Архив WinRAR / moi popov
.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования
«Томский государственный архитектурно-строительный университет» (ТГАСУ)
Механико-Технологический факультет Кафедра «Строительные и Дорожные машины»
Расчет и проектирование лифтовой лебедки с канатоведущим шкивом
(Курсовой проект)
Вариант 18
Выполнил |
|
студент гр. 319 |
Соловьев Д.В. |
Проверил |
|
преподаватель |
Попов М.Ю. |
г. Томск – 2014г
Содержание:
1.Введение………….…….…………………..…………………..……..………………......................3
1.1Задачи работы….……….….………………………………...………….............................4
2.Исходные данные…………………………………………………………………………………...5
3.Расчетно-технологическая часть………….……………………………........................................6
3.1.Определение массы противовес………………………………………………..….……..6
3.2.Подбор стальных канатов и определение минимального диаметра канатоведущего шкива (барабана) и блоков…………………………………...………………………….…………....7
3.3.Определение площади пола кабины и ее габаритных размеров……………………...10
3.4.Расчет сил сопротивления движению……..…………………………………….…. ....11
3.5.Расчет натяжения канатов подвески кабины и противовеса……..…………………...14
3.6.Расчет консольной и окружной нагрузки канатоведущего шкива (барабана)……....17
3.7.Выбор двигателя…………………..…….…………………………………………….…20
3.8.Выбор редуктора……………….…............………………………………......................21
3.9.Уточнение диаметра канатоведущего шкива…….....……………………….…...........22
3.10.Выбор тормоза...… ………………………………………………………….………...24
4.Спецификация……………………………………………………………………………….…….25
Список используемой литературы……………………………………………………………….28
1 Введение
Задание на расчет механизма подъема груза должно дать студентам первые навыки самостоятельного определения параметров и расчета лифтовых механизмов.
Практические занятия, на которых студенту выдается индивидуальное задание, проводятся после изложения на лекциях основных разделов курса по грузоподъемным машинам. Выполняя расчетное упражнение, студентам необходимо изучить конструкции лебедок, правила их компоновки, расчета и подбора отдельных элементов.
Расчетная часть должна содержать исходные данные, все расчеты, кинематическую схему механизма подъема груза с полиспастом и указанием основных параметров рассчитанных и подобранных элементов: электродвигателя, муфт, тормоза, редуктора, барабана, каната, спецификацию на сборочный чертеж механизма. Расчеты должны быть иллюстрированы схемами и эскизами.
Оформление расчетно-пояснительной записки (приложение П) и спецификации на сборочный чертеж механизма (приложение Р) выполняется согласно требованиям ЕСКД.
Выполненная работа сдается преподавателю, который путем собеседования устанавливает правильность проведенных расчетов и принятых норм.
|
|
|
|
|
РПЛ – 1000.00.00.000 РПЗ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разраб. |
Соловьев Д.В. |
|
|
|
Лит. |
Лист |
Листов |
|||
Провер. |
Попов М.Ю. |
|
|
Введение |
|
У |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТГАСУ, МТФ |
||
Н.контр. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
каф. СДМ, гр. 319 |
|||||
Утв. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.1 Задачи работы
1. Определить массу противовеса.
2.Определить площадь пола кабины и ее габаритные размеры.
3.Выбрать схема расположения кабины и противовеса в шахте.
4.Определить габаритные размеры шахты лифта.
5. Подобрать направляющие кабины и противовеса, башмаки, буферы, ограничитель скорости, натяжное устройство.
6.Определить геометрические параметры дверей шахты, кабины, машинного отделения, приямка, стоянок кабины.
7.Провести статический, кинематический и динамический расчет лебедки.
8.Выполнить схему лифта, спроектировать лебедку с канатоведущим шкивом.
9.Рассчитать и спроектировать ловители плавного торможения.
Рисунок 1 - Основные кинематические схемы лифтов.
а) — с верхним машинным помещением и прямой подвеской (с отводным блоком); б) — с верхним машинным помещением и полиспастной подвеской; в) — с нижним машинным помещением.
На основных кинематических схемах лифтов, рисунок 1, приняты следующие обозначения:
Q - масса груза, кг;
Qк - масса кабины, кг;
Qп - масса противовеса, кг;
Qу - масса уравновешивающих цепей, кг;
Qтк - масса тяговых канатов, кг;
Qпк - масса подвесного кабеля, кг;
Fк - сила сопротивления движению кабины, кН; Fг - сила сопротивления движению груза, кН;
Fп - сила сопротивления движению противовеса, кН; V - скорость движения кабины, м/с;
H - высота подъема кабины, м;
hб - расстояние между башмаками кабины по высоте, м; D – диаметр канатоведущего шкива, м.
