 |
 |
 |
|
|||||||||
|
 | |||||||||||
|
 |
||||||||
|
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Курсовая: Кран козловой ПТМ 00.000.ПЗ.Курсовая: Кран козловой ПТМ 00.000.ПЗ.МАДИ (ТУ)Кафедра дорожно-строительных машин КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Кран козловой ПТМ 00.000.ПЗ. Студент: Степаненко А.С. Руководитель: Шестопалов К.К. Группа: 4ДМ2 МОСКВА 1995 Содержание 1 Введение 2 Назначение 3 Техническая характеристика 4 Описание 5 Расчёты 5.1 Расчёт устойчивости крана 5.2 Расчёт механизма подъема 5.3 Расчёт механизма перемещения крана 5.4 Расчёт механизма перемещения тележки 5.5 Расчёт металлоконструкции 6 Литература 1. Характеристика козловых кранов : Козловые краны применяют для обслуживания открытых складов и погрузочных площадок, монтажа сборных строительных сооружений и оборудования , промышленных предприятии , обслуживания гидротехнических сооружений , перегрузки крупнотоннажных контейнеров и длинномерных грузов. Козловые краны выполняют преимущественно крюковыми или со специальными захватами. В зависимости от типа моста , краны делятся на одно- и двухбалочные. Грузовые тележки бывают самоходными или с канатным приводом. Грузовые тележки двухбалочных кранов могут иметь поворотную стрелу. Опоры крана устанавливаются на ходовые тележки , движущиеся по рельсам. Опоры козловых кранов выполняют двухстоечными равной жёсткости , или одну -жёсткой , другую -гибкой(шарнирной). Для механизмов передвижения козловых кранов предусматривают раздельные приводы. Приводными выполняют не менее половины всех ходовых колёс. Обозначение по ГОСТ : Кран козловой 540-33 ГОСТ 7352-75 2. Цель и задачи работы : Цель настоящей работы-освоение основных расчётов грузоподъёмных машин на примере бесконсольного козлового крана общего назначения. Непосредственные задачи работы : 1. Изучение конструкции козлового крана 2. Определение основных массовых и геометрических характеристик козлового крана 3. Определение внешних нагрузок на кран 4. Проверка устойчивости крана 5. Определение опорных давлений 6. Расчет и подбор механизмов подъема груза , передвижения тележки и крана. 3. Исходные данные для выполнения работы : тип крана без консолей грузоподъемность 50 тонн ширина обслуживаемой площадки 29 метров высота подъема грузов 20 метров скорость передвижения тележки скорость передвижения крана режим работы 4м 4. Определение основных геометрических и массовых характеристик крана : масса тележки ,траверсы крюка т. Gт=0.15Q=7.5 масса подъемных лебёдок т. Gпл=0.2Q=10 масса тяговой лебёдки т. Gтл=0.03Q=1.5 масса ходовых тележек т. Gхт=0.27(Gкр-Gт-Gпл-Gтл)=16.47 масса металлоконструций т. Gm=0.73(Gкр-Gт-Gпл-Gтл)=44.53 масса гибкой опоры т. Gго=0.29Gм/(1+L/H)=4.97 масса жёсткой опоры т. Gжо=2.5Gго=12.43 масса моста т. Gмот=Gм-Gго-Gжо=27.13 Принятые значения дают вожможность определить координаты центров масс отдельных элементов и крана в целом , относительно оси абсцисс , проходящей через головни рельсов и оси ординат , проходящей через точку опоры на рельсы жёсткой опоры крана. значение координат центра масс крана и его элементов и их статические моменты: наименование масса х у Gx Gy тележка с траверсой 7.5 хт=(L-B)/2= 1.5 yт=(h+H)/2=24 11.25 180 подъемные лебёдки 10 х=0 упл=h-hm= 24.8 0 248 тяговая лебёдка 1.5 х=0 утл=h-hm/2=26.4 0 39.6 ходовые тележки 16.47 ххт=L/2=16 yхт=0.5 263.52 8.24 гибкая опора 4.97 xго=L=32 yго=(h-hm)/2=12.4 159.04 61.63 жёсткая опора 12.43 xжо=-lж/3=1.39 yжо=0.67(h-hм)=16.53 17.28 205.5 мост 27.13 хм=(L-lж)/2=13.9 ум=h-hm/2=18.7 377.65 507.3 Определение координат центра масс всего крана : хк=828.74/80=10.36 ук=1250.31/80=15.63 5. Определение внешних нагрузок на кран. 5.1 Определение ветровых нагрузок (ГОСТ 1451-77) Для рабочего состояния: *c*n F-наветренная площадь -коэффициент