министерство образования и науки Российской Федерации

Старооскольский технологический институт им. А.А. УГАРОВА

(филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

ОСКОЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

ПРАКТИКУМ

по дисциплине

« Механическое и подъемно-транспортное оборудование ЭСПЦ»

для специальности 150401 «Металлургия черных металлов»

Старый Оскол 2012 г

Составитель:

Авдеева Н.Е.

Аннотация

Учебное пособие составлено в соответствии с Дополнительными требованиями ОПК по ГОС СПО и учебного дисциплины Механическое и подъемно-транспортное оборудование ЭСПЦ для студентов всех форм обучения с целью оказания помощи студентам в организации их самостоятельной работы над изучением учебного материала. Пособие включает методику расчета, теорию, что позволит студентам лучше понять методику расчетов грузоподъемных машин и машин непрерывного транспорта.

Цель пособия - повысить умение студентов выполнять технические расчеты (производительности, мощности, скорости и т.д.), умение построения кинематических схем, которые понадобятся при расчете курсового и дипломного проекта. Пособие включает обоснование значимости курса в системе подготовки конкурентоспособного специалиста. Графическая часть практических работ выполняется с помощью компьютерной программы « Компас» график.

Рекомендовано научно-методическим советом Оскольского политехнического колледжа

в качестве учебно-методического пособия для студентов колледжа.

( протокол №_________ от ___________)

Рецензенты:

Александров А.В.

Александров В.Ф..

Содержание

Практическая работа № 1…………………………………………………………………… 5

Практическая работа №2………………………………………………………………….8

Практическая работа №3……………………………………………………………….….10

Практическая работа №4……………………………………………………………….….16

Практическая работа №5………………………………..………………………………….20

Практическая работа №6…………………………………………………………………...23

Практическая работа №7……………………………………………………………………29

Практическая работа №8……………………………………………………………………31

Практическая работа №9……………………………………………………………………33

Практическая работа №10…………………………………………………………………..34

Практическая работа №11………………………………………….…………………….…35

Практическая работа

№12…………………………………………………………………..37

Практическая работа

№13………………………………………………………………….39

Практическая работа

№14…………………………………………………………………..41

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Данное учебное пособие содержит инструкции к практическим работам по учебной дисциплине:

• Механическое и подъемно-транспортное оборудование ЭСПЦ (специальность150401 Металлургия черных металлов),

Практические работы предназначены для закрепления теоретических знаний и приобретения необходимых практических умений в соответствии с требованиями ГОС СПО по указанным выше специальностям.

В результате выполнения практических работ студенты должны уметь:

Работы оформляются на листах формата А4 (размер 297х210). Все работы сшиваются и оформляется титульный лист (Приложение А).

Согласно ГОСТ листы должны иметь рамку и основную надпись. Рамка выполняется сплошной толстой основной линией на расстоянии 20 мм от левой границы формата и на расстоянии 5мм от трех других сторон.

Основные надписи располагаются в правом нижнем углу учебных документов.

Форма и размеры основной надписи на заглавной (первой) странице указаны на рисунке 1, на последующих страницах – на рисунке 2:

В графах основных надписей (номера граф на формах указаны в скобках) указывают:

в графе 1 – наименование изделия для чертежей или наименование документа для текстовых документов;

в графе 2 – обозначение (шифр) документа или изделия. Например:

ПР 000000.00.00.00.00

1 2 3 4 5

где 1 – практическая работа;

2 – шифр специальности:

3 – год исполнения;

4 – номер варианта:

5 – номер работы.

в графе 3 – обозначение материала детали (графу заполняют только на чертежах деталей);

в графе 4 – литеру, присваиваемую данному документу. В учебных работах присваивают литеру «У»;

в графе 7 – порядковый номер страницы для текстовых документов;

в графе 8 – общее количество страниц для текстовых документов;

в графе 9 – сокращенное наименование техникума и номер учебной группы;

в графе 11 – фамилии лиц, подписывающие документ;

в графе 12 – подписи лиц, в графе 13 – даты подписания документа.

Рисунок – 1

Рисунок -2

Практическое занятие № 1. «Расчёт и выбор барабана и полиспаста».

Цель работы: научиться самостоятельно определять минимальные размеры барабана, расчет его стенок на напряжение сжатия. Определение основных нагрузок на канат.

Тематический обзор.

БАРАБАНЫ

Применяют для однослойной и, реже, многослойной навивок канатов или сварных цепей.

Барабаны выполняют литыми из чугуна или стали и сварными из стали.

Барабаны могут иметь гладкую поверхность или поверхность с винтовой канавкой (нарезные). В большинстве случаев в грузоподъемных машинах применяют нарезные барабаны для однослойной навивки каната. Канавки, нарезанные на поверхности барабана (по винтовой линии), увеличивают поверхность соприкосновения, чем уменьшают напряжения смятия, устраняют трение между соседними витками и износ каната.

