Расчёт настенного поворотного крана с переменным вылетом (стр. 1 из 5)

Вологодская Государственная молочно-хозяйственная

Академия имени Н.В.Верещагина

Кафедра графики и технической механики

РАСЧЁТНО – ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ПО

ПОДЪЁМНО – ТРАНСПОРТНЫМ МАШИНАМ

«Расчёт настенного поворотного крана с переменным вылетом»

Выполнил: Лисицын И.А.

Вологда-Молочное 2010 г.

Содержание

Введение

1. Подбор каната

2. Расчет деталей крюковой обоймы

2.1 Подбор крюка и подшипниковой обоймы

2.2 Расчет траверсы

2.3 Расчет блока

2.4 Расчет радиальных подшипников

2.5 Расчет планки

3. Расчет барабана

4. Расчет крепления каната

5. Подбор двигателя

6. Расчет передачи

7. Подбор тормоза

8. Подбор механизма поворота

9. Подбор крепления к стене

Использованная литература

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Грузоподъёмность3.5 т.

Высота подъёма груза5 м.

Скорость подъёма груза12 м/мин.

Вылет 6 м.

Перемещение тележки 6 м/мин.

Режим работы ПВ 40%.

Полиспаст сдвоенный.

Рис.1.Схема полиспаста

Введение

Для подъёма, удержания на заданной высоте и плавного опускания груза используют полиспасты, тали, домкраты, пневматические и гидравлические подъёмники, лебёдки. При горизонтальном или наклонном транспортировании груза механизм подъёма можно использовать как тяговое устройство.

Полиспаст состоит из тягового органа и нескольких огибаемых им подвижных и неподвижных блоков. Усилие для передвижения груза массой до 0,5 т. прикладывают к концевой ветви полиспаста вручную или с помощью лебёдки. В зависимости от схемы работы полиспасты дают экономию силы или скорости. Первые применяют в виде самостоятельных механизмов, вторые в гидравлических и пневматических подъёмниках. В сельском полиспасты используют для подъёма грузов, натягивания электрических проводов, проволочных изгородей и т.п.

Полиспасты, встроенные в грузоподъёмные машины, бывают одинарные и сдвоенные. В зависимости от типа полиспаста, применяемого в грузоподъёмнике, выбирают схему подвеса груза и расчёт всех элементов подъёмного устройства

Сдвоенный полиспаст обеспечивает вертикальный и устойчивый подъём груза при наматывании одновременно двух ветвей. Для выравнивания натяжения и длины ветвей каната ставят уравнительные блоки. Подвешивание груза на нескольких ветвях позволяет снизить нагрузку на канат, уменьшить его сечение, размеры блоков и барабанов, массу и размеры механизма.

Основная характеристика полиспаста — кратность V. В одинарном полиспасте кратность равна числу ветвей Z, на которых висит груз, в сдвоенном - отношение числа ветвей на которых висит груз к числу ветвей наматываемых на барабан.

1. ПОДБОР КАНАТА

Приняв кратность полиспаста u в зависимости от грузоподъемности и типа каната или рассчитав по предварительной схеме, определяем максимальное усилие натяжения каната.

; (1)

где

- грузоподъемная сила, состоящая из массы груза и массы грузозахватного органа (крюковой обоймы); m_k: для одинарного полиспаста ;

m_k - масса крюковой обоймы кг;

m_г - масса груза кг;

z - число ветвей каната;

u - кратность полиспаста /I.с.63./;

- к.п.д. полиспаста, определяемый расчетом, или по таблице / I.с.74/

= 0, 96;

u = 3;

z = 2;

т;

т;

;

кН;

Согласно правилам Госгортехнадзора канат подбирается по разрывному усилию F_р.

; (2)

где S - запас прочности, выбираемый в зависимости от назначения каната и режима работы (S=6) /I.c.65/;

F_max - максимальное усилие натяжения каната (F_max=5,4 kH )

кН;

Действительное разрывное усилие подбираем по таблицам

Учитывая незначительную длину каната, выбираем для механизма подъема барабан с винтовой канавкой. В этом случае наибольшей износостойкостью обладает канат типа ЛК-Р.

