Лабораторные работы СЭУ Малай Э.Ф. / pr-3

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

МОРЕХІДНИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНІЧНОГО ФЛОТУ

ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ МОРСЬКОЇ АКАДЕМІЇ

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 3

Розрахунок реакцій в опорах та потужності двигуна механізму обертання

КВАЛІФІКАЦІЙНИЙ РІВЕНЬ: МОЛОДШИЙ СПЕЦІАЛІСТ

5.07010403 “ЕКСПЛУАТАЦІЯ СУДНОВИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ УСТАНОВОК”

СКЛАДЕНО ВИКЛАДАЧЕМ

Малаєм Е.Ф.

РОЗГЛЯНУТО І УХВАЛЕНО НА ЗАСІДАННІ ЦИКЛОВОЇ КОМІСІЇ СУДНОМЕХАНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН

ПРОТОКОЛ № ВІД ”____”____________2011 р.

ГОЛОВА КОМІСІЇ ________________Мовчан Т.В

ОДЕСА 2011 р.

1 МЕТА РОБОТИ

• закріплення знань, одержаних після теоретичного вивчення механізму обертання та ОПП;

• самостійне вивчення методики розрахунку навантажень та підбору двигуна;

- розрахунок навантажень та підбір двигуна;

• придбання навичок до розрахунку механізму обертання.

2 ВАРИАНТ ВИКОНАННЯ РОБОТИ:

• кран з обертовою колоною.

Варіант	Вага крану, т	Вантажо- підйомність, т	Відстань від вісі обертання до центру ваги - с, м	Відстань між підшипниками – h, м
1	5,5	7	3	5
2	5	8	3,5	5,5
3	6	9	4	6
4	6,5	10	3	6,5
5	5,5	9	3,5	5
6	5	8	4	5,5
7	6	10	3	6
8	6,5	7	3,5	6,5
9	5	7	4	5
10	5,5	8	3	5,5
11	6	9	3,5	6
12	6,5	10	4	6,5
13	5	9	3	5
14	5,5	10	3,5	5,5
15	6	8	4	6

3 ЗМІСТ РОБОТИ

Поворотний стрілової кран з обертовою колоною представляє собою колону, яка несе стрілу 5 з вантажним поліспастом 4, механізм підйому вантажу 2, механізм обертання крана 6.

Колона опирається на один упорний та два радіальних підшипника 1. Стріла підтримується жорсткою тягою або поліспастом 3.

Визначаем діючі навантаження та реакції в опорах. Вертикальна реакція

V = Q + G,

Розрахункове навантаження на підшипник

Q_p = kV,

де k = 1,4 коефіціент безпеки для опор механізмів обертання кранів.

Згідно з розрахунковим навантаженням вибираємо упорний шарикопідшипник № , з осьовою статичною вантажопідйомністю кгс, внутрішнім діаметром d мм, зовнішнім діаметром D мм, таблиця 1.

Таблиця 1

Шарикопідшипники упорні радіальні

Умовне позначення підшипників	Внутрішній діаметр d, мм	Зовнішній діаметр D, мм	Статична вантажопідйомність Со, кгс
8210	50	78	10500
8211	55	90	12900
8212	60	95	15500
8213	65	100	15300
8214	70	105	16100
8215	75	110	16900
8216	80	115	19100
8217	85	125	23900
8218	90	135	29000
8220	100	150	33500
8222	110	160	39400
8224	120	170	41300
8226	130	190	56700
8228	140	200	59500
8230	150	215	64500

Горизонтальну реакцію Н визначаємо із рівності нулю суми моментів всіх діючих сил відносно точки В₁: ΣМ_В1 = 0,

Hh = QA + Gc,

H = QA + Gc,

H

Розрахункове навантаження на підшипник

Q_p = kH,

де k = 1,4 коефіціент безпеки для опор механізмів обертання кранів.