По правилам Ростехнадзора длина нарезного барабана должна быть такой, чтобы при низшем рабочем положении грузозахватного приспособления на барабане оставалось не менее 1,5 витка каната, не считая витков, находящихся под зажимным устройством.

Канатные барабаны крепятся шпонками на валах и осях, вращающихся в подшипниках качения.

При расчете барабана определяют его диаметр, толщину стенки, шаг нарезки, радиус канавки, длину барабана и проводят его проверку на сжатие, а также совместное действие изгиба и кручения.

ПОЛИСПАСТЫ

Полиспастом называют систему подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью (канатом или цепью).

Они бывают силовые – для увеличения силы и скоростные – для увеличения скорости. Обычно в грузоподъемных машинах применяют силовые полиспасты, позволяющие уменьшить натяжение гибкого грузового органа, момент от веса груза на барабане и передаточное число механизма.

Полиспасты бывают одинарные и сдвоенные. В одинарных один конец закреплен на барабане, второй – на неподвижном элементе или крюковой обойме. В сдвоенных на барабане закрепляют оба конца каната.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность. Кратность полиспаста вычисляют как отношение числа канатов, на которых подвешен груз, к числу канатов, набегающих на барабан.

На рисунке 4 выполнена схема сдвоенного полиспаста

Р исунок – 1 Схема полиспаста.

.Задание: Определить и проверить размеры канатного барабана механизма подъема мостового крана с заданной грузоподъемностью – Q, т; масса подвески – G, кг; диаметр каната – d_к, мм и материал барабана (по варианту). Высота подъёма – Н, м. Число блоков крюковой подвески – Z_бл. Режим работы – средний. Привод механизма – машинный.

Выполнить схему выбранного полиспаста.

Варианты заданий

№ вар.	Грузоподъемность крана – Q,т	Масса подвески – G, кг	Высота подъёма – Н, м	Диаметр каната – dк, мм	Число блоков крюковой подвески – Zбл	материал барабана
1	15	300	6	16,5	3	Сталь
2	15	300	8	16,5	3	Чугун
3	15	300	10	16,5	3	Сталь
4	15	300	12	16,5	3	Чугун
5	15	300	18	16,5	3	Сталь
6	20	300	6	17	4	Чугун

Расчетная часть

1 Диаметр барабана – D_б, мм

(мм),

где – диаметр каната, мм;

e– коэффициент, зависящий от типа грузоподъёмной машины и режима её эксплуатации (Таблица 2.1).

Диаметр барабана округляем до целого значения, кратного10.

Таблица 1НАИМЕНЬШЕЕ ДОПУСКАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА е ПО НОРМАМ РОСТЕХНАДЗОРА

Тип грузоподъемной машины	Тип привода	Режим работы	e
Грузоподъемные машины всех типов, кроме стреловых кранов, электрических талей и лебедок	Ручной Машинный	– Легкий Средний Тяжелый	18 20 25 30
Краны стреловые	Ручной Машинный	– Легкий Средний Тяжелый	16 16 18 20
Тали электрические	-	-	20
Грейферные лебедки ГПМ, кроме стреловых кранов и электрических талей	-	-	30
Грейферные лебедки стреловых кранов	-	-	20
Лебедки для подъема грузов или людей	-	-	16

2 Толщина стенки барабана – δ, мм

2.1Для чугунного барабана:

δ= 0,02 D_б+ (8…10) (мм)

Должна быть не менее 12 мм.

2.2 Для стального барабана:

δ= (1…1,2) d_к (мм)

Толщину стенки барабана округляем до значения, кратного 0,5.

3 Шаг нарезки – t, мм

t= d_к+ (2…3) (мм)

4 Радиус канавки – r, мм

r = (0,53…0,54) d_к (мм)

Радиус канавки округляем до целого значения.

5 Длина барабана – l, м

l= (м),

где К_п – кратность полиспаста (Приложение Б,табл.Б.2, табл.Б.3)

D_б – диаметр барабана, м

t – шаг нарезки, м;

Н – высота подъёма, м;

Z_бл – число блоков крюковой подвески (по варианту)

l_с– длина ступицы колеса, м; l_с=0,07 м.

Длину барабана округляем c точностью до 0,1 м.

6 Проверка стенок барабана на сжатие – σ_сж, Н/м²

σ_сж = (Н/м²),

где F₁- максимальное усилие на одну ветвь каната, Н:

где Q – грузоподъемность крана, кг;

G – масса подвески, кг;

Z_k – число несущих ветвей

–КПД полиспаста

δ – толщина стенки барабана, м;

t – шаг нарезки, м;

Проверим условие: σ_сж ≤ [σ] _сж

[σ] _сж= 800·10⁵ Н/м² (для чугуна)

[σ] _сж= 1100·10⁵ Н/м² (для сталей)

Если условие σ_сж не выполнено, то надо увеличить толщину стенок барабана

7 Выполнить эскиз используемого полиспаста см. рисунок 1

Вывод: в данной практической работе были произведены расчёты минимальных размеров чугунного барабана и выбран и проверен на разрывное усилие канат.