По таблице подбираем канат типа ЛК-Р конструкции 6x19(1+6+6,6)+10.с. ГОСТ 3088-80.

Диаметр каната d_k =8,1 мм;

Разрывное усилие F_p=21,75;

Канат 8,1-Г-В-Л-Н-1569 ГОСТ 3088-80.

Рис. 2. Сечение пряди.

2. РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ КРЮКОВОЙ ОБОЙМЫ

2.1 Подбор крюка и упорного подшипника

По грузоподъемной силе и режиму работы определяем номер крюка /5,с.32/ , а по номеру крюка /5.с.28/ определяем диаметр нарезной части хвостовика крюка d₀ и ненарезной части d₁./ГОСТ 6627-74/.

Крюк № 13

Проверяем крюк в опасном сечении.

, (3)

где F_g - грузоподъемная сила, Н;

d_вн - внутренний диаметр хвостовика крюка (d_вн=37,13 мм);

[σ] - допускаемое напряжение для крюка, [σ] = (50…60) МПа;

;

Из расчета на смятие определяем минимально допустимую высоту гайки.

; (4)

где F_g - грузоподъемная сила, Н;

p - шаг резьбы (p=4,5), м /3.с.627/;

q - допускаемое давление, q = 30…40 МПа, (принимаем q= 35);

d_вн - внутренний диаметр хвостовика крюка (d_вн=37,13 мм);

d₀ - диаметр нарезной части хвостовика крюка (d₀ =42 мм);

Подбираем стандартную корончатую гайку /3.с.527/ по наружному диаметру резьбы хвостовика так, чтобы для высоты стандартной гайки h_г выполнялось условие:

. Принимаем h_г = 24 мм.

Гайка М42 ГОСТ5918-73

По диаметру нарезной части хвостовика крюка d₁(45мм) и статической нагрузке F_ст , которая должна быть больше или равна грузоподъемной силы с учетом коэффициента безопасности подбираем упорный шариковый радиальный подшипник. /4.с.182/.

Записываем номер подшипника, нагрузку F_ст , и диаметр D_n .

; (5)

где F_g - грузоподъемная сила, Н;

к _σ - коэффициент безопасности, для деталей крюковой обоймы, к _σ = =1,0…1,2, (принимаем к _σ = 1,1).

кН;

Принимаем подшипник № 8107. Наружный диаметр D_n =53 мм.

Вычерчиваем эскиз хвостовика крюка.

Рис. 3. Хвостовик крюк

2.2 Расчет траверсы

Ширина тела траверсы конструктивно принимается:

; (6)

где D_n - наружный диаметр подшипника, мм.

.

Траверса испытывает напряжение изгиба от усилия F_g , которая при наличии упорного подшипника равномерно распределяется по площади.

; (7)

где L_p - расчетная длина тела траверсы ,мм

;

х – величина зазора между телом траверсы и планкой, принимаемая для упрощения расчёта х = 1 мм

- толщина планки, конструктивно = 6….10 мм

Lp = 84 + 2∙1 + 10 = 96 мм

F_g - грузоподъемная сила, Н;

D_n - наружный диаметр подшипника, мм;

.

Высота траверсы определяется:

; (8)

где М_изг - изгибающий момент, Н·мм;

В_т - ширина тела траверсы, мм;

d_т - диаметр отверстия под ненарезную часть хвостовика, мм;

;

где d₁ - внутренний диаметр подшипника, (d₁ =35 мм).

;

.

Диаметр цапфы траверсы определяется конструктивно:

; (9)

где Н_т - расчетная высота траверсы, мм;

.

Рис. 4 Траверса.

Цапфа траверсы проверяется:

на изгиб

; (10)

где F_g - грузоподъемная сила, Н;

d_ц - диаметр цапфы траверсы, мм;