Згідно з розрахунковим навантаженням вибираємо однорядний шарикопідшипник № , з статичною вантажопідйомністю кгс, внутрішнім діаметром d мм, зовнішнім діаметром D мм, таблиця 2. Таблиця 2

Шарикопідшипники радіальні однорядні

Умовне позначення підшипників	Внутрішній діаметр d, мм	Зовнішній діаметр D, мм	Статична вантажопідйомність Со, кгс
311	55	120	4260
312	60	130	4940
313	65	140	5670
314	70	150	6450
315	75	160	7280
316	80	170	8170
317	85	180	9100
318	90	190	10100
319	95	200	11100
320	100	215	13300
321	105	225	14500
322	110	240	17000
324	120	260	18400
326	130	280	19800
330	150	320	25800

Загальний статичний момент опору обертання дорівнює сумі моментів сил від вітру, ухилу та тертя:

ΣМ_ст = М_в + М_укл + ΣМ_тр,

де ΣМ_тр – сума моментів сил тертя у підшипниках опор,

ΣМ_тр = М_тр(d1) + М_тр(d2) + М_тр(d3) ,

Момент сил тертя у верхньому підшипнику (точка А₁)

М_тр(d1) = Hfd₁/2,

де f = 0,015…0,02 – приведений коефіціент тертя шарикопідшипника;

d₁ = 0,235 м – середний діаметр підшипника.

Момент сил тертя у нижньому радіальному підшипнику (точка В)

М_тр(d2) = Hfd₂/2,

т.к. d₁ = d₂

Момент сил тертя в упорному підшипнику

М_тр(d3) = Vfd₃/2,

Момент сил вітру складається з двух моментів, діючих на кран та вантаж

М_в = М_кр + М_гр = 2000 кгс м.

Момент сил, виникаючих від нахилу крану,

М_у = (QA + Gc)sinα,

де α – кут нахилу, приймаємо α = 1^о12'.

Момент сил інерції мас при пуску приводу

М_ин = J_вω_к/t_п,

де J_в – сумарний момент інерції мас вантажу, крану, механизму повороту, приведений до вісі обертання крану,

J_в = δ(J'_гр + J'_кр),

J'_гр = m_грА²,

J'_кр = m_крс²,

m_кр = G _кр/g,

ω_к – кутова швидкість обертання крану,

ω_к = πn_кр/30,

t_п = 2,5 с – час пуску приводу,

Розрахункова потужність двигуна

N_p = (ΣМст + Мин)nкр

975η_мψ_ср

де ψ_ср = 1,5…1,8 – середний коефіціент перевантаження для асинхроних двигунів з фазовим ротором.

По каталогу вибираємо двигун.

4 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ

1 Вивчити конструкцію крану.

2 Накреслити розрахункову схему механізму обертання.

3 За допомогою заданих даних зробити розрахунок навантажень та здійснити підбір двигуна.

5 ЗМІСТ ПРОТОКОЛУ

Акуратно оформлений протокол повинний містити:

• розрахункову схему механізму обертання;

• розрахунок необхідних параметрів по підбору двигуна;

• висновок.

6 КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ ДО ЗАХИСТУ ПРОТОКОЛУ ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ.

1. Що необхідно ураховувати при розрахунку потужності двигуна?

2. Від чого зависить к.к.д. механізму?

3. Як визначається вертикальне навантаження?

4. Як визначається горизонтальне навантаження?

5. Які моменти діють на кран та вантаж?

Зразок оформлення

титульного аркуша звіту

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

МОРЕХІДНИЙ КОЛЕДЖ ТЕХНІЧНОГО ФЛОТУ ОДЕСЬКОЇ НАЦІОНАЛЬНОЇ МОРСЬКОЇ АКАДЕМІЇ

ЗВІТ

про проведення практичної роботи №____

(повна назва роботи)

Роботу виконали курсанти (спеціальність, курс, група)

1______________________________________________________________

2______________________________________________________________

3______________________________________________________________

4______________________________________________________________

(п.і.б., підпис)

Керівник_____________________________________________(підпис)

(п.і.б.)

Дата виконання, рік ________________

6