Проектирование козлового крана (стр. 1 из 5)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Расчет механизма подъема.
1.1 Определение кратности полиспаста
1.2 Определение усилия в канате, набегающем на барабан
1.3 Выбор каната
1.4 Определение требуемого диаметра блоков и барабана
1.5 Выбор крюковой подвески
1.6 Определение размеров барабана
1.7 Выбор двигателя
1.8 Определение передаточного числа привода
1.9 Выбор редуктора
1.10 Выбор муфты быстроходного вала
1.11 Выбор муфты тихоходного вала
1.12 Определение пусковых характеристик механизма
1.13 Выбор тормоза
1.14 Определение тормозных характеристик механизма
1.15 Проверка двигателя на нагрев
2. Расчет механизма передвижения тележки
2.1 Выбор типа привода
2.2 Определение числа ходовых колес
2.3 Кинематическая схема механизма
2.4 Определение массы тележки
2.5 Выбор ходовых колес
2.6 Определение сопротивления передвижению тележки
2.7 Выбор двигателя
2.8 Определение передаточного числа привода
2.9 Выбор редуктора
2.10 Выбор муфт быстроходного
2.11 Выбор муфт тихоходного вала
2.12 Определение пусковых характеристик механизма
2.13 Выбор тормоза и определение тормозных моментов
2.14 Проверка пути торможения
2.15 Проверка двигателя на нагрев
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Грузоподъемные и транспортные машины являются неотъемлемой частью современного производства, так как с их помощью осуществляется механизация основных технологических процессов и вспомогательных работ. В последнее время качественно возросла роль подъемно-транспортных машин на поточных линиях, в связи, с чем они стали органической частью технологического оборудования. Также весьма существенным стало влияние подъемно-транспортных машин на технико-экономические показатели производства.
Современное производство грузоподъемных машин основывается на создании блочных механизмов состоящих из унифицированных узлов (редукторов, муфт, тормозов и др.) позволяющих получить более высокий технико-экономический эффект при изготовлении и эксплуатации этих машин. Блочными называются механизмы, состоящие из самостоятельных узлов, соединенных между собой посредством легкоразъемных соединений. К таким блокам относятся крюковые подвески, тельферы, редукторы, тормоза, муфты и т.д.
Применение блочных конструкций позволяет выпускать узлы механизмов в законченном виде, что приводит к специализации отдельных цехов и заводов. Специализация производства, в свою очередь, обеспечивает повышение качества и снижает себестоимость изготовления узлов.
Использование блочных конструкций позволяет легко определить и отделить от машины узел, требующий ремонта, без разборки смежных узлов. При наличии запасных узлов замену узлов-блоков можно производить в короткие сроки, что значительно снижает простой оборудования при ремонте и позволяет осуществлять высококачественный ремонт в специализированных ремонтных цехах.
1. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА
механизм подъем полиспаст канат тележка
Исходные данные:
- тип крана - козловой ( бесконсольный );
- грузоподъемность Q= 100 т;
- скорость подъема груза Vпод = 1 м/мин = 0,017 м/с;
- высота подъема Н = 10 м;
- режим работы крана 3К (лёгкий);
- продолжительность включения механизма подъема ПВ = 15%.
1.1 Определение кратности полиспаста
Т.к. нам задан мостовой кран, то тип полиспаста - сдвоенный. Кратность полиспаста равна 4.
1.2 Определение усилия в канате, набегающем на барабан
где Q– номинальная грузоподъемность крана, кг;
z– число простых полиспастов в системе;
Un– кратность полиспаста;
η – общий КПД полиспаста и обводных блоков (
). 
где ηбл– КПД одного блока, принимаем ηбл= 0,98 для подшипников качения.
где ω – количество обводных блоков.
1.3 Выбор каната
Выбираем канат по расчетному разрывному усилию в канате:
где k– коэффициент запаса прочности, принимаемый в зависимости от назначения и режима работы крана, принимаем k = 5 согласно [1, c. 55, табл. 2.3].
В соответствии с рекомендациями [1, c. 277, табл. III.1.1], принимаем канат двойной свивки типа ЛК-РО 6×36 (1 + 7 + 7 + 7/7 +14 ) + 1о.с. диаметром d = 33,0 мм имеющий при маркировочной группе проволок 1960 МПа с разрывным усилием F = 638500 H.
Обозначение каната: Канат 33 – Г – I – Н – 1960 ГОСТ 7668 – 80
1 2 3 4 5 6 7
1 – название изделия: ”канат”;
2 – диаметр наружного каната: d = 33 мм;
3 – назначение каната: Г – грузовой;
4 – марка проволок материала: I – первая;
5 – способ свивки: Н – нераскручивающийся;
6 – маркировочная группа прочности проволок: 1960 МПа;
7 – стандарт.
Проверка фактического коэффициента запаса прочности каната:
> 
1.4 Определение требуемого диаметра блоков и барабана
Допускаемый диаметр блока и барабана по средней линии навитого стального каната определяется по формуле:
где d– диаметр стального каната, мм;
e– коэффициент зависящий от типа крана, типа привода и режима работы механизма, принимаем для электротали e = 20 согласно [1, c. 59, табл. 2.7].
, принимаем Dб = 700 мм.1.5 Выбор крюковой подвески
В соответствии с рекомендациям [2, c. 280 – 281] и принятой схемой, принимаем подвеску крановую ПО СибТяжМаш:
D= 700 мм; режим работы Л; грузоподъемность 100 т; масса подвески 4900 кг; высота подвески H=2875 мм; ширина подвески B= 1300 мм.
1.6 Определение размеров барабана
Длина каната навиваемого на барабан с одного полиспаста определяется по формуле:
где H– высота подъёма груза, м;
Un– кратность полиспаста;
Dб– диаметр барабана, м;
z1– число запасных (неиспользуемых) витков на барабане до места крепления:
z1= 1,5…2, согласно [1, c. 60];
z 2– число витков каната, находящихся под зажимным устройством на барабане
z2= 3…4, согласно [1, c. 60].
.Так как простых полиспастов в системе z= 2, следовательно это длина одной ветви каната.
Рабочая длина барабана для навивки каната с одного полиспаста определяется по формуле:
где Lк– длина каната, навиваемого на барабан, м;
t– шаг витка (см. рис. 1), принимается в зависимости от диаметра каната: при
d = 33,0 мм, тогда t= 38 мм = 0,038 м, в соответствии с рекомендациями
[1, c. 60, табл. 2.8];
Рис. 1 Профиль канавок на барабане
m – число слоев навивки (для нарезного барабана m = 1);
d – диаметр каната, м;
Dб– диаметр барабана по средней линии навитого каната, м;
φ – коэффициент неплотности навивки: φ = 1, для нарезных барабанов
согласно [1, c. 60].
Полная длина барабана для простого полиспаста определяется по формуле:
где (0,02 …0,03)– длина не нарезанной части барабана.
Определяем минимальную толщину стенок барабана по формуле:
где Dдна– диаметр дна барабана, м.
Произведем проверку прочности стенки барабана, т.е. определим напряжения сжатия стенки барабана по формуле:
где Fб– усилие в канате, H;
t– шаг витка, м;
δст = δmin – толщина стенки барабана, м; Принимаем, для лёгкого режима работы механизма, материал для барабана чугун марки СЧ 24 с допускаемым напряжением [σсж] = 170 МПа.
< [σсж ] = 170МПа1.7 Выбор двигателя
Статическая мощность двигателя механизма подъёма определяется по формуле:
где Q– номинальная грузоподъемность крана, т;
g= 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения;