1115
.pdf
е р и я в н у т р и в у з о в с к и х СибАДИм е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И
Министерство науки высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
« ибирский государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод»
ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ ОБОРУДОВАНИЕ
Методические указания к лабораторному практикуму
Составители: Ю.В. Ремизович, С.В. Ерёмина
Омск ▪ 2018
УДК 621.87 ББК 39.92
Г 90
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
Рецензент
СибАДИтранспортно-технологических машин. Грузоподъемные машины», «Конструкция и теория транспортно-технологических машин. Грузоподъемные машины», «Подъемно-транспортные машины и о орудование».
канд. техн. наук, доц. Ю.А. Федотенко (СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве
методическ х указан й.
Г90 Грузоподъемные машины и оборудование [Электронный ресурс] :
методическ е указан я к ла ораторному практикуму / сост. : Ю.В. Ремизович,
.В. Ерём на. – (Сер я внутривузовских методических указаний СибАДИ). –
Электрон. дан. – Омск : С АДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/
irbis64r plus/cgiirbis 64 |
ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей. |
Излагают метод ку выполнения ла ораторных работ по дисциплинам «Гру- |
|
зоподъемные маш ны |
о орудование», «Конструкция и теория наземных |
Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендованы для обучающихся всех форм обучения направлений подготовки бакалавров и магистров «Наземные транспортно-технологические комплексы», «Эксплуатация транспортно-технологических машин комплексов», специалистов специальности «Наземные транспортно-технологические средства» при выполнении лабораторных работ.
Подготовлены на кафедре «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод».
Текстовое (символьное) издание (430 КБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Техническая подготовка В.С. Черкашина Издание первое. Дата подписания к использованию 05.12.2018
Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018
Введение
Лабораторные работа выполняются студентами в составе бригады из 2–4-х человек. Каждый студент представляет индивидуальный отчет о проделанной работе и защищает его в форме собеседования. Контрольные вопросы по существу работы даны в конце каждого описания.
По разрешению преподавателя допускается оформление бригадного СибАДИотчета с коллективной защитой. При неудовлетворительном ответе на один из вопросов кого-л бо из студентов бригада должна вновь изучить
содержан е указан й по данной работе.
Некоторые лабораторные работы выполняются с опережением курса лекций. Подготовку к таким работам студенты ведут самостоятельно по литературе, указанной в описании. О номере работы, выполняемой на следующем занят , р гада уведомляется заранее.
Выполнен е ра оты следует начинать с внимательного изучения методическ х указан й. Уяснить цель работы и ее содержание, характер выполняемых операц й параметров, устройство лабораторной установки, контрольнозмер тельных при оров. С учетом этого распределить обязанности членов бр гады.
Уяснив последовательность операций по управлению установкой (стендом), бригада приглашает преподавателя для проверки навыков работы на установке (стенде). Проверив умение студентов пользоваться установкой (стендом), преподаватель дает разрешение на самостоятельное выполнение эксперимента.
Для обработки экспериментальных данных и выполнения расчетов целесообразно иметь при себе средства вычислительной техники.
Отчет оформляют на отдельных листах писчей (тетрадной) бумаги. Отчёт должен быть выполнен аккуратно, иллюстрации оформляют с использованием чертежных принадлежностей (линейка, циркуль). ллюстрации должны быть пронумерованы (рисунок 1, рисунок 2 и т.д.) и снабжены подрисуночными надписями (схема установки, зависимость времени разгона от сил сопротивления т.д.). Отчёт оформляют с соблюдением ГОСТ 2.105–95 «Общие требования к текстовым документам».
3
Структура отчета
1.Номер лабораторной работы.
2.Наименование работы.
3.Цель работы.
