|
Реферат: Коробка передач (Технология)
Коробка передач
Коробка передач (рис. 15) механическая, трехходовая,
четырехступенчатая, с четырьмя передачами вперед и одной назад. Зубчатые
колеса первой, второй, третьей и четвертой передач косозубые. Ведущее и
ведомое зубчатые колеса заднего хода прямозубые. Промежуточное зубчатое
колесо заднего хода косозубое.
Передаточные числа пар зубчатых колес коробки передач
первой передачи......................................... 3,8
второй передачи......................................... 2,118
третьей передачи........................................ 1,409
четвертой передачи.................................... 0,964
заднего хода............................................... 4,156
Картер коробки передач представляет собой блочную конструкцию,
разделенную перегородками на три секции. В первой секции со стороны
маховика размещена главная передача. Во второй секции размещены зубчатые
колеса первой и второй передач и зубчатые колеса заднего хода, а в третьей
секции — зубчатые колеса третьей и четвертой передач. Первая и вторая
секции сообщаются между собой и имеют общее отверстие для слива масла,
закрытое пробкой с вклеенным постоянным магнитом для сбора металлических
частиц, попавших в масло. Третья секция сообщается с полостью задней крышки
и также имеет отверстие для слива масла, закрытое такой же пробкой. В
третьей секции между зубчатыми колесами третьей и четвертой передач
установлено зубчатое колесо привода спидометра. В передней части картера
коробки передач крепится картер сцепления, к задней — задняя крышка.
Посадочные места картера коробки передач обработаны совместно с картером
сцепления, поэтому они заменяются в комплекте.
Рис. 15. Коробка передач:
1 — задняя крышка; 2 — шток ползуна; 3 — уплотнитель; 4 — задняя
втулка;5 — передняя втулка; 6 — крышка картера; 7 — прокладка; 8 — втулка;
9 — ведущая шестерня четвертой передачи; 10 — шайба; 11 — ступица; 12 —
муфта третьей и четвертой передач; 13 — игольчатый подшипник; 14 — кольцо
блокирующее; 15 — шестерня третьей передачи; 16 — подшипник роликовый; 17 —
промежуточный вал; 18 — рычаг; 19 — стопорное кольцо; 20 — ведущий вал
коробки передач; 21 — крышка; 22 — ведущая шестерня (ведомый вал) главной
передачи; 23 — крышка переднего подшипника; 24 — маслосливная пробка; 25 —
регулировочная прокладка; 26 — упорный подшипник ведущей шестерни; 27 —
регулировочная прокладка; 28 — ведомая шестерня первой передачи; 29 —
шайба; 30 — ведомая шестерня заднего хода; 31 — ведомая шестерня второй
передачи; 32 — ведомая шестерня третьей передачи; 33 — ведущая шестерня
привода спидометра; 34 — ведомая шестерня четвертой передачи; 35 — задний
подшипник ведущей шестерни; 36 — картер коробки передач; 37 — прокладка; 38
— шайба; 39 — гайка; 40 — шайба; 41 — шлицевой вал ведущей шестерни заднего
хода; 42 — промежуточная ведущая шестерня заднего хода; 43 — промежуточная
ведомая шестерня заднего хода; 44 — втулка оси; 45 — ось шлицевого вала; 46
- сухарь; 47 — пружина; 48 — заглушка; 49 — ведомая шестерня привода
спидометра; 50 — уплотнитель; 51 — ведущая шестерня; 52 — вал; 53 — корпус
редуктора; 54 — шестерня; 55 — ведомый вал. Схема работы синхронизатора: а
— нейтральное положение передач; б — начало синхронизации; в — передача
включена.
Ведущий вал коробки передач вращается на двух подшипниках: передний
конец вала на игольчатом подшипнике, запрессованном в болт маховика, а
задний — на подшипнике, установленном в отверстие картера коробки передач.
Упорное разрезное кольцо, установленное на ведущем валу, препятствует
смещению подшипника и вала назад. От смещения вперед он удерживается
крышкой заднего подшипника, которая закреплена болтами с моментом затяжки
1,6-2 кгс-м. На переднем конце ведущего вала нарезаны шлицы для скользящей
посадки ведомого диска сцепления. В средней части вала, находящейся внутри
коробки передач, нарезана косозубая шестерня, которая находится в
постоянном зацеплении с ведомой шестерней первой передачи и промежуточной
ведомой шестерней заднего хода. Осевая сила, возникающая при передаче
крутящего момента ведущим валом, воспринимается шариковым подшипником. За
шестерней на заднем конце ведущего вала имеются эвольвентные шлицы,
входящие в зацепление со ступицей промежуточного вала. Уплотнение ведущего
вала осуществляется самоподвижным резиновым сальником с масло сгонной
резьбой.
