Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Расчет механизма подъема лебедки

Оглавление


Расчет и выбор каната

Выбор крюка по грузоподъемности и режиму работы

Расчет траверсы подвески

Расчет блоков подвески

Расчет барабана

Расчет оси барабана

Расчет и выбор электродвигателя

Выбор редуктора

Расчет и выбор тормоза

Расчет и выбор муфты


Исходные данные:

Грузоподъемность Расчет механизма подъема лебедки

Режим работы – средний

Кратность полиспаста Расчет механизма подъема лебедки

Высота подъема Расчет механизма подъема лебедки

Скорость подъема Расчет механизма подъема лебедки


Расчет и выбор каната


Максимальное усилие каната определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – грузоподъемность, кг; Расчет механизма подъема лебедки - ускорение свободного падения; Расчет механизма подъема лебедки – число ветвей, на которых весит груз (для полиспаста Расчет механизма подъема лебедки, для полиспаста кратностью Расчет механизма подъема лебедки); Расчет механизма подъема лебедки – КПД для полиспаста с кратностью Расчет механизма подъема лебедки, для полиспаста с кратностью Расчет механизма подъема лебедки.

Расчет механизма подъема лебедки

Канат выбирается по расчетному разрывному усилию, которое определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - коэффициент запаса прочности каната, принимается равным 5; 5,5 и 6 соответственно для легкого, среднего, тяжелого режимов.

Окончательно выбираем канат диаметром 15 мм.

Расчет механизма подъема лебедки


Выбор крюка по грузоподъемности и режиму работы


Номер крюка 15, диаметр крюка 55 мм.

Статическая грузоподъемность определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки =1,2 – динамический коэффициент; Расчет механизма подъема лебедки – грузоподъемность крана, кг; Расчет механизма подъема лебедки - ускорение свободного падения.

Расчет механизма подъема лебедки

Для крюков применяются однорядные шариковые упорные подшипники по ГОСТ 6874-75

Окончательно выбираем подшипники:

№ 834; Расчет механизма подъема лебедки


Расчет траверсы подвески


Максимальный изгибающий момент в сечении Расчет механизма подъема лебедки определяется по формуле:


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – грузоподъемность, кг; Расчет механизма подъема лебедки - ускорение свободного падения; Расчет механизма подъема лебедки - расчетная длина траверса.

Расчет механизма подъема лебедки

Условие прочности на изгиб в сечении Расчет механизма подъема лебедки имеет вид


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки и Расчет механизма подъема лебедки - соответственно действующее и допускаемое напряжения, МПа.

Момент сопротивления в сечении Расчет механизма подъема лебедки равен


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - ширина траверсы, предварительно может быть принята равной Расчет механизма подъема лебедки (где Расчет механизма подъема лебедки - наружный диаметр упорного подшипника); Расчет механизма подъема лебедки - диаметр отверстия в траверсе, предварительно можно принять Расчет механизма подъема лебедки; Расчет механизма подъема лебедки - высота траверсы, мм.

Исходя из условия прочности необходимая высота траверсы будет равна


Расчет механизма подъема лебедки


Расчет механизма подъема лебедки

Диаметр цапфы определяется по формуле

Расчет механизма подъема лебедки


Расчет блоков подвески


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - диаметр каната, мм.; Расчет механизма подъема лебедки – коэффициент, учитывающий допустимый перегиб каната на барабане. Расчет механизма подъема лебедки

Окончательно принимаем Расчет механизма подъема лебедки

Каждый блок устанавливается на двух шариковых радиальных подшипниках. Максимальная нагрузка на один подшипник определяется по формуле

Расчет механизма подъема лебедки

где Расчет механизма подъема лебедки - число блоков, установленных на траверсе; Расчет механизма подъема лебедки=1,2 – динамический коэффициент; Расчет механизма подъема лебедки - коэффициент вращения, при вращении наружного кольца Расчет механизма подъема лебедки.

Расчет механизма подъема лебедки

Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника будет равна


Расчет механизма подъема лебедки


Где Расчет механизма подъема лебедки - требуемая долговечность подшипника, мин/об. В свою очередь:


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - частота вращения блока, Расчет механизма подъема лебедки; Расчет механизма подъема лебедки - долговечность подшипника в часах, равная 1000 и 3500 ч., соответственно для легкого, среднего, тяжелого режимов работы. Частота вращения блоков определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - скорость подъема груза, м/с; Расчет механизма подъема лебедки - кратность полиспаста; Расчет механизма подъема лебедки - диаметр блока, м.

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Окончательно выбираем размеры подшипника средней серии

Подшипник № 311, Расчет механизма подъема лебедки, Расчет механизма подъема лебедки, Расчет механизма подъема лебедки, 56000 Н


Расчет барабана


Диаметр барабана принимается также как диаметр блоков 500 мм.