4.хема (и описание) лабораторной установки (экспериментального
стенда). |
|
СибАДИ |
|
5. |
Расчетная часть. |
6. |
Данные экспер мента (таблицы, графики). |
7. |
Выводы по работе. |
8. |
Данные о студенте (бригаде – Ф.И.О, № группы). |
9. |
По согласован ю с преподавателем допускается видоизменять |
структуру отчета. |
|
|
Техн ка безопасности при выполнении лабораторных работ |
1. |
При выполнен ла ораторных работ запрещается: |
1.1. Самовольное включение установок (стендов). |
|
1.2. Наход ться в ра очей зоне другой лабораторной работы. |
|
1.3. Касаться токоведущих частей и находиться в плоскости вращения быстроходных деталей.
1.4. Пользоваться самодельным и неисправным инструментом и приспособлениями (крюки, стропы).
1.5. Нарушать правила противопожарной безопасности.
1.6. Работать на незаземленном или не имеющим других средств защиты оборудовании.
2. При выполнении сборочных работ соблюдать особую осторожность, не допуская падения деталей на пол.
3. При работе на электротале соблюдать следующие правила:
3.1. Не допускается подъем груза, масса которого превышает грузоподъемность тали (или не установлена).
3.2. При управлении талью следует находиться со стороны открытой части барабана , наблюдая за грузом, обращать внимание на правильную намотку каната на барабан.
3.3. При подъеме груза не следует доводить крюковую подвеску до концевого выключателя.
3.4. Нельзя использовать кабель в качестве тяги для горизонтального перемещения тали.
4
Технологическая карта выполнения лабораторной работы
1. Подготовительно-заключительное время (организация и уборка рабочего места студента) – 5 мин.
2. Изучение сущности и содержания работы по методическим указаниям – 30 мин.
3. Подготовка черновиков таблиц (при необходимости) – 3 мин. 4. Проведение экспериментов – 40 мин.
5. Выполнен е расчетов – 30 мин.
6. Оформлен е отчета – 30 мин.
7. амоподготовка по контрольным вопросам – 22 мин.
8. Защ та отчета – 20 мин.
Ла ораторная работа №1 Механизм передвижения тали
Электроталь – грузоподъёмная машина, собранная в одном корпусе с приводом. Электротали спользуются самостоятельно или в комплекте с той или иной металлоконструкцией (кран-балки). Перемещаются по прямолинейным направляющим (двутавровая балка) вдоль или поперёк производственного помещения. Тали, снабжённые ходовыми тележками с шарнирной подвеской относительно корпуса, могут перемещаться по криволинейным направляющим [1].
Цель работы
Изучить устройство механизма передвижения (МП) и влияние эксплуатационных факторов на динамические свойства тали.
Оборудование, приборы инструмент
Электроталь типа Т, электросекундомер, измерительная линейка, набор
грузов. |
|
|
СибАДИТехническая характеристика электротали типа Т 10432 |
||
1 |
Грузоподъёмность, т ………………………………………. |
2,0 |
2 |
Скорость подъема груза, м/с………………………………. |
0,13 |
3 |
Мощность двигателей, кВт: |
|
|
механизма подъема груза………………………………….. |
3,0 |
|
механизма передвижения………………………………….. |
0,34 |
4 |
Частота вращения электродвигателя МП, мин-1 |
930 |
5 Масса тали, т………………………………………………... |
0,32 |
|
5
Описание лабораторной установки
В лабораторную установку (рисунок 1) входят: электроталь 9, механизм передвижения которой содержит холостые ходовые колёса 5 и приводные (рисунок 2) ходовые колеса 10; механизм нагружения в виде грузов 1, тяги 2, блока 3 и каната 4; измерительную систему в составе датчика (концевого выключателя) 7 и электросекундомера 8. Перемещается таль по направляющей 6 – двутавровой балке № 24.
МП, кроме названных ходовых колес 5 и 10, содержит (см. рисунок 2) электродв гатель 17, вращение от которого через зубчатые пары 18-16, 1513, 13-11 передается на приводные ходовые колеса 10. Зубчатые колеса 11 выполнены за одно целое с ходовыми. Колеса 5 и 10 вращаются на осях, закреплённых в холостой 14 и моторной 12 щеках соответственно. Щеки
12 14 стянуты |
олтами (не о означены) и совместно с колёсами 5 и 10 |
|||||||||||||||||||||||||||||
образуют жёсткую (нешарнирную) ходовую тележку. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
DХК |
|
|
|
|
|
|
6 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
FB |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FT |
|
A |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Fукл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mg |
9 |
|
|
|
123 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qg |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1 - Схема лабораторной установки |
||||||||||||||||||||||
СибАДИ |
||||||||||||||||||||||||||||||
6
Рисунок 2 – Схема механизма передвижения
Расчетная часть
4.1 Определить силу Fпер общего сопротивления передвижению тали:
|
|
|
Fпер Fтр Fукл Fв , |
(1) |
СибАДИгде Fтр – сопротивление от сил трения. |
||||
|
|
|
Fтр KP m Q g f dк 2 / Dxк , |
(2) |
где |
m и Q – массы тали и груза соответственно, кг; KP – коэффициент |
|||
трения реборд, |
K P |
= 1,1; f – коэффициент трения в опорах ходовых ко- |
||
лёс, |
f = 0,015; |
dк |
– диаметр цапфы (оси) ходовых колёс, |
dк = 0,2 Dxк ; |
– коэффициент трения (плечо реактивной силы) качения ходовых колёс
7
по направляющейся, = 0,0003 м; Dxк – диаметр ходовых колёс, Dхк = 0,18 м; g – ускорение свободного падения.
Определить Fтр при Q = 0.
|
Fукл – сила сопротивления от уклона пути, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Fукл |
|
m Q g sin , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3) |
||||||||||||
СибАДИ |
|||||||||||||||||||||||||||||||
где |
– угол наклона пути, ≤ 10. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определ ть Fукл при Q = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Fв |
– сила сопрот |
влен |
я от ветровой нагрузки на груз (ветровой нагрузкой |
||||||||||||||||||||||||||||
на таль пренебречь), |
|
|
|
Fв |
p A , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(4) |
||||||||||
где p – распределённая ветровая нагрузка на единицу расчётной площади |
|||||||||||||||||||||||||||||||
груза, p = 125…270 Па; А – площадь груза (при Q = 350 кг A = 2,0 м2). |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
Определ ть |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Fпер Fтр |
Fукл . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
4.2 Определ ть расчётное ускорение a (м/с2) тали по условию сцеп- |
||||||||||||||||||||||||||||||
ления колёс с направляющей (Q = 0): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
Zпр |
|
|
f |
d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
к |
|
2 f |
dк |
P |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
a |
Z |
|
|
Dxк |
|
|
|
|
|
|
|
|
g , |
(5) |
|||||||||||||||
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dxк |
|
|
m g |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где Z, Zпр – количество колёс о щее |
приводных соответственно; – |
||||||||||||||||||||||||||||||
коэффициент сцепления ходовых колёс с направляющей, = 0,2; |
K – |
||||||||||||||||||||||||||||||
коэффициент запаса сцепления, K = 1.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
При монтажных работах a 0,2 м/с2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
4.3 Определить фактический |
коэффициент запаса сцепления K при |
|||||||||||||||||||||||||||||
пуске (Q = 0): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fпр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 , |
(6) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ф |
|
|
Zпр |
|
|
d |
к |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
m g |
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
Fпер |
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
Dxк |
|
|
|
|
|
|
|||||||
где F |
– нагрузка на приводные колёса, |
F |
|
|
|
m g Zпр |
|
; |
ф |
– действи- |
|||||||||||||||||||||
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
|
|
|||||
тельное ускорение; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
ф Vn |
|
t n , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(7) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где Vn |
– скорость передвижения тали, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
8
Vn t n , |
(8) |
где tn – время пуска (разгона) МП, найденное экспериментально; – (см. рисунок 1), = 400 мм.