Промежуточный вал коробки передач пустотелый, выполнен заодно с
ведущей шестерней второй передачи. Вращается вал на двух подшипниках:
переднем роликовом и заднем шариковом, установленных в отверстии картера
коробки передач. На промежуточном валу на двухрядных игольчатых подшипниках
вращаются ведущие шестерни третьей и четвертой передач. Для ограничения
осевых перемещений, возникающих на косозубых шестернях при передаче
крутящего момента, установлены упорные фигурные шайбы. Необходимый осевой
разбег шестерен в пределах 0,26-0,39 мм обеспечивается длиной втулок.
Ось шлицевого вала заднего хода запрессована в отверстия передней и
средней стенок картера и дополнительно удерживается усом крышки, входящим в
паз на переднем конце оси. Диаметр переднего конца оси на 27 мм больше
диаметра остальной части на 0,04 мм. Соответственно увеличено и отверстие в
передней стенке картера, что облегчает сборку и разборку узла.
Ведомый вал выполнен заодно целое с ведущей шестерней главной передачи
и вращается на трех подшипниках, запрессованных в картер коробки передач.
Передний подшипник двухрядный, упорный, конический, запрессован в переднюю
спинку картера и воспринимает радиальное и осевое усилия от главной
передачи. От осевых перемещений, возникающих под действием осевых сил на
стальных зубьях при передаче крутящего момента, подшипник фиксируется
крышкой, которая крепится к картеру четырьмя болтами моментом 3,2-4 кгс-м.
Синхронизаторы предназначаются для выравнивания скоростей вращающихся
деталей силовой передачи при переключении передач. В коробке передач
предусмотрены два синхронизатора: для четвертой и третьей передач и для
второй и первой. Синхронизаторы имеют одинаковое устройство и одни и те же
размеры, но в синхронизаторе второй и первой передач муфтой служит ведомая
шестерня заднего хода. Ступица синхронизатора внутренними шлицами надета на
шлицы промежуточного вала и удерживается на нем вместе с другими деталями,
шайбами и гайкой. На наружной поверхности ступицы нарезаны шлицы, по
которым может перемещаться муфта синхронизатора. Кроме шлицев, на ступице
вырезаны на разных расстояниях один от другого три продольных паза, в
которых помещены три штампованных сухаря с выступами на середине. Сухари
прижаты к шлицам муфты двумя пружинными кольцами, причем выступы сухарей
входят в кольцевую проточку муфты. С обеих сторон ступицы установлены
латунные блокирующие кольца. На торцах этих колец, обращенных к ступице,
сделано по три паза, в которые входят концы сухарей. Блокирующие кольца
имеют внутреннюю коническую поверхность, которая соответствует конической
поверхности венцов синхронизатора шестерен. На конической поверхности колец
нарезана мелкая резьба. В цилиндрическую проточку на верхней поверхности
муфты синхронизатора входит вилка включения передач. Она разрывает пленку
между блокирующими кольцами и конической поверхностью шестерни включаемой
передачи при их соприкосновении, вследствие чего между кольцом и конической
поверхностью возникает повышенное трение. Снаружи на кольцах имеются
короткие прямые зубцы, такие же, как и на соседних с ними венцах
синхронизатора шестерен. Эти зубцы соответствуют впадинам между шлицами
муфты синхронизатора, в результате чего муфта, перемещаясь в осевом
направлении, может входить в зацепление своими шлицами с зубцами
блокирующих колец и с зубчатыми венцами. Муфты и ступицы подбираются на
заводе комплектами, таким образом обеспечивается плавное и легкое
скольжение муфты по ступицам с минимальным зазором.