сплошности с-аэродинамический коэффициент n-высотный коэффициент Площадь моста : Fm=lhm=36.8*3.2=117.76 m2 Площадь жёсткой опоры : Fжо=0.5lж(h-hm)=0.5*4.16*(28-3.2)=51.58m2 Площадь гибкой опоры : Fго=lго(h-hm)=0.8*(28-3.2)=19.84 Ветровая нагрузка в в рабочем состоянии 23.96 283.78 415 груз 25 1 1.25 1.2 24.8 139.50 Поскольку опоры лежат в разных ветровых с мостом , то и значение n выбираем соответственно. Для нерабочего состояния : Ветровая нагрузка в нерабочем состоянии : 121.57 1430.8 2101.5 5.1. Определение инерционных нагрузок. Инерционные нагрузки определяются для периодов неустановившегося движения крана, рагона и торможения крана в целом , его грузовой тележки , а также механизма подъема. Для погрузочно-разгрузочных козловых кранов принимаем допустимое ускорение а=0.3м/с2. Координату точки подвеса груза принимаем равной h, поскольку грузовая тележка движется по верхней панели моста. Инерционные нагрузки , действующие в направлении подкрановых путей : движущаяся масса сила инерции Р координата силы у опрокидывающиймо момент кран Рк=Gка=24 15.63 375.12 груз Ргр=Qа=15 24.8 372 5.2.1. Горизонтальная инерционная нагрузка направленная поперёк подкрановых путей. Она возникает при разгоне и торможении тележки с грузом Рт=(Gт+Q)a=(7.5+50)*0.3=17.25 5.2.2. Вертикальная инерционная нагрузка направленная поперёк подкрановых путей. Она возникает при поднимании и опускании , раразгоне и торможении груза Ргр=1.1Qа=1.1*50*0.3=16.5 6. Проверка устойчивости крана в рабочем и нерабочем состоянии : Устойчивость в рабочем состоянии оценивается коэффициентом , который определяется отношением удерживающего момента , создаваемого массовыми силами крана и груза с учётом влияния допустимого при работе уклона, к опрокидывающему моменту , создаваемому внешними нагрузками, отросительно ребра опрокидывания. это отношение во всех случаях должно быть не менее 1.15 Рассмотрим сумму удерживающих моментов для 1-го расчётного состояния : )=5062.94 =00101 Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов для 1-го расчётного случая : ру+Wгрупг=1301.62 Проверка устойчивости К=5062.94/1301.62=3.9 Рассмотрим 2-ое расчётное положение : Условия : кран движется под углом к горизонту с углом ( , ветровая нагрузка направлена в сторону движения крана . Рассмотрим сумму удерживающих моментов : )=3163.72 Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов : y=790.12 Проверка устойчивости К=3163.72/790.12=4 Проверка устойчивости крана в нерабочем положении Рассмотрим сумму удерживающих моментов : sin()=3163.72 Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов : y=2101.5 Проверка устойчивости К=3163.72/2101.5 7. Опредиление опорных давлений . 7.1 . Максимальная нагрузка на одну из четырёх опор : Для рабочего состояния : Для нерабочего состояния : 7.2. Расчётная нагрузка на одно колесо . Поскольку грузоподъёмность расчитываемого крана 50 т. , принимаем число колёс в каждой опоре равной 2 . Выбираем двухребордное колесо , конического исполнения по ГОСТ 3569-74 с нагрузкой на рельс 320kH,диаметром D=710 мм , шириной В= 100мм , рельс КР-80 , радиус r=400мм 7.3. Выбор материала крановых колёс . - контактное напряжение смятия mk - безразмерный коэффициент , зависящий от соотношения D/2r , по таблице принимаем 0.47 =2200мПа 8. Расчёт и подбор механизма подъёма груза . 8.1. Краткая характеристика и задачи расчёта . Механизм подъёма груза предназначен для перемещения груза в вертикальном направлении . Он выбирается в зависимости от грузоподъёмности . Для нашего случая механизм включает в себя сдвоенный пятикратный полиспаст . Привод механизма подъёма и опускания груза включает в себя лебёдку механизма подъёма . Крутящий момент , создаваемый электродвигателем передаётся на редуктор через муфту . Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов и увеличения крутящего момента на барабане . Барабан предназначен для преобразованя вращательного движения привода в поступательное движение каната . Схема подвески груза : 8.1. КПД полиспаста : =5 =0.98 8.2. Усилие в ветви каната , навиваемой на барабан : z -число полиспастов z=2 =1.1 8.3. Расчётная разрывная нагрузка : К=5.5 коэффициент запаса прочности 8.4. Выбор каната по расчётному разрывному усилию : Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6*36 ГОСТ 7669-80 с разрывным усилием не менее 364.5 кН и диаметром d=27 мм 8.5. Конструктивный диаметр барабана : е- коэффициент пропорциональности в зависимости от режима работы е=25 Окончательно диаметр выбираем из стандарного ряда , ближайшее большее Dб=710 8.6. Рабочая длинна барабана с однослойной навивкой каната : а-число ветвей каната а=2 t-шаг винтовой нарезки , принимаемый в зависимости от диаметра барабана t=31.25 Полная длинна барабана : 8.8. Толщина стенки барабана : =27 8.9. Выбор материала барабана : Напряжения сжатия равны : Напряжения , возникающие при изгибе : Напряжения , возникающие при кручении : Суммарные напряжения возникающие в теле барабана : Кз -коэффициент запаса прочности Кз=1.1 Следовательно нагрузки на барабан не превосходят допустимых . 8.10. Усилия в ветви каната , набегающей на барабан и закреплённой в нём : =0.12 8.11. Определение силы затяжения на одну шпильку : z-число шпилек Сила затяжки на всё соединение : Число шпилек :z=4 Принимаем резьбу d=24 Суммарное напряжение в теле шпильки : предел прочности -предел текучести 196 -число шпилек удовлетворяет условию прочности . 8.12. Подбор крюка : 28 8.13. Частота вращения барабана : 8.14. Необходимая мощность механизма подъёма груза : -кпд механических передач -крутящий момент на барабане . По таблицам принимаем двигатель типа МТКН 412-6 мощьность N=36 кВт , частота вращения n=920 об/мин , номинальный момент двигателя Mн=0.37 кНм 8.15. Выбор редуктора : Принимаем редуктор цилиндрический вертикального исполнения ВКУ-765 , передаточное число i=71 , межосевое расстояние а=765 . 8.16. Выбор муфты : Выбираем зубчатую муфту с тормозным барабаном . Передаваемый муфтой крутящий момент : м2 8.17. Подбор тормоза : Расчётный тормозной момент : Кт-коэффициент запаса торможения Кт=1.75 Выбираем тормоз ТКГ-300 , тормозной момент 0.8 кН 8.18. Определение времени разгона механизма . 8.20. Проверка тормоза по мощности трения . -допускаемая мощность торможения , значит тормоз подходит . 9. Расчет и подбор оборудования механизма перемещения крана. Механизм передвижения крана служит для перемещения крана по рельсам . Кинематическая схема механизма : 1-двигатель 2-муфта 3-редуктор 4-тормоз 5-шестерни 6-ходовое колесо 9.1. Общее статическое сопротивление передвижению крана без груза : Dk -диаметр ходового колеса f -коэффициент трения кочения f=0.0007 -коэффициент трения качения в подшипниках ходовых колёс r-радиус цапфы r=0.071 м 9.2. Сопротивление качению крана без груза : Kобщ -число колёс крана Кпр-число приводных колёс 9.3. Проверка коэффициента сцепления : -коэффициент сцепления колеса с мокрым рельсом так как 3>1.2 , то по запасу сцепления механизм подходит 9.4. Суммарное статическое сопротивление передвижению жёсткой опоры : xв -координата центра ветрового давления 9.5. Расчётная мощность одного двигателя : Выбираем двигатель MTF-111-6 , мощность N=4.1 кВт , частота вращения n=870 об/мин , момент инерции J=0.048 , максимальный момент М=85 Нм 9.6. Подбор редуктора . Частота вращения колёс крана : Необходимое передаточное отношение механизма передвижения крана : Расчётное передаточное отношение редуктора : iоп -передаточное отношение открытой передачи Выбираем редуктор горизонтального исполнения серии Ц2У-250 , с передаточным отношением i=40 . 