Рассчитываем механизм подъема груза

м

UM

Dб

1.1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

Рассчитываем наибольшее усилие в приводной ветви каната

Где:

- масса груза

- кратность полиспаста равное 2

- кпд блока =0,96

- ускорение свободного падения

1.2 Определяем разрывное усилие каната, и выбираем его по ГОСТу

Где:

К-коэффициент запаса прочности

При легком режиме работы механизма, К=5

d_к=3.8 мм

1.3 Выбираем грузовой крюк под №1 ГОСТ 6627-74 грузовой крюк

1.4 Определяем диаметр и основные размеры блоков и барабана( чертим эскиз барабана)

e- коэффициент пропорциональности зависящий от режима работы механизма

При легком режиме работы механизма, е=20

δ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

=20 3,8=76 мм=80мм

Шаг нарезки: t= d_к +(2…3)

t=3.8+(2…3)=6мм,

δ=0.02 +(6…10)= 0.02 80+(6…10)=12

δ 12

Определяем длину барабана:

-высота подъёма груза, м

-кратность полистпата

-диаметр барабана, м

5.5- запасные витки на крепление каната к барабану и не сматываемые витки

-шаг нарезки

1.5 Проверяем барабан на прочность. Чертим эскиз крепления конца каната к барабану и к корпусу устройства, рассчитываем детали крепления

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

1-болт

2-канат

3-барабан

Определяем натяжение каната вместе крепления каната:

e=2,71

ƒ=0.1 коф. трения

α=12,56 град

Определяем силу растяжения на болта:

0,85- коэффициент учитывающий разгруженное действие от трения каната о барабан

Φ=0.4- коэффициент сопротивления каната при зажиме планками

Определяем внутренний диаметр резьбы:

k=2,5-коэффициент запаса прочности

[δ]р=100МПа

z=2

резьба М4

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

1.6Определяем частоту вращения барабана:

Где:

-скорость подъема груза м/с

-кратность полиспаста

-диаметр барабана м

1.7Определяем мощность, необходимую для подъёма груза:

Где:

-масса груза кг

-ускорение свободного падения

-скорость подъема груза м/мин

- кпд механизма принимаем 0,8

1.8Выбираем электродвигатель и проверяем его по пусковому моменту, чертим эскиз и указываем габаритные размеры:

МТК 011-6

-780

Пусковой момент 42Нм

Максимальный момент 42Нм

Маховой момент 0,08 кг/м²

Масса 47 кг

принимаем 2

Проверяем двигатель по пусковому моменту

I-Момент инерции ротора

Номинальный момент двигателя

Где:

-мощность двигателя

частота вращения двигателя

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

Определяем коэффициент перегрузки:

=1,8….3,2

1.9 Определяем передаточное число механизма привода, разрабатываем его схему и чертим её, подбираем редуктор.

1.10 Определяем место установки тормоза(на каком валу) и вычисляем тормозной момент

м

UM

Dб

Где:

-наибольшее усилие натяжения каната

-число ветвей наматываемых на барабан

-диаметр барабана м

-кпд механизма =0,8

-передаточное число механизма

Определяем тормозной момент

M_т=К₁ *М_т^ст=1,5*2,44=3,66 Нм

При легком режиме работы механизма,К₁=1,5

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

1.11Подбираем по нормалям тормоз и делаем его проверочный расчёт по нагреву:

ТКТ=100

Диаметр тормозного шкива 100 мм

Ширина тормозного шкива 75 мм

Отход колодки номинальный 0,4

Отход колодки наибольший 0,6

Поверочный расчет:

Р*V≤ =2.5….5мПа*м/с

Где:

P-давление на колодках

V-окружная скорость шкива

Рассчитаем площадь охвата колодки

А=π*D_ш*b

А=π*80*100 =4186,67мм²

где:

А-площадь охвата колодки

D_ш-диаметр шкива в мм

b-ширина колодки

β^о-угол охвата колодки шкива=(60…110)

Определяем нормальную силу давления

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

N= = =76,25Н

Где:

М_т-тормозной момент

f-коэффициент трения=0,4

D_шдиаметр шкива в м

Определяем давление колодки на шкив

Р= = =0.0182мПа

Определяем окружную скорость шкива

V= =4,082м/сек

Где:

D_ш- диаметр шкива в м

n_дв-частота вращения двигателя мин^-1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

2.Механизм поворота

Определяем сопротивление поворота крана и требуемую для этого мощность. Грузоподъемность крана m=160кг, вылет стрелы L=0,55м расстояние между опорами h=0,3м.

