МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Факультет Кафедра АКМ

Механізації с.-г.

Розрахунково-пояснювальна записка до курсової роботи по курсу птм

На тему: «Поворотний кран»

Технічне завдання – 19-3

Розробив: студент гр.41-М

Тарануха В.П.

Перевірив:к.т.н.

Любін М.В.

Вінниця 2013р.

Вінницький державний аграрний університет

Факультет

Механізації с.– г. Кафедра АКМ

Спеціальність механізація сільського господарства

Курс ___5____ Група____2____ Семестр_____9_____

ЗАВДАННЯ

На курсову роботу по дисципліні

«Підйомно-транспортні машини»

Студенту г. 41-М Тарануха В.П. «Спроектувати

поворотний кран» технічне завдання – 19-3

Зміст розрахунково-пояснювальної записки:

Титульний лист

Завдання

Реферат

1. Розрахунок основних параметрів машини.

1.1.Розрахунок та вибір робочого та тягового органу.

1.2.Тяговий розрахунок.

1.3.Кінематичний розрахунок.

2. Розрахунок основних вузлів машини.

2.1.Розрахунок приводного вала.

2.2.Розрахунок натяжного пристрою.

2.3.Підбір підшипників.

2.4.Розрахунок запобіжного пристрою (при його наявності).

2.5.Вибір компенсуючи муфт.

2.6.Вибір та розрахунок компонентів машини (рама, колісний хід і т.д.).

3. Висновок

Список використаної літератури

(Включити тільки ті джерела, на які є посилання у тексті)

Додаток (Специфікація машини та вузлів)

Дата видачі завдання______________

Керівник проекту_________________

ЗМІСТ

1.Завдання 4.

2.Вступ 5.

3.Кінематичний розрахунок 7.

4.Розрахунок колони 30.

5.Вибір і розрахунок шпонки 31.

6. Висновок 33.

7. Список літератури 34.

Вінницький національний аграрний університет

Технічне завдання -19 (ТЗ-19)

на курсову роботу по ПТМ

Спроектувати поворотний кран

Дані для розрахунку		Номера варіантів
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Вантажопідйомність Q, кН		15	10	16	25	20	14	30	26	17	14
Виліт крана L, м		3,0	2,8	2,6	2,4	2,0	2,5	2,7	2,9	2,2	2,6
Висота підйому Н, м		6	8	7	5	10	9	6	5	7	8
Швидкість розвантаження		0,15			0,1				0,2
Режим роботи		легкий					середній
Графічна частина	Лист 1 ф. А 1	Кран поворотний (загальний вигляд)
	Лист 2 ф. А1	Приводний барабан (складальне креслення)					Колона (складальне креслення)

Схема крана:

1-привод;

2-гакова обойма;

3-колона.

Вступ

Підйомно-транспортні машини - основа комплексної механізації та ав­томатизації виробництва. Від правильного вибору раціональних типів машин залежить високопродуктивна робота окремих цехів, дільниць і підприємства в цілому.

Технологічний процес виробництва нерозривно пов’язаний з переміщу­ванням великої кількості вантажів, починаючи від подавання сировини до видавання готової продукції. У здійсненні вантажних потоків на підприємст­вах і комплексної механізації процесів праці, основну роль відіграють систе­ми підйомно-транспортних робіт та обладнання.

Підйомно-транспортна техніка розвивається відповідно до потреб сус­пільства і має історію в кілька тисяч років.

У сучасних умовах потокового і автоматизованого виробництва, зна­чення підйомно-транспортних машин підвищилось. Вони вийшли за рамки свого початкового призначення - допоміжне обладнання для механізації тру­домістких процесів виробництва і стали сполучною ланкою в технологічному ланцюзі; забезпечуючи безперервність виробництва, а також основним регу­лятором потокового процесу, його органічною часткою, що визначає ритм і продуктивність підприємства. На конвеєрних системах виготовляють таку масову продукцію, як автомашини, трактори, різні обладнання і прилади, ра­діоелектронну апаратуру та ін. Особливо велика роль підйомно-транспортних комплексів у гнучких потокових і автоматизованих підприємс­твах бо тут вони забезпечують обслуговування технологічних процесів і устаткування.

Конструкції нових поколінь машин потребують вирішення нових задач пов’язаних із їх розрахунком, проектуванням, науковим дослідженням і ви­бором оптимальних енергоносіїв, які забезпечують високо техніко-економічні показники і якість машини.

Існує багато типів підйомних машин конструкція яких залежить від виду вантажу, місця та умов установлення, ступеня складності. У підйомних машинах бувають такі робочі механізми: піднімання вантажу, переміщення та повороту крана, зміни вильоту стріли. Ці механізми можуть застосовувати в різних комбінаціях, але в усіх машинах цього класу завжди є механізм під­йому.

До основних типів підйомних машин, залежно від призначення, галузі використання та здійснюваних функцій належать:

1. підйомники, підіймачі;

2. підйомні механізми;

3. крани;

4. маніпулятори і роботи.

Поворотні крани застосовують для обслуговування обмежених біля сток або передавання вантажу з одного прольоту цеху в інший. Вони бувають стаціонарні та пересувні (які встановлюють у вузьких прольотах цеху чи складу).

1. В залежності від отриманої конструкції крана, так як канат намоту­ється на барабан і блок, то я вибираю одинарний двохкратний поліспаст.

Рис. 1. Схема поліспаста

2. Приймаємо кратність поліспаста U_п = 2 (таб 1 [1]).

3. Приймаємо номінальну гакову підвіску вантажопідйомністю 3,2т = 32 кН.

Вантажопідйомність, т	Діаметр каната, мм	Розміри підвіски, мм				Вага, кг
		д	в	н	А
3,2	12	250	254	637	270	35

В залежності від вантажопід’ємності Q, я позначаю гакову підвіску. Для канату вантажопід’ємністю 32 кН, діаметр канату становить 1_Н = 12 мм.

Рис. 2. Гакова підвіска

3. Розраховую максимальний робочий натяг канату, кгс за формулою:

(1-1)

де Q - номінальна вантажопідйомність крана, кгс

а - число поліспастів в системі підвіски а = 1

- кратність поліспаста, ⁼ 2 (див п.2)

- загальний ККД поліспаста і направляючих блоків,

,

де - ККД поліспаста

- ККД направляючих блоків

,

де -ККД блока з урахуванням жорсткості канату. Приймаємо:

Звідси:

а ККД направляючих блоків:

,

де n - число направляючих блоків

так як n = 1, то

Звідси:

Визначивши загальний ККД поліспаст, я визначаю

4. Розраховую і вибираю канат:

Діаметр канату визначаю використовуючи умову міцності, кгс

, де

• розрахункове розривне зусилля канату;

Бщах - максимальний робочий натяг канату, кгс

П_к - нормований коефіцієнт запасу міцності канату;

З таблиці 2[1] визначаю, що П_к для вантажних і стрілових кранів для легкого режиму роботи становить: П_к = 5,0

Звідси випливає, що:

505 • 5.0 = 2525

Потім по фактичному розривному зусиллю визначаю діаметр канату:

d_к = 8.3 мм, для якого S_Р = 3555.

5. Визначаємо діаметр барабана

Діаметр барабана по центру намотуємого канату визначають із залеж­ності:

Д_б>ed_k (1,3)

де е - коефіцієнт, який залежить від типу і режиму роботи вантажопід- йомної машини.

З таблиці 3 [1] визначаю, що для стрілових кранів, що працюють в лег­кому режимі, коефіцієнт е = 16. Звідси

Дб > 16 • 8,3 = 132,8 мм Приймаю Дб = 135 мм

6. Визначаю окружну швидкість барабану, м/с

(1.4)

де U_n - кратність поліспаста U_n = 2

V- швидкість підйому вантажу V = 0,15 м/с Звідси: V_б = 2 • 0,15 = 0,3 м/с

7. Визначаю частоту обертання барабана, хв^-1

(1.5)

де Д_б = 0,3 - швидкість обертання барабану

Дб ⁼ 135 мм - діаметр барабана.

, де

Приймаю n_б = 43 хв^-1.

8. Розраховую необхідну потужність електродвигуна за формулою:

(1.6),

Де -ККД механізму підйому

⁼ 0,8...0,85 Приймаю = 0,8

Q= 10кН= 1 т- 1000 кг

V = 0,1 м/с

Звідси:

кВт

9. Вибираю електродвигун

МТF 0.12-6 N = 2.2 кВт

Повне використання ПВ = 40%

Частота обертання вала двигуна 890 хв^-1

Вага електродвигуна - 58 кг

Маховий момент ротора кгс • м² = 0,115 Максимальний момент кгс • м = 5,7 Габаритні установчі розміри:

Таблиця 2. Габаритні і установчі розміри електродвигуна

Визначаю загальне передаточне число привода:

(1,7)

де n - частота обертання вала електродвигуна, n = 890 хв^-1, n_б = 43 хв^-1

Звідси:

12. Вибираю і призначаю кінематичну схему привода барабана пово­ротного крана.

Найбільш раціональною схемою є схема:

Рисунок 3 - Кінематична схема привода.

12. Вибираємо типовий редуктор

Основою для вибору редуктора є передаточне число, потужність.

Я вибираю редуктор Ц2 - 250

Для якого: міжосьова відстань А_c = 250 мм

Частота обертання швидкохідного вала n_вл = 750

N_p = 12,5 кВт - потужність Передаточне число U_р = 24,8

U_p > U₀ => 24,9 > 20,7

Тип

Ас

Аб

Ат

А

A1

А2

В=В1

В2

М0

М1

Lo

L1

L2

Ре Редуктора

ММ

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Ц2-250

250

100

150

210

75

285

260

167

160

310

525

400

120

12. Визначаю фактичну швидкість підйому вантажу. Вона розраховується за формулою:

(1,8)

Де Д_Б=135мм

U_n - передаточне число поліспаста U_n = 2

- фактична частота обертання барабана, хв.^-1

де n - частота обертання вала електродвигуна, хв.^-1

U_ФР - фактичне передаточне число вибраного редуктора

Звідси:

де

12. Визначаю похибку швидкості підйому вантажу, %

Відхилення заданої швидкості підйому вантажу від фактичного зна­чення не має перевищувати ± 5%. В тому випадку, якщо відхилення більше 5%, збільшую розрахунковий діаметр барабана, що не підлягає запереченю умови його визначення Д_б > 1d_к. Шуканий діаметр барабана визначаю по фо­рмулі:

(1,9)

Де U_Б=0,3

Звідси: 160 мм

Звідси частота обертання барабана, хв^-1

35,8

Визначивши збільшений діаметр барабана повертаюсь до п.13:

Приймаю U_Ф- 0,15

Визначаю похибку швидкості підйому вантажу, %

Отже, діаметр барабана вибрано вірно і він становить Д_Б = 160 мм.

12. Перевіряю можливість з’єднання барабана з валом редуктора за

допомогою вмонтованої зубчатої муфти:

а) в залежності від типорозміру вибраного редуктора, виписую зна­чення ділильної окружності d, зубчатої напівмуфти вала редуктора і модуля значення. Для редуктора Ц2 - 250:

d_v = 22 мм m = 3.5

б) визначаю товщину обода зубчатої напівмуфти барабана, мм

2,5 m = 2.5 • 3.5-8.75 мм (1,10)

в) визначаю посадочний діаметр зубчатої напівмуфти барабана, мм

Д₀ – d₁ + 2.5m + 2_БО

Д₀ = 45 + 8,75 + 2 • 8,75 = 45 + 8,75 + 17,5 = 71,25

г) визначаю товщину стінки барабана по формулі, мм:

= 0,02 + Д + (6.. .10) 10 (1,12)

= 0,02 + 151,7 + 8= 11 > 10

де Д = Д_Б -d_k= 160-8,3 = 151,7 мм (1,13)

д) визначаю посадочний діаметр барабана, мм

= Д - 2 • - (6.. .8) (1,14)

Д₀' = 160-2 11 - 7= 131 мм

е) перевіряю виконання умови:

До < До'

Звідси: 71,25 <131 — умова виконується.

12. Перевіряю можливість компоновки механізму підйому по схемі, що показана на рис.1. Можливість компоновки визначаю наступним чином, мм:

(1,15)

де А_с - сумарна міжосьова відстань вибраного редуктора, А_с = 250 мм (див. п. 13).

b₁ - розмір електродвигуна, Ь₁ = 133 мм (див. п. 10)

Д_Б - діаметр барабана (див. п. 15)

= 160 мм

d_k- діаметр каната (див. п. 6)

250 > 133 + 80 + 24,9 250 >237,9

250 > 238 мм - умова виконується

12. Розраховую гальмівний розрахунковий момент за формулою:

(1,16)

де к_т - коефіцієнт запасу гальмування При легкому режимі роботи к_т = 1,5

- момент на валу електродвигуна при опусканні номінального ван­тажу при встановленому русі:

(1,17)

Де Q = 25 кН = 2500 кг номінальна вантажопідємність

⁼ 160 мм - розрахунковий діаметр барабана (див. п. 15)

- ККД поліспаста, = 0,98

- ККД механізму, ⁼ 0,8, де = 0,8.. .0,85

U_H= 2 — кратність поліспаса

U₀- загальне передаточне число привода, U₀ = 20,7

Тепер коли відомо момент можна знайти гальмівний момент,