Міністерство освіти і науки україни Новоград-Волинський промислово-економічний технікум

Підйомно-транспортне устаткування

рекомендації до виконання практичних робіт для студентів спеціальності 5.05050201

«Технічне обслуговування і ремонт устаткування підприємств

машинобудування»

2013

Укладач : Заінчковська Т.Д., викладач НВПЕТ

Рецензент:

Розглянуто і схвалено на

засіданні циклової комісії

загально- технічних і

спеціальних дисциплін

Протокол № ____

від «__» _________ 2013 р.

Голова комісії ___________

ЗМІСТ

Вступ ……………………………………………………………………….4

1.Тематичний план…………………………………………………………5

2. Практична робота №1. Вибір i бракування канату……………………..7

3. Практична робота №2. Вибір електродвигуна і редуктора………………..11

4. Практична робота №3. Вибір і перевірочний розрахунок гальма. ............15

5. Практична робота №4. Розрахунок конвеєра для заданих умов.……..……18

6. Додаток …………………………………………………………………………….29

6. Критерії оцінювання………………………………………………….. 34

В С Т У П

Згідно навчального плану студенти спеціальності 5.05050201 «Технічне обслуговування і ремонт устаткування підприємств машинобудування» вивчають курс навчальної дисципліни «Підйомно-транспортне устаткування» в загальному обсязі 54 год.

В курсі «Підйомно-транспортне устаткування» розкривається сутність вантажопідйомних пристроїв, транспортуючих машин неприривної дії з тяговими елементами та транспортуючих машин неприривної дії без тягових елементів, транспортуючих машин періодичної дії; вивчаються елементи вантажопідйомних пристроїв; різновиди транспортуючих машин; проводиться розрахунок механізмів підйому, елементів параметрів конвеєра, основних елементів привода.

Для систематизації, закріплення та розширення знань з найбільш важливих тем курсу передбачені практичні заняття. При підготовці до практичних робіт слід опрацювати рекомендовані літературні джерела та нормативні документи, а також ознайомитись з методичними рекомендаціями до практичних робіт.

Ці методичні рекомендації допоможуть студентам спеціальності 5.05050201 «Технічне обслуговування і ремонт устаткування підприємств машинобудування» успішно виконати і захистити практичні роботи. Захист практичних робіт може відбуватися в усній формі за контрольними питаннями та в письмовій формі (розв’язування задач). За підсумками захисту кожен студент отримує оцінку, яка враховується при атестації та при підсумковому оцінюванні з навчальної дисципліни.

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН

Розділи, теми	Кількість годин
	всього	В тому числі					Форми контролю
		теорія	практ. семінар	лабор. роб.	самост робота
1	2	3	4	5	6	7
Вступ . Розділ 1. Елементи ванта-жопідйомних і транспортних при-строїв. 1.1. Гнучки ванта-жні і тягові еле-менти.	5	2	2		1	письмова робота, захист рефератів
1.2. Пристрої для захвату вантажу.	2	2				тестове опитування
1.3. Барабани, бло-ки, поліспасти. 1.4. Гальма.	4	2	2			письмове опиту-вання
Розділ 2. Меха-нізми підйомних і транспортуючих пристроїв. 2.1. Привід ванта-жопідйомних ма-шин. 2.2.Механізми під-йому крану.	6	2	2		2	комбіноване опитування
2.3. Механізми пе-реміщення і пово-роту крану. Меха-нізми зміни дов-жини стріли та її кута.	4	2			2	тестове опитування контрольна роб.
Розділ 3. Конст-рукції вантажопід-йомних пристроїв і машин. 3.1. Прості підйо-мні механізми. 3.2. Підіймачі (ліфти).	4	2			2	усне опитування, захист рефератів, тестове опитування контрольна робота
3.3.Крани для під-йому вантажу.	4	2			2	письмова робота
3.4.Навантажувачі. 3.5.Забезпечення безпечної експ-луатації вантажо-підйомних ма-шин.Пристрої без-пеки. Організація нагляду.	6	2			4	комбіноване опитування, захист рефератів
3.6.Роботи і маніпулятори.	2				2	тестове та усне опитування
Розділ 4. Транспо-ртуючі машини з тяговим органом. 4.1. Транспортую-чі машини з тяго-вим органом.	7	2	2		3
4.2.Транспортуючі машини без тяго-вого органа.	6	2	2		2
Контрольна робота за семестр	2	2
Залікове заняття	2	2
Всього:	54	24	10		20	Залік

Практична робота №1

ТЕМА: Вибір i бракування канату.