2 Исходные данные
Масса груза – Q = 1000 кг Скорость кабины – V = 0,7 м/с Высота подъема – Н = 35 м Масса кабины – Qк = 1100 кг Схема запасовки – В
Рисунок 2 - Основные кинематические схемы лифтов. в) с нижним машинным помещени-
ем;
|
|
|
|
|
РПЛ – 1000.00.00.000 РПЗ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разраб. |
Соловьев Д.В. |
|
|
|
Лит. |
Лист |
Листов |
|||
Провер. |
Попов М.Ю. |
|
|
Исходные данные |
|
У |
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТГАСУ, МТФ |
||
Н.контр. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
каф. СДМ, гр. 319 |
|||||
Утв. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3Расчетно-технологическая часть
3.1Определение массы противовеса
Для уменьшения мощности двигателя и нагрузок на лебедку вес кабины и частично груза в большинстве лифтов уравновешивается противовесом.
Масса противовеса Qп , кг:
где: Q
Qк
Q |
Q Q q |
|
|
Н |
, |
пк |
|
||||
п |
к |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
–наибольшая масса поднимаемого груза, кг;
–масса кабины, кг;
–коэффициент уравновешивания веса груза,
0,5;
(1)
qпк
– масса 1 метра подвесного кабеля,
q |
пк |
0,164 кг м; |
|
|
H
– высота подъема кабины, м.
Q |
1100 0,5 300 0,164 |
35 |
1251 |
|
|||
п |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РПЛ – 1000.00.00.000 РПЗ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разраб. |
Соловьев Д.В. |
|
|
|
Лит. |
Лист |
Листов |
|||
Провер. |
Попов М.Ю. |
|
|
Расчетно- |
|
У |
|
1 |
18 |
|
|
|
|
|
|
технологическая часть |
|
|
ТГАСУ, МТФ |
||
Н.контр. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
каф. СДМ, гр. 319 |
|||||
Утв. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3.2 Подбор стальных канатов и определение минимального диаметра канатоведущего шкива (барабана) и блоков
При выборе канатов следует отдавать предпочтение конструкциям с линейным касанием проволок как наиболее износостойким. Для барабанных лебедок следует применять канаты ЛК-Р по ГОСТ 2688—80, свитые из 6 прядей по 19 проволок в пряди. В лебедках с канатоведущими шкивами следует учитывать износ проволок от проскальзывания каната по канатоведущему шкиву. Для этих лебедок целесообразно применять канаты с более толстыми наружными проволоками в прядях. По ТУ на проектирование лифтов для подвески кабин и противовесов предлагается применять канаты типа ЛК-0 по ГОСТ 3077—80 из 6 прядей по 19 проволок.
В соответствии с ПУБЭЛ канаты, служащие для подвески кабин рассчитываются по формуле, кН:
|
|
|
Q Q |
Q |
|
0,5Q |
|
|
|
S |
|
|
к |
тк |
н |
g 10 |
3 |
, |
|
к |
|
m U |
|
|
|
||||
|
|
|
п |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2)
где: Q |
– грузоподъемность лифта, кг; |
Qк |
– масса кабины, кг; |
Qтк – масса тяговых канатов от точки их сбегания с канатоведущего шкива (барабана, |
|
блока), расположенного над шахтой, до места их крепления к кабине, при нахождении кабины в нижнем положении.
Qн – масса натяжного устройства уравновешивающих канатов (если таковое использу-
ется),
Q 0кг; н
m – число канатов, на которых подвешена кабина, |
m 4; |
Uп – кратность полиспаста Uп = 1; |
|
g = 9,81 ускорение свободного падения, м/с2. |
|
Н – расчетная высота подъема кабины, м. |
|
S1000 1100 78 9,81 10 3 5,3
к4 1
Масса тяговых канатов , кг:
Qтк m Uп |
qтк |
п |
(Н 4), |
(3) |
|
где: qткп – приближенное значение массы 1 метра тягового каната, кг/м, принимается равным от 0,4 до 0,5.
Qтк 4 1 0,5 35 4 78
Канаты, служащие для подвески противовесов ,кН:
|
|
|
|
S |
|
|
Qп Qтк 0,5Qн |
g 10 3 |
, |
(4) |
|
|
п |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
m Uп |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
где: Qп – масса противовеса, кг; |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РПЛ – 1000 .00.00.000 РПЗ |
|
Лист |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
тк |
– масса тяговых канатов от точки их сбегания с канатоведущего шкива (барабана, бло- |
|
|
ка), расположенного над шахтой, до места их крепления к противовесу, при нахождении противовеса в нижнем положении, кг.