4.4 Определить статическую мощность Pc (кВт) двигателя МП при
СибАДИавтоматического выключения МП подхватить тягу 2. Возврат тали в исходное положение либо нажатием кнопки «Пуск – Л», либо потянув за канат 4, не допуская удара об упор.
наибольших значениях Fпер и Vn . |
Fпер Vn |
|
|
|
P |
, |
(9) |
||
|
||||
c |
103 |
|
|
|
где – КПД механ зма, = 0,85. |
|
|
||
|
|
|
||
Порядок выполнения эксперимента |
|
|||
5.1 Определ ть время прохождения мерного участка при |
Q = 0, |
|||
Fукл = 0, Fв = 0.
Нажат ем на соответствующую кнопку подвесного пульта управления включить МП для перемещения тали вправо (тягу 2 при этом следует
удерживать на весу).
Одновременно с включением двигателя 17 МП включается секундомер 8 и начинается отсчёт времени. После срабатывания датчика 7 в конце участка цепи питания двигателя и секундомера обесточиваются. В этот
момент следует зафиксировать показания секундомера – время tП1 .
Вернуть таль в исходное положение.
5.2 Закрепить на крюке груз Q и, приподняв его на высоту ~ 200 мм,
включить МП, удерживая при этом тягу 2 на весу. Зафиксировать время tП2 . Для исключения раскачивания груз придерживать руками, соблюдая
меры предосторожности. |
Fукл , закрепить на тяге 2 груз 1 соот- |
5.3 Определив по формуле (3) |
|
ветствующей массы. Включить МП |
зафиксировать время t П3 . В момент |
5.4 Определив по формуле (4) Fв , закрепить на тяге 2 дополнительный груз 1 соответствующей массы. Выполнить операции по п.5.3. Зафиксировать время tП4 . Операции по п. 5.3 – 5.4 выполнять с грузом Q .
9
Обработка данных эксперимента
6.1 Вычислить значения Vп , aф , K и занести данные в таблицу.
Таблица 1 Экспериментальные и расчётные параметры МП
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
№ |
СибАДИ |
|||||||||
|
п/п |
Наименование параметра |
|
|
|
ров |
|
|
|
|
|
1 |
Время пуска, с |
|
tП1 |
|
tП2 |
|
t П3 |
tП4 |
|
|
2 |
корость перемещен я тали, м/с |
|
Vn1 |
|
Vn 2 |
|
Vn3 |
Vn 4 |
|
|
3 |
Ускорен е при пуске (разгоне) тали, м/с |
|
a ф1 |
|
a ф2 |
|
a ф3 |
a ф4 |
|
|
4 |
Коэфф ц ент запаса сцепления |
|
K 1 |
|
K 2 |
|
K 3 |
K 4 |
|
|
6.2 Построить график зависимости t n |
f Fпер . |
|
|
|
|
|
|||
|
6.3 Сформулировать выводы по работе. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
Контрольные вопросы |
|
|
|
|
|
|||
1. |
Для чего предназначены и где применяются электротали? |
|
|
|||||||
2. |
Расскажите общее устройство электротали, каковы основные пара- |
|||||||||
|
метры? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Как устроена лабораторная установка? |
|
|
|
|
|
||||
4. |
Расскажите устройство механизма передвижения, каковы его пара- |
|||||||||
|
метры? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Правила техники безопасности при работе на тали. |
|
|
|
||||||
6. |
Какова природа сил сопротивления при перемещении тал ? |
|
|
|||||||
7. |
Что такое коэффициент сцепления, от чего он зависит? |
|
|
|
||||||
8. |
Что такое коэффициент запаса сцепления? Предложите меры по его |
|||||||||
|
увеличению. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
От чего зависит расход электроэнергии, потребляемой двигателем |
|||||||||
|
МП? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10. Чем обусловлена длительность периода разгона МП, следует ли её увеличивать? Уменьшать? Как этого добиться?
11. Как уменьшить ускорение при пуске? Предложите конструктивные решения этой проблемы.
10