9.7. Выбор тормоза механизма передвижения . Выбираем тормоз типа ТКТ-200 , с тормозным моментом М=160 Нм 10. Расчёт и подбор механизма передвижения тележки . Механизм передвижения тележки служит для перемещения по рельсам , положенной на балку моста , тележки , несущей на себе грузозахватное устройство . Перемещение тележки осуществляется при помощи канатного устройства , лебёдкой . Схема запасовки каната механизма перемещения тележки : 10.1. Ориентировочное значение нагрузки на каток тележки : Выбираем катки тележки - двухбордные колёса d=320 мм, ширина В=80 мм . Напряжение сжатия колеса при точечном контакте : =2200мПа 10.2. Общее сопротивление перемещения тележки : r-радиус цапфы r=32 мм С учётом дополнительного сопротивления от натяжения грузового каната и провисания , тяговое усилие в канате : Расчётная разрывная нагрузка на канат : к-коэффициент запаса к=5.5 Принимаем канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6*36 ГОСТ 7669-80 , диаметр каната d=11.5 мм , разрывное усилие 75.1 мПа маркировочная группа 1764 мПа . 10.3. Диаметр тягового барабана и частота его вращения : Принимаем Dтб=300 мм Частота вращения nтб=20.44 об/мин 10.4. Мощность приводного двигателя : -кпд механическое -кпд блока n-число блоков n=3 Выбираем двигатель MTF-112-6 , мощность N=5.8 кВт , частота вращения n=915 об/мин , максимальный момент М=137 Нм , момент инерции J=0.064 кг.... 10.5. Необходимое передаточное отношение механизма : Принимаем редуктор ЦЗУ-160 , с передаточным отношением i=45 , крутящем моментом М=1000 Нм 10.6. Выбор муфты . Крутящий момент на барабане : м 10.7. Выбор тормоза . Расчётный тормозной момент : Выбираем тормоз ТТ-200 , тормозной момент 0.2 кНм 11. Расчёт металлоконструкции крана . Принимаем : мост крана выполнен из двух коробчатых балок , по которым проложены рельсы грузовой тележки . Па . Вес одной балки(распределённаянагрузка) 0.94 кН/мвес груза и грузоподъемной тележки F=57.5 кН 11.1.Построение эпюр . Реакции опор от действия груза : F/2=28.75 кН Воздействие от распределённой нагрузки : ql/2=0.99*32/2=15.04 кН Построение эпюр изгибающих момеитов . От действий груза : От действия распределённой нагрузки : 11.2. Осевой момент сопротивления сечения : 11.3. Нормальные напряжения возникающие при изгибе балки моста : так как расчётное сопротивление R=240 мПа , а напряжения , возникающие в балке 12.9 мПа , то прочность балки , при статическом приложении нагрузки , обеспечина . 12. Расчёт металлоконструкции при динамическом действии нагрузки . 12.1. Расчёт на ударное приложение нагрузки . При расчёте , для его упрощения принимаем ряд допущении : 1. при ударной нагрузке в элементах конструкции возникают только упругие деформации и расчитываемая система является линейно диформируемой 2. сам удар считается неупругим 3. потеря части энергии на нагревание соударяющихся тел и местные деформации в зоне контакта не учитываются Принимаем следующие условия расчёта : груз весом 50кН падает с высоты на середину свободно лежащей балки моста пролётом l=32 м , расчётное сопротивление стали R=240 мПа , допустимая величина прогиба для козловых кранов с гибкой опорой fд=1/1000 или 32/32000 . Прогиб динамический : где k-динамический коэффициент тогда : k=0 , k=8 ,т.к. при k=0 рассчёты не имеют смысла принимаем k=8. 12.2 Нормальные напряжения от прогиба при ударе : то балка удовлетворяет условиям на прочность при ударе. ЛИТЕРАТУРА 1. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин . Ред . Козак С.А. -М:Высш. шк., 1989.-319 с. 2. Справочник по кранам . Александров М.П.,Гохберг М.М., том 1,2. -Л:Машиностроение ,1988. 3. Подъёмно-транспортные машины . Атлас конструкций .,под ред. Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987. |
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
 |
© 2010 | |