Рис. 16. Механизмы переключения и управления коробкой передач:
1 — рычаг; 2 — чехол; 3, 33 — пружина; 4 — упорная чашка; 5 — шаровая
чашка; 6 — крышка; 7 — опорная втулка; 8 — вкладыш; 9 — стопорный болт; 10
— рычаг включения заднего хода; 11 — шток переключения задней передачи; 12
— шток переключения третьей и четвертой передач; 13 — замок верхних штоков;
14 — шток ползуна; 15 — толкатель замков; 16 — ползун переключения передач;
17 — вилка третьей и четвертой передач; 18 — крышка; 19 — пружина; 20 —
шарик фиксатора; 21 — шток переключения первой и второй передач; 22 — замок
нижних штоков; 23 — контргайка; 24 — шайба; 25 — болт; 26 — гайка; 27 —
муфта; 28 — вал; 29 — крышка туннеля пола; 30 — чехол; 31 — ползун; 32 —
направляющая чашка; 34 — демпфирующее кольцо; 35 — кронштейн; 36 — болт
крепления механизма; 37 — корпус; 38 — коврик; 39 — стопорное кольцо.
Переключение передач осуществляется с помощью муфт, вилок и трех
подвижных штоков (рис. 16), параллельных друг другу и расположенных в одном
ряду. Штоки перемещаются в отверстиях, расточенных в задней и средней
стенках картера коробки передач. Концы штоков, входящие в полость задней
крышки, имеют пазы, в которые входит ползун переключения. Для фиксации
рабочих положений штоков на их поверхности имеются углубления, в которые
входят фиксаторы в виде шариков, прижатых пружинами, расположенными во
втулках. Втулки запрессованы в отверстия картера и закрыты общей крышкой.
Для предотвращения включения сразу двух передач установлено блокирующее
устройство, состоящее из верхнего и нижнего замков и толкателя. Управление
коробкой передач осуществляется рычагом на туннеле пола кузова. Нижний
палец рычага шарнирно соединен с ползуном механизма управления коробкой
передач. Ползун при помощи вала и резиновой упругой муфты соединен с
ползуном коробки передач. На задней крышке коробки передач установлен
выключатель фонарей заднего хода, который включается специальным выступом,
выполненным на штоке включения заднего хода.
Главная передача с дифференциалом
Главная передача с дифференциалом расположена между картером сцепления
и картером коробки передач и конструктивно изготовлена в одном блоке с
коробкой передач (рис. 17). Ведущая шестерня главной передачи одновременно
выполняет и функции ведомого вала коробки передач, который вращается на
трех опорах. Между буртом переднего подшипника и передней стенкой картера
установлены регулировочные прокладки, определяющие положение ведущей
шестерни. Ведомая шестерня главной передачи крепится на корпусе
дифференциала болтами и вместе с дифференциалом вращается на двух
конических подшипниках, установленных в корпусах. Корпуса подшипников
вставляются в боковые отверстия картера коробки передач и сцепления и
крепятся к нему гайками. Конические подшипники ведомой шестерни крепятся
регулировочными гайками, которыми устанавливается боковой зазор в
зацеплении главной пары в пределах 0,1-0,22 мм. Стопорение регулировочных
гаек осуществляется стопорами, входящими в их пазы. В корпусе дифференциала
размещены сателлиты и полуосевые шестерни. Полуосевые шестерни имеют
фасонный паз, в который сухарями вставляется полуось. Для защиты главной
передачи от пыли и грязи, а также от вытекания смазки из картера, на
полуоси устанавливается защитный резиновый чехол, внутри которого
помещаются корпус манжеты и манжета. Корпуса манжет имеют маслосгонную
резьбу: левый корпус — левую, правый — правую. Для их отличия на конце
втулки левого корпуса сделана проточка (А). Для предохранения манжетного
устройства от грязи на расстоянии 224 мм от фланца на полуоси установлен
грязеотражатель.
Рис. 17. Ступица заднего колеса, главная передача и полуоси:
1 — гайка; 2 — шплинт 3 — упорная шайба; 4 — колпак декоративный; 5 —
манжета; 6 — тормозной барабан; 7 — гайка крепления колеса; 8 — щит
тормоза; 9 — ступица; 10 — рычаг задней подвески; 11 — вилка кардана
ведущая; 12 — фланец; 13 — болт; 14 — штифт стопорный; 15 — полуось; 16 —
крышка; 17 — палец полуоси; 18 — сухарь полуоси; 19— корпус манжеты правый;
20 — шестерня полуоси; 21— чехол; 22 — корпус левый; 23 — манжета; 24 —
грязеотражатель; 25 — подшипник крестовины кардана; 26 — иголки подшипника;
27 — стопорное кольцо; 28 — уплотнитель; 29 — колпачок; 30 — пресс-
масленка; 31 — крестовины; 32 ,— ведомая вилка; 33 — подшипник ступицы; 34
— распорная втулка; 35 — корпус подшипников; 36 — болт; 37 — болт крепления
тормозного барабана; 38 — диск колеса; А — проточка на левом корпусе 22.