Расстояние между центрами канавок принимается равным


Расчет механизма подъема лебедки


Длина барабана при использовании сдвоенного полиспаста определяется по следующей формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – участок для закрепления конца каната, мм; Расчет механизма подъема лебедки – участок для неприкосновенных витков трения, которые уменьшают нагрузку на элементы крепления каната, мм; Расчет механизма подъема лебедки - концевая часть барабана, мм; Расчет механизма подъема лебедки - участок для навивки рабочей ветви каната, мм; Расчет механизма подъема лебедки – средний гладкий участок барабана, разделяющий левую и правую нагрузки.

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Длина рабочего участка барабана определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки


Расчет оси барабана


Нагрузка на ось барабана создается усилиями двух ветвей каната, которые наматываются на барабан. Таким образом, суммарная нагрузка на барабан составит


Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки


Нагрузки от барабана на ось передаются через ступицы. Для предварительного расчета можно принять эти нагрузки сосредоточенными по серединам ступиц равным

- для левой ступицы - Расчет механизма подъема лебедки

- для правой ступицы - Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет оси заключается в определении диаметров ступицы Расчет механизма подъема лебедки и диаметра цапфы Расчет механизма подъема лебедки. Максимальный изгибающий момент будет равен


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - реакция правой опоры, Н, из усилия равновесия


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки и Расчет механизма подъема лебедки – расстояния от опор до точек приложения сил, предварительно можно принять Расчет механизма подъема лебедки; Расчет механизма подъема лебедки; Расчет механизма подъема лебедки – длина оси, ориентировочно Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Условие прочности для данного сечения имеет вид


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - момент сопротивления сечения; Расчет механизма подъема лебедки - допускаемое при знакопеременной нагрузке для стали 45.

Отсюда необходимый для условия прочности диаметр определится по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


Расчет механизма подъема лебедки

Следовательно, диаметр цапфы можно принять равным

Расчет механизма подъема лебедки

Подшипники выбираются по расчетной динамической грузоподъемности, которая определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – долговечность подшипника, мин/об; Расчет механизма подъема лебедки - эквивалентная нагрузка на подшипник, Н.


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – нагрузка на подшипник (соответствует реакции опоры), Н; Расчет механизма подъема лебедки = 1,2 – динамический коэффициент; Расчет механизма подъема лебедки - коэффициент приведения, учитывающий работу крана с разными грузами, принимается равным 0,6; 0,65; 0,75 соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов работы.

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Размеры радиальных сферических двуядерных шариковых подшипников средней серии:

Расчет механизма подъема лебедки


Расчет и выбор электродвигателя


Статическая мощность при подъеме максимального груза определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – номинальная грузоподъемность, кг.; Расчет механизма подъема лебедки - ускорение свободного падения, Расчет механизма подъема лебедки; Расчет механизма подъема лебедки – скорость подъем груза, м/с; Расчет механизма подъема лебедки - КПД механизма подъема, при предварительном расчете можно принять Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Выбираем электродвигатель MTF – 412 – 6, мощность на валу при ПВ = 25 %, мощность 36 кВт, с частотой вращения 965 Расчет механизма подъема лебедки


Выбор редуктора


Выбираем редуктор по эквивалентной мощности и передаточному числу, которое определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки – расчетное передаточное число; Расчет механизма подъема лебедки - частота вращения двигателя, Расчет механизма подъема лебедки; Расчет механизма подъема лебедки - частота вращения барабана, Расчет механизма подъема лебедки

Частота вращения барабана определяется по формуле


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - скорость подъема груза, м/с; Расчет механизма подъема лебедки - кратность полиспаста; Расчет механизма подъема лебедки – диаметр барабана, м

Расчет механизма подъема лебедки

Расчет механизма подъема лебедки

Окончательно выбираем редуктор с передаточным числом 41 среднего режима работы, тип редуктора Ц2-400, передаваемой мощности 28,1 кВт


Расчет и выбор тормоза


Выбираем тормоз по расчетному тормозному моменту


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - коэффициент запаса торможения, равный 1,5; 1,75 и 2 соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов; Расчет механизма подъема лебедки – передаточное число редуктора; Расчет механизма подъема лебедки =0,8 – общий КПД механизма подъема.

Расчет механизма подъема лебедки

Окончательно выбираем колодочные тормоза с электромагнитом переменного тока: ТКТ -300 1200 с тормозным моментом Расчет механизма подъема лебедки, диаметр шкива 300 мм, массой 68 кг.


Расчет и выбор муфты


Выбираем муфту по расчетному крутящему моменту


Расчет механизма подъема лебедки


где Расчет механизма подъема лебедки - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, для механизма подъема Расчет механизма подъема лебедки=1,3; Расчет механизма подъема лебедки - коэффициент учитывающий режим работы, принимается равным 1,1; 1,2; 1,3; соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов.

Расчет механизма подъема лебедки

Выбираем муфту с крутящим моментом 500 Расчет механизма подъема лебедки с диаметром шкива 200 мм

Рефетека ру refoteka@gmail.com