МЕТА: навчитись проводити ґрунтовний розрахунок та обирати канат

відповідно заданих умов і розрахунків; правильно користуватись

довідковою літературою.

КЛЮЧОВІ ТЕРМІНИ׃ канат, матеріал для виготовлення канатів, вантажний гак, механізм, підвіска, поліспат, блок, зусилля, міцність канату, барабан.

Студенти повинні знати׃

- матеріал виготовлення канатів;

- конструкції канатів;

- розрахунок, вибір та перевірка канатів.

Студенти повинні вміти׃

• правильно провести розрахунок розривного зусилля канатів;

• вибрати конструкцію каната з таблиць для заданих розрахунків;

• провести перевірку обраного канату.

План роботи

1.Ознайомлення студентів із завданням.

2. Самостійне виконання завдань

3. Оформлення звіту і захист його у викладача.

Хід роботи

1. Перевірка основних знань, понять, що необхідні для засвоєння навичок і вмінь.

2. Ознайомитись з таблицею 1 в додатку i вибрати свій варіант i данні для розрахунків. Визначитись з обранням потрібної схеми механізму.

3. Проаналізувати отриманий результат;

4. Зробити висновки.

Завдання: Розрахувати підіймальний механізм мостового електричного крана (згідно варіанту), який має вантажний гак в нормальній гаковiй підвіски типу I; вантажність G_ГР; висота піднімання вантажу Н; швидкість підйому вантажу V_ГР; режим роботи (Л,С,Т). Для бракування на поверхні канату зареєстровано задану кількість обривів дротиків. Блоки змонтовані на підшипниках кочення.

На малюнку 3 наведена схема механізму до заданих умов, на який визначається кількість несучих гілок поліспасту (на яких підвішений вантаж) Z_К.

Ознайомитись з таблицею в Додатку 3 i вибрати свій варіант i дані для розрахунків. Визначитись з обранням потрібної схеми механізму.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ .

Приклад розрахунку проведемо за такими даними.

• вантажний гак в нормальній гаковiй підвіски типу I;

• вантажність G_ГР = 15т (150кН);

• висота піднімання вантажу Н=10м;

• швидкість підйому вантажу V_ГР= 18 м/хв;

• режим роботи тяжкий (Т);

• для бракування на поверхні каната зареєстровано 28 обривів дротиків;

• блоки змонтовані на підшипниках кочення;

• на малюнку 3 наведена схема механізму до заданих умов, на який визначається кількість несучих гілок поліспасту (на яких підвішений вантаж) Z_К=6.

Р О З Р А Х У Н О К

1.Визначення канату i вибір схеми механізму підйому.

1.1.З табл.2.2. довідника [1] стор. 55 для заданої вантажності визначаємо вид поліспасту, він складний, здвоєний, i_п=3, i_п = ;

Zк= i_п * 2 = 3*2= 6. Схема №3

1.2.Визначаемо максимальне зусилля на одну гілку канату

де η - загальний коефіцієнт корисної дії поліспасту i блоків

з табл.2.1. стор. 54; η = 0,98;

G_п - сила важкості крюкової підвіски, кН, визначається׃

G_п=(0,01...0,03)G_ГР =0,02 х 150 = 3 кН

1.3.Розраховане розривне зусилля

F_р=F_м * К_к = 26,56 x 6 = 159,36 кН

К_к = 6

де К_к - коефіцієнт запасу міцності канату з табл.2.3.стор. 55 довідника;

Вибір необхідно проводити так, щоб розраховане розривне зусилля F_Р було менше вибраного F_Р(ГОСТу). Канат для вантажних машин рекомендується вибрати з табл.2.5. довідника [1] стор.57. Для даних умов i даної схеми вибираємо з таблиці III.1.1 стор. 277 i далi по ГОСТу 2688-80, (або по іншому ГОСТу і для інших умов) вибираємо стальний канат подвійної завивки типа ЛК-Р конструкції 6 х 19 + 1о.с. (у каната 6 прядей по 19 проволочок + один органічний сердечник). В даному випадку найближчим з ГОСТу значення F_Р(ГОСТ)=166 кН, по горизонталі в лівий колонці обираємо діаметр канату d_К= 16,5 мм.