Примем массу крана m_к=0,7*m=0,7*160=112кг и плечо центра тяжести от оси поворота l_к 0,3*0,55=0,165м. Тогда суммарная нагрузка на пяту

F_g=(m+m_к) g=(160+112)*9.81=2668.32H

А реакция на опорах крана

F_n=g(m L+ m_к l_к)/h=9.81(160*0.55+112*0.165)/0.3=3481.89H

Частота вращения крана

n=60v/(2 )=60*0.5/(2*3.14*0.55)=8.68 мин^-1

Сопротивлению повороту предварительно определим по формуле

Т_п=T_f+T_иг=f_п(2F_пr_ц+F_gr_п)+(mL²+ m_кl_к²)

Примем коэффициент сопротивления при опорах качения f_п=0,02, радиусы цапф и пяты r_ц=r_п=50 мм и время разбега крана =3 секунды

Тогда:

Т_п=0,02(2*3481,89*0,05+2668,32*0,05)+(160*0,55²+112*0,165²)

=9,63+20,06=29,69Н м

Т_р=F_р L=100 0.55=55 Н м-поворот стрелы рабочим возможно.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

3.Расчет стрелы.

Примем 10 № двутавра

Решение:

=1569.6 0.55=863.28 H

39,7

При

E=2

I_x=198 cм⁴

= =116,16 с^-1

(116,16-41,87)/116,16*100%=63,96%

Условие выполняется.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПТМ КР 019.00.00 ПЗ

Библиографический список

1. Александров М.П. Подъёмно- транспортные машины: учеб. Для вузов / М.П. Александров. – 5-е изд., перераб. -М.: Высшая школа, 1979.-558 с.

2. Борисов А.М. Сельскохозяйственные погрузочно-разгрузочные машины: учеб. Для студентов / А.М. Борисов, М.Н. Фатеев, А.Х. Гохтель. – М.: Машиностроение, 1973. -160 с

3. Вайнсон А.А. Подъёмно-транспортные машины: учеб. Пособие для техн. вузов / А.А Вайнсон . – 2-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1976.-15

4. Подъёмно-транспортные машины: метод. Указания и задания к выполнению курсовой работы подъёмно-транспортным машинам / Новосиб. с.-х. ин-т. Фак. механизации; сост.: Г.И. Ермохин. – Новосибирск, 1982. - 85с.

5. Желтонога А.И. Краны и подъёмники: учеб. пособие / А.И. Желтонога, В.Н.Кучерин, А.И. Ковальчук. – Минск: Вышэйша школа, 1974. – 116с.

6. Павлов Н.Г. Примеры расчётов кранов: учеб. / Н.Г. Павлов. – 3-е изд., перераб.- Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1967. -348с

7. Подъемно-транспортные машины: учеб. пособие для вузов / под ред. М.П. Александрова и Д.Н. Решетова. – М.: Машиностроение, 1973.-256 с.

8. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения: учеб. Для студентов вузов / М.Н. Ерохин. – М.: Колос,1999. – 236 с.

9. Подъемно-транспортные машины: учеб. пособие для институтов / под ред. В.В.Красникова. – М.: Машиностроение, 1967.-125 с.

10. Руденко Н.Ф. Курсовое проектирование грузо-подъемных машин: учеб. Пособие / Н.Ф. Руденко, М.П. Александров, А.Г.Лысянов. - М.: Машиностроение, 1971.-464 с.

11. Спиваковский А.О. Транспортирующие машины: учеб. Пособие / А.О.Спиваковский ,В.К.Дьячков. - - М.: Машиностроение, 1983.-487 с.

12. Усов П.В. Подъемно-транспортные машины: учеб. пособие для студентов / П.В. Усов.- М.:1967.-228с.