S1251 78 9,81 10 3 3,2
п4 1
Минимальное число канатов регламентируется ПУБЭЛ, в зависимости от типа лифта и вида канатоведущего органа.
Расчетное число канатов определяется на основе опыта проектирования в зависимости от грузоподъемности лифта. Так для пассажирских лифтов грузоподъемностью 320-400 кг применяют 3 ветви каната, а при грузоподъемности 500-1000 кг – от 4 до 6 канатов.
Канат выбирается из условия
Р S |
к |
К, |
|
|
где: Р — действительное разрывное усилие каната, кН; К — запас прочности каната К 13;
(5)
72 5,3 13 69
Выбираем канат – диаметр каната – 12мм Расчетная площадь сечения всех проволок – 54,07 мм2
Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната – 530 кг Маркировочная группа – 1568 МПа Разрывное усилие каната в целом – 72000 Н.
В зависимости от схемы запасовки тяговых канатов, необходимо, определить расчетное статическое усилие в стальных канатах со стороны кабины и противовеса. Задаться количеством канатов, коэффициентом запаса прочности и подобрать диаметр каната. Уточнить значение статического усилия в тяговом канате.
После этого производится проверка фактического коэффициента запаса прочности каната,
кН:
где:
|
|
|
ф |
|
|
Рт m U |
п |
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
, |
(6) |
|||
|
|
|
(Q Q |
Qф |
0,5Q ) g 10 3 |
|||||||
|
|
|
|
|
к |
тк |
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
т |
– табличное значение разрывной нагрузки выбранного каната, |
кН; |
|||||||||
|
||||||||||||
Qфтк – фактическое значение массы каната. |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
К |
ф |
|
|
72 4 1 |
|
|
13,5 |
|
||
|
|
1000 1100 |
78 9,81 10 |
|
|
|||||||
|
|
|
3 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Изм Лист № докум. Подпись 
Дата
РПЛ – 1000.00.00.000 РПЗ |
Лист |
|
3 |
||
|
||
|
|
Правильному выбору каната должно соответствовать условие
К |
ф |
К |
|
|
|
13,5 13 |
||
(7)
Если условие не выполняется, следует выбрать канат с большим разрывным усилием или увеличить число ветвей подвески.
Для обеспечения долговечности каната важно обеспечить минимальное число их перегибов на отклоняющих блоках и допустимое по ПУБЭЛ соотношение между диаметром каната и диаметром канатоведущего шкива и отклоняющего блока. В связи с этим минимальные диаметры канатоведущих шкивов (барабанов) и блоков определяться из условия
D d e,
(8)
где: D – диаметр огибаемого канатом цилиндрического тела вращения; d – диаметр каната, м;
е – коэффициент допустимого соотношения диаметров. Принимаем для барабана е=40, для блока е=45.
D 0,012 40 0,48
Изм Лист № докум. Подпись 
Дата
РПЛ – 1000.00.00.000 РПЗ |
Лист |
|
4 |
||
|
||
|
|
3.3Определение площади пола кабины и ее габаритных размеров
Улифта самостоятельного пользования полезная площадь пола кабины должна устанавли-
ваться в зависимости от его грузоподъемности и соответствовать данным таблицы 1 ПУБЭЛ. Выбираем полезную площадь кабины – 2,4 м2 , выбираем схему расположения кабины, две-
рей, направляющих и противовеса в шахте лифта (рисунок 2).
Рисунок 3 – Схема размещения кабины и противовеса в плане шахты а) противовес сзади кабины; 1 – противовес, 2 – кабина,
3 – ограждение шахты,
4 – дверной проем.
Определение геометрических параметров кабины (длина, ширина, высота), сечение шахты, дверей, машинного отделения, приямка, расстояние между кабиной; противовесом и элементами шахты или оборудованием;
Выбираем направляющие: Номер профиля НТ-1 Высота - 110 мм Ширина - 130 мм
Высота контактной поверхности - 60 мм Ширина контактной поверхности - 25 мм Масса 1 м - 31,4 кг
Выбираем буфера:
Типоразмер буфера – БК 1-75 Параметры и размеры буфера:
Длина – 140 мм Ширина - 140 мм Высота – 335 мм Рабочий ход – 75 мм
Число пружин и стаканов – 1 Параметры лифта
Номинальная скорость – 0,5 м/с Устанавливаемые массы:
Минимальная – 250 Максимальная – 1200
Выбираем ограничитель скорости:
Номинальная скорость движения кабины – 0,71м/с Критическая частота вращения шкива – 84-90 мин-1 Установочная длина пружины центробежного механизма – 75
|
|
|
|
|
РПЛ – 1000.00.00.000 РПЗ |
Лист |
|
|
|
|
|
5 |
|
Изм |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|