1.4.Визначаемо дійсний запас міцності для вибраного типу канату

К_К < К_{к(дiйсн)} 6 < 6,25

Висновок. Дійсний запас міцності вийшов більше заданого (К_К=6), а

значить канат придатний до експлуатації.

2.Визначення параметрів блока.

2.1.Згiдно схеми в поліспасті встановлено: 3 робочих блоки i два порівнювальних блоки. Визначаємо діаметр робочих блоків.

D_б = К_d x d_к = 30 х 16,5 = 495 мм

К_d = 30

Допускається для барабана діаметр менше на 10-15%.

D_б = 0,85 х К_d x d_к = 0,85*16,5*30=421 мм

де К_d (або е) - коефіцієнт, який залежить від режиму роботи механізму i призначення каната дивись табл.2.7. стор.59.

На блоки i барабани є стандарт дивись довідник таблиця III.2. стор.293. або дивись таблицю 1 Додаток 1.

Приймаємо найближчий до розрахованого діаметр блока

(D=495мм) буде по ГОСТу D_б = 530мм.

На барабани є стандарт ГОСТ 22644-77 діаметр буде визначатись з табл.3, яка находиться в додатку 1. D_б=380 мм.

Для даної схеми три робочих блока i два порівняльних (для інших схем необхідно визначитись, чи є порівняльні блоки).

2.2. Для даної схеми визначаємо діаметр порівняльного блоку, який приймається рівним 60% (530*60/100) від обраного (530мм)

D_ПОР = 228 мм.

2.3.Вибираємо однорогий гак в залежності від вантажності та режиму роботи механізму по довіднику [1] з табл.III.2.4. стор.297.

Для заданих умов i механізму вибираємо гак однорогий N19 для вантажності 16 тон для тяжкого (Т) режиму за ГОСТом 6627-74.

2.4.Вибираємо гакову підвіску Тип II по довіднику з таблиці III.2.5. стор.298 в залежності від вантажності та конструкції обраного гака.

Висновок. Для даних умов вибрано правильно.

3.Бракування канату.

3.1.Для бракування канату, який знаходиться в експлуатації необхідно знайти відношення Dб/dк = 530/16,5 = 30,90

По даному відношенню 30.90 (по строчці де >7) з таблиці 2 додатку визначаємо допущену кількість обривів дротиків -"16". Порівняємо з кількістю обривів, що є на поверхні канату - "28".

28 > 16

Висновок: канат бракується i до роботи не допускається.

Контрольні запитання.

1.З якого матеріалу виготовляють канати для кранів та підйомних машин?

2.Яким способом виготовляють проволоку для канатів?

3.Які конструкції канатів виготовляють для промисловості?

4.Які причини впливають на руйнування канатів?

5.Для чого проводиться перевірка обраного канату?

Література

1. Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно- транспортных машин. Минск. Высшая школа, 1983.

2. Додонов В.П. Грузоподъемные и транспортные устройства. – М.: Машиностроение, 1984.

3. Иванченко Ф.К. Расчет грузоподъемных и транспортирующих машин. Киев. Вища школа, 1987.

Практична робота №2

ТЕМА: Вибір електродвигуна і редуктора.

МЕТА: провести ґрунтовний розрахунок; обрати електродвигун та редуктор відповідно заданих умов і розрахунків.

КЛЮЧОВІ ТЕРМІНИ׃ електродвигун, редуктор, конструкція редуктора, параметри електродвигуна, канавка, крок нарізування канавки, виток канату, реборда барабана, потужність двигуна механізму.

Студенти повинні знати׃

- по яких параметрах проводиться розрахунок та вибір електродвигуна і редуктора;

- типи електродвигунів загального призначення;

- типи електродвигунів спеціального (кранового) призначення;

- конструкції редукторів для вантажних машин;

- розрахунок, вибір та перевірка вибраного електродвигуна і редуктора.

Студенти повинні вміти׃

• провести розрахунки параметрів електродвигуна та редуктора ;

• вибрати конструкцію електродвигуна та редуктора з таблиць для заданих розрахунків;

• провести перевірку обраного електродвигуна і редуктора.

План роботи

1.Ознайомлення студентів із завданням.

2. Самостійне виконання завдань

3. Оформлення звіту і захист його у викладача.

