывающий начисления к основной заработной плате, Кд=1,38.
Зпо = 20*30*1,38 = 828 руб
Зм = Цм * Qз , (48)
где Цм – цена 1кг материала заготовки, Цм=350руб/кг,
Qз – общая масса материала заготовок, Qз = 1,4 кг
Зм = 350*1,4 = 490 руб.
Зн = 828 + 490 = 1318 руб.
Зпс = Тс * Ис * Кд , (49)
где Тс – трудоемкость сборки изделия
Зпс = 18 * 30 * 1,38 = 746 руб
Зон = (Зф * Зоб)/100 , (50)
где Зф – фонд заработной платы,
Зоб – процент накладных расходов, Зоб=30%
Зон = (1318+746)*30/100 = 619 руб.
Зпр = 1318+764+619 = 2682 руб.
Литература
1. Карнаухов И. Е. Детали машин, подъемно-транспортные машины и основы конструирования. – М.: ВСХИЗО, 1992.
2. Хакимов Р. Т. Расчет основных механизмов электромеханического подъемника. – С-Пб.: СПбГАУ, 2007.
3. Федоренко В. А., Шошин А. И. Справочник по машиностроительному черчению. – Л.: Машиностроение, 1992.
4. Аверьянова Г, А. Расчеты на прочность, жесткость и устойчивость деталей машин. – Великие Луки: ВГСХА, 1995.
5. Отраслевой каталог/НПО «Редуктор». – М.: ВНИИТЭМР,1969.