Полуось соединяется с карданным шарниром шлицевым соединением и
стопорится штифтом. Карданный шарнир состоит из двух вилок, крестовины,
подшипников, манжет и стопорных колец. Ступица заднего колеса вращается на
двух конических подшипниках (одного размера), запрессованных в корпус.
Между внутренними обоймами подшипников установлена пластмассовая распорная
втулка. С обеих сторон корпуса подшипники защищены манжетами. Со стороны
колеса в корпус вставлена ступица до упора во внутреннюю обойму подшипника.
В шлицевую часть ступицы входит вал с карданным шарниром. Крепится вал к
ступице гайкой и шплинтуется. Этой же гайкой регулируется зазор в
подшипниках. К фланцу ступицы шестью болтами крепится тормозной барабан.
Техническое обслуживание коробки передач, главной передачи, полуосей и
ступицы заднего колеса
При ТО-1 (через каждые 10 000 км пробега):
— проверить и при необходимости долить масло в картер коробки передач
и главной передачи. Контроль уровня масла проверяют по заливной пробке
(расположена слева, около защитного чехла полуоси);
— проверить механизм переключения передач. Рычаг переключения передач
должен быть перпендикулярен плоскости туннеля кузова. Перпендикулярность
рычага регулируется перемещением корпуса механизма вперед или назад при
отпущенных болтах крепления;
—проверить и при необходимости подтянуть стопорный болт 9 (рис. 16)
крепления вала управления с ползуном механизма и болт 25 крепления вала
управления с ползуном коробки передач;
— смазать карданные шарниры трансмиссионным маслом с помощью шприца;
— проверить и при необходимости отрегулировать зазоры в подшипниках
ступиц задних колес.
При ТО-2 (через каждые 20 000 км пробега) разобрать ступицы задних
колес, заменить смазку и отрегулировать зазор в подшипниках.
При ТО через каждые 30 000 км пробега заменить масло в картере коробки
передач и главной передаче.
Реферат на тему: Кран козловой ПТМ 00.000.ПЗ.
[pic] 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 :
|параметры крана |расчётные значения для крана |
|пролет |L=1,1B=32 |
|м. | |
|база |Б=0,25L=0,25*32=8 |
|м. | |
|габаритная длинна м. |l=1.15L=1.15*32=36.8 |
|габаритная высота м. |h=1.4H=28 |
|габаритная ширина м. |b=1.25Б=125*48=10 |
|высота сечения моста м. |hm=0.1L=0.1*32=3.2 |
|ширина сечения моста м. |bm=0.08L=0.08*32=2.56 |
|размер жёсткой опоры м |lж=1.3hm=1.3*3.2=4.16 |
|размер гибкой опоры м. |lг=0.25hm=0.25*3.2=0.8 |
|общая масса крана т. |Gкр=0.25L[pic] |
|масса тележки ,траверсы крюка |Gт=0.15Q=7.5 |
|т. | |
|масса подъемных лебёдок |Gпл=0.2Q=10 |
|т. | |
|масса тяговой лебёдки |Gтл=0.03Q=1.5 |
|т. | |
|масса ходовых тележек |Gхт=0.27(Gкр-Gт-Gпл-Gтл)=16.47 |
|т. | |
|масса металлоконструций |Gm=0.73(Gкр-Gт-Gпл-Gтл)=44.53 |
|т. | |
|масса гибкой опоры |Gго=0.29Gм/(1+L/H)=4.97 |
|т. | |
|масса жёсткой опоры |Gжо=2.5Gго=12.43 |
|т. | |
|масса моста |Gмот=Gм-Gго-Gжо=27.13 |
|т. | |
| | |
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 | |хт=(L-B)/2= |yт=(h+H)/2=24 |11.25 |180 |
|траверсой |7.5 |1.5 | | | |
|подъемные лебёдки| 10|х=0 |упл=h-hm= 24.8|0 |248 |
|тяговая лебёдка | |х=0 |утл=h-hm/2=26.4 |0 |39.6|
| |1.5 | | | | |
|ходовые тележки | |ххт=L/2=16 |yхт=0.5 |263.52|8.24|
| |16.47 | | | | |
|гибкая опора | |xго=L=32 |yго=(h-hm)/2=12.4|159.04|61.6|
| |4.97 | | | |3 |
|жёсткая опора | |xжо=-lж/3=1.39|yжо=0.67(h-hм)=16|17.28 |205.|
| |12.43 | |.53 | |5 |
|мост | |хм=(L-lж)/2=13|ум=h-hm/2=18.7 |377.65|507.|
| |27.13 |.9 | | |3 |
[pic] [pic]
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:
Wp=0.15*F*[pic]*c*n
F-наветренная площадь
[pic]-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
|элемент| F | | n| | Wp| x | | Wpx | Wpy |
| | |[pic] | |c | | |y | | |
|мост |117.76|0.45 |1.37 |1.4 |15.25 |13.92 |18.70 |212.28|285.20|
|ж.о. |51.58 |0.45 |1.25 |1.4 |6.1 |1.39 |16.53 |-8.50 |100.80|
|г.о. |19.84 |0.45 |1.25 |1.4 |2.34 |32 |12.4 |80 |29 |
|[pic][p| | | | |23.96 | | |283.78|415 |
|ic] | | | | | | | | | |
|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 :
Wнр=0.7*F*[pic]*n*c*[pic]
[pic]Ветровая нагрузка в нерабочем состоянии :
|элемент| F| | n| | Wнр | | | Wнрx| Wнрy |
| | |[pic] | |c | |x |y | | |
|мост |117.76|0.45 |1.37 |1.4 |78.26 |13.92 |18.70 |1089.4|1463.5|
|ж.о. |51.58 |0.45 |1.25 |1.4 |31.28 |1.39 |16.53 |43.48 |488.55|
|г.о. |19.84 |0.45 |1.25 |1.4 |12.03 |32 |12.4 |384.9 |149.18|
| | | | | |121.57| | |1430.8|2101.5|
|[pic] | | | | | | | | | |
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 |координата силы|опрокидывающиймо момент |
| |Р |у | |
| кран |Рк=Gка=24 | | |
| | |15.63 |375.12 |
| груз |Ргр=Qа=15 | | 372|
| | |24.8 | |
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 :
[pic]уд=10Gк(Б/2соs[pic][pic]-yкsin[pic])+(10Q-Pгр)*(Б/2cos[pic]-
yгsin[pic])=5062.94
для козловых кранов максимально допустимое [pic]=00101
Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов для 1-го расчётного случая :
[pic]опр=Pкук+Ргрупг+[pic]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 :
[pic]=10[pic](Б/2соs[pic]-[pic]sin[pic])=3163.72
Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов :
([pic]=[pic][pic]+([pic]y=790.12
Проверка устойчивости К=3163.72/790.12=4
Проверка устойчивости крана в нерабочем положении
Рассмотрим сумму удерживающих моментов :
([pic] =10[pic](Б/2cos(-[pic]sin()=3163.72
Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов :
([pic]=([pic]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 :
[pic]
Для нерабочего состояния :
[pic]
7.2. Расчётная нагрузка на одно колесо .
Поскольку грузоподъёмность расчитываемого крана 50 т. , принимаем число
колёс в каждой опоре равной 2 .
[pic]
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 .
[pic][pic]
где [pic] - контактное напряжение смятия
mk - безразмерный коэффициент , зависящий от соотношения D/2r ,
по таблице принимаем 0.47
Принимаем сталь 40ХН с [pic]=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 :
[pic]
[pic] -кратность полиспаста [pic]=5
[pic]- кпд одного блока [pic]=0.98
8.2. Усилие в ветви каната , навиваемой на барабан :
[pic]
z -число полиспастов z=2
[pic] -коэффициент грузоподъёмности , учитывающий массу грузозахватных
элементов [pic]=1.1
8.3. Расчётная разрывная нагрузка :
[pic]
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 :
[pic]
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 :
[pic]
а-число ветвей каната а=2
t-шаг винтовой нарезки , принимаемый в зависимости от диаметра барабана
t=31.25
Полная длинна барабана :
[pic]
8.8. Толщина стенки барабана :
Принимаем из условия [pic]
Принимаем [pic]=27
8.9. Выбор материала барабана :
Напряжения сжатия равны :
[pic]
Напряжения , возникающие при изгибе :
[pic]
Напряжения , возникающие при кручении :
[pic]
Суммарные напряжения возникающие в теле барабана :
[pic]
Выбираем материал сталь 35Л у , которой предел прочности при изгибе [pic]
[pic]
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 :
[pic]
[pic] -коэффициент трения [pic]=0.12
[pic] -дуга охвата канатом барабана [pic]
8.11. Определение силы затяжения на одну шпильку :
[pic]
z-число шпилек
Сила затяжки на всё соединение :
[pic]
[pic]
Число шпилек :z=4
Принимаем резьбу d=24
[pic] -коэффициент трения в резьбе [pic]
Суммарное напряжение в теле шпильки :
[pic]
[pic]предел прочности
[pic] -предел текучести
Так как 146.96[pic]196 -число шпилек удовлетворяет условию прочности .
8.12. Подбор крюка :
Выбираем подвеску крюковую крановую , грузоподъёмностью 50 т. по ГОСТ
24.191.08-87 , для средних условий работы , с пятью блоками , массой 1361
кг , типоразмер 5-50-710 под канат диаметра 23[pic]28
8.13. Частота вращения барабана :
[pic]
8.14. Необходимая мощность механизма подъёма груза :
[pic]
[pic] -кпд механических передач
[pic] -крутящий момент на барабане .
[pic]
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 :
[pic]
По таблицам выбираем муфту с передаваемым моментом 710 Н , с тормозным
барабаном Dt=710 , тип МЗ-2 , момент инерции J=0.05 кг[pic]м2
8.17. Подбор тормоза :
Расчётный тормозной момент :
[pic]
Кт-коэффициент запаса торможения Кт=1.75
Выбираем тормоз ТКГ-300 , тормозной момент 0.8 кН
8.18. Определение времени разгона механизма .
[pic]
[pic]
8.20. Проверка тормоза по мощности трения .
[pic]
т.к. 0.3[pic]1.3 ,где 1.3-[pic]-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 :
[pic]
Dk -диаметр ходового колеса
f -коэффициент трения кочения f=0.0007
[pic] -коэффициент трения качения в подшипниках ходовых колёс
r-радиус цапфы r=0.071 м
9.2. Сопротивление качению крана без груза :
[pic]
Kобщ -число колёс крана
Кпр-число приводных колёс
9.3. Проверка коэффициента сцепления :
[pic]
[pic]
[pic]-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 :
[pic]
xв -координата центра ветрового давления
9.5. Расчётная мощность одного двигателя :
[pic]
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 :
[pic]
Необходимое передаточное отношение механизма передвижения крана :
[pic]
Расчётное передаточное отношение редуктора :
[pic]
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 :
[pic]
Выбираем катки тележки - двухбордные колёса d=320 мм, ширина В=80 мм .
Напряжение сжатия колеса при точечном контакте :
Выбираем материал сталь 40ХН , для которого [pic]=2200мПа
10.2. Общее сопротивление перемещения тележки :
[pic]
r-радиус цапфы r=32 мм
С учётом дополнительного сопротивления от натяжения грузового каната и
провисания , тяговое усилие в канате :
[pic]
Расчётная разрывная нагрузка на канат :
[pic]
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 :
[pic]
Принимаем Dтб=300 мм
[pic]
Частота вращения nтб=20.44 об/мин
10.4. Мощность приводного двигателя :
[pic]
[pic] -кпд механическое
[pic]-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 :
[pic]
Принимаем редуктор ЦЗУ-160 , с передаточным отношением i=45 , крутящем
моментом М=1000 Нм
10.6. Выбор муфты .
Крутящий момент на барабане :
[pic]
[pic]
Принимаем муфту МЗ-1 , передаваемый момент М=0.2 кНм , диаметр тормозного
барабана D=200 мм , момент инерции муфты J=0.032kH[pic]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 .
Принимаем высоту балок 0.75 м , ширину 0.05 м . Сталь горячекатанная .
Модуль упругости Е=206(10[pic] Па , расчётное сопротивление R=240(10[pic]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 :
[pic]
[pic]
От действия распределённой нагрузки :
[pic]
[pic]
11.2. Осевой момент сопротивления сечения :
[pic]
Осевой момент инерции : [pic]
[pic]
[pic]
11.3. Нормальные напряжения возникающие при изгибе балки моста :
[pic]
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 :
[pic],но [pic]
где k-динамический коэффициент
тогда :
[pic]
k=0 , k=8 ,т.к. при k=0 рассчёты не имеют смысла принимаем k=8.
12.2 Нормальные напряжения от прогиба при ударе :
[pic]
т.к. [pic]
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.
| |