Хід роботи

1.Перевірка основних знань, понять, що необхідні для засвоєння навичок і вмінь.

2.Вибрати свій варіант i дані для розрахунків. Визначитись з обранням потрібної схеми механізму

3.Проаналізувати отриманий результат;

4.Зробити висновки.

Завдання: Розрахувати підіймальний механізм мостового електричного крана (по завданню), який має вантажний гак в нормальній гаковiй підвіски типу I; вантажність G_ГР; висота піднімання вантажу Н; швидкість підйому вантажу V_ГР; режим роботи (Л,С,Т). Для бракування на поверхні каната зареєстровано задана кількість обривів дротиків. Блоки змонтовані на підшипниках кочення.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ .

1. Визначення параметрів барабана.

1.1.Визначаємо радіус канавки для канату на поверхні барабану, виходячи з того, що канат намотується на барабан в один шар

r = (0,6...0,7)d_к = 0,6 х 16,5 = 10мм

Уточнити радіус канавки на поверхні барабану по табл.2.8. стор.60.

З табл. r = 9,5 мм.

Висновок. Для даних умов розраховано правильно.

1.2.Визначаємо глибину канавки на барабані

С = (0,25...0,40)d_к = 0,3 * 16,5 = 4,955,0 мм

1.3.Визначаємо крок нарізування канавки

S = d_к + (2...3) = 16,5 + 2,5 = 19 мм

з урахуванням, що канат намотується на барабан в один шар.

1.4.Канатоємнiсть барабана (тобто довжина канату).

Для даної схеми при здвоєному поліспасті барабан має дві робочих дiльницi. На кожну робочу дільницю намотується канат довжиною .

Для даного розрахунку

= Н * i_п = 10 * 3 = 30 м

де Н - висота підйому вантажу (м) по завданню;

i_п - кратність поліспасту в п.1.1 iп = 3

(для простого поліспасту завжди iп=2)

1.5.Визначаємо повну довжину барабана, мм.

Для одинарного поліспаста (для простого)

Для здвоєного поліспаста (для складного)

де - довжина нарізаної дільниці барабана, мм

= 2 + 2 + 18 = 22

де - сумарна кількість витків каната,

- кількість витків для закріплення каната;

= 2...3; обираємо = 2;

- кiлькiсть запасних виткiв при нижньому розташуванні вантажу;

= 1,5...2; обираємо = 2;

- вiдстань мiж нарiзками в випадку здвоєних поліспастів, мм

= 120...200; = 150мм; - довжина кінцевої (гладкої) дільниці барабана, мм

= (2...3) * S = 2 * 19 = 36 мм

- кiлькiсть робочих виткiв

D_сер - середнiй дiаметр барабана підставляємо та Н в (м)

D_сер = D_б + d_к = 530 + 16,5 = 546,5мм

Для заданої схеми поліспасту визначаємо L_бар

L_бар= 2 * 484 + 2 * 36 + 150 = 1206мм

1.6.Визначаємо товщину стінки барабана

Для стального зварного барабану

δ = 0,01Dб + 3 мм; або δ=1,2d_к;

Для чавунного барабану

δ = 0,02Dб +(6...10) мм;

δ = 0,02*530+8=18,6 мм;

де D_б підставляється в (мм).

Матеріал барабана вибирається в залежності від режиму роботи підйомного механізму.

Призначаємо матеріал барабана сірий чавун (СЧ), так як це економічно вигідно для даного механізму i умов. Стінки барабана знаходяться в складному напруженому стані, вони працюють на згін, стиснення i кручення. Проводимо перевірочний розрахунок стінки барабана на стиснення (якщо розраховане Gсж буде більше [Gсж], то необхідно вибрати інший матеріал барабану i розрахувати знов)

[G_сж]=80 МПа для СЧ15;

[G_сж]=160 МПа для сталi 3 (зварного);

[G_сж]=190 МПа для сталi 25 (ливарного)

F_м в ньютонах з пункту 1.2; δ з пункту 4.6; S з пункту 4.3

G_сж= (26,5*1000)/(18,2*19)=77,21 МПа

Висновок: мiцнiсть стiнки барабану достатня 77,21 < 80

1.7.Визначаємо діаметр реборди барабана, мм

D_р= D_б + (1,5...2) d_к = 530 + 2 х 16,5 = 563 мм

D_б в мм; dк в мм;

1.8.Ширина реборди визначається конструктивно;

приблизно дорівнює dк діаметру каната; h_р=16,5мм.

1.9.Частота обертання барабану

n_б = (V_гр * i_п)/(П х D_б) =(18 * 3)/(3,1 4 * 0,5) = 34,39 об/хв

2. Вибiр електродвигуна.

2.1.Потужнiсть двигуна механізму підйому в русі, який установився з урахуванням гакової підвіски

де η - ККД поліспаста, барабана, редуктор, з табл.1.18 стор.23 [1]

η = 0,85

2.2.По розрахованій потужності Р_с=54 кВт, використовуючи ГОСТи та довідник [1] iз cтор. 299 та далi, вибираємо ел. двигун змінного струму серії 4А тип 4А225М4У3, у якого Р=55 кВт, n=1500 об/хвил; з урахуванням того, що передаточне відношення механізму (U_О) повинне бути не більше 50, якщо воно буде набагато більше 50, то потрібно зменшити кількість обертів за хвилину (3000,1500,1000,750,500); з табл.III.3.3. стор.305 вибираємо діаметр вихідного валу обраного двигуна d_В = 65 мм.

3.Вибiр редуктора.

3.1.Передаточне відношення механізму

3.2.Крутний момент на валу барабана з яким з'єднується вихідний вал

де G_гр i G_п в (ньютонах), D_б в (м).

3.3.По U_о=43 i Т_б=12750 нм, використовуючи ГОСТи дивись довідник стор.318 табл.III.4.2. або табл.III.4.5.стор. 322 [1] вибираємо стандартний двоступінчастий редуктор Ц2У-500, у якого U =40, потужність P=35,8 кВт.

Висновок. Вибір електродвигуна i редуктора відповідає умовам завдання.

Контрольні запитання.

1. Які типи двигунів загального призначення можна використовувати для кранів та підйомних машин?

2. Які типи двигунів спеціального призначення використовують для кранів та підйомних машин

3. Які конструкції та типи редукторів використовують для промисловості?

4. Для чого проводиться перевірка обраного електродвигуна і редуктора?

Література

1. Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно- транспортных машин. Минск. Высшая школа, 1983.

2. Додонов В.П. Грузоподъемные и транспортные устройства. – М.: Машиностроение, 1984.

3. Иванченко Ф.К. Расчет грузоподъемных и транспортирующих машин. Киев. Вища школа, 1987.

Практична робота №3

ТЕМА: Вибір і перевірочний розрахунок гальма.

МЕТА: провести ґрунтовний розрахунок; обрати гальмівний пристрій відповідно до заданих умов і розрахунків

КЛЮЧОВІ ТЕРМІНИ׃ вал, крутний момент, шків, двухколодкове гальмо, вантаж, колодки, гальмовий шків.

Студенти повинні знати׃

- конструкції гальм;

- по яких параметрах проводиться розрахунок гальма;

- вибір та перевірка гальма;

- місце встановлення гальма на крані, транспортері;

- класифікацію гальм для підйомно-транспортних машин;

- розрахунок, вибір та перевірка вибраного гальма;

Студенти повинні вміти׃

• провести розрахунки гальма;

• вибрати конструкцію гальма з таблиць для заданих розрахунків;

• провести перевірку обраного гальма.

План роботи

1.Ознайомлення студентів із завданням.

2. Самостійне виконання завдань

3. Оформлення звіту і захист його у викладача.

Хід роботи

1.Перевірка основних знань, понять, що необхідні для засвоєння навичок і вмінь.

2.Вибрати свій варіант i дані для розрахунків. Визначитись з обранням потрібної схеми механізму

3.Проаналізувати отриманий результат;

4.Зробити висновки.

Завдання: Розрахувати підіймальний механізм мостового електричного крана (по завданню), який має вантажний гак в нормальній гаковiй підвіски типу I; вантажність G_ГР; висота піднімання вантажу Н; швидкість підйому вантажу V_ГР; режим роботи (Л,С,Т). Для бракування на поверхні каната зареєстровано задана кількість обривів дротиків. Блоки змонтовані на підшипниках кочення.

[На малюнках в додатках наведені схеми механізмів, по яким визначається кількість несучих гілок поліспасту (на яких підвішений вантаж)]