Кран передвижной КП09

Государственный комитет рыбного хозяйства Украины Керченский морской технологический институт Кафедра ОПРП Курсовая работа Кран передвижной КП09

г. Керчь 2012 г

Содержание Задание на курсовой проект

1. Механизм подъема груза

2. Механизм передвижения крановой тележки Литература

Задание на курсовой проект Производительность П =45 т/час Скорость движения ленты (полотна) V=0,5 м/с Длина участков Горизонтального L_г =2,0 м Наклонного L_н=4,5 м Угол наклона конвейера В =55,град Плотность транспортируемого груза р=1,6 т/м³

Графическая часть: общий вид элеватора Элеваторы Элеваторами называют машины непрерывного транспорта, перемещающие насыпные грузы в вертикальном или круто наклонном направлении (60−90⁰).

Элеваторы по тяговому органу подразделяют Ковшовые элеваторы применяют в поточных линиях рыбоконсервного производства для подъема рыбного сырья.

Элеватор состоит из загрузочного устройства /, каркаса 2, опорной стойки 3, цепцого конвейера, снабженного ковшами 4, и привода, состоящего из электродвигателя 5, редуктора 6, клиноременной передачи 7 и цепной передачи 8.

Цепной конвейер состоит из двух тяговых цепей и перфорированных ковшей, расположенных между цепями. Конструкция ковшей исключает возможность попадания рыбы в зазор между ними. Натяжное устройство цепного конвейера расположено в зоне загрузочного устройства.

Методика расчета мощности привода и производительности.

Производительность ковшового элеватора определяется по линейному объёму ковшей:

.

где

i₀ — геометрический полезный объем ковша, выбираемы по ГОС или по каталогам завода-изготовителя, м³;

к — шаг ковшей, м;

t_k=2.5…3H — для глубоких, мелких ковшей; t_k=Н — для ковшей, расположенных непрерывно.

V — скорость движения ленты (цепи), м/с;

с — плотность груза, кг/м³;

ш — коэффициент заполнения ковша, ш=0,4…0,6

Метод обхода по контуру начинают с точки, сбегающей с приводного барабана. Наружное усилие предаваемое ведущей звездочкой или блоком: Р=ДS₁+ДS₂+…+ДS₈, где ДS₁ — прирост натяжения на прямолинейном холостом участке пути (1−2): ДS₁=К₀•q₀•q•L_nx (H), где q₀ — масса 1 м длины настила, кг; К₀ — коэффициент тяж. На холостом участке пути; L_nx — длина прямого участка холостой ветви, м; q — масса рыбы, приходящаяся на 1 м ленты.

ДS₂ — прирост натяжения цепи на холостом криволинейном участке цепи;

ДS₂=С_n•S_СБ (Н), где S_СБ — натяжение на сбегающей ветви; С_n — коэффициент, учитывающий прирост натяжения при сбегании тяговом органом звездочки или блока, и зависящ. от угла обхвата.

ДS₄ — прирост натяжения при цепью натяжной звездочки (4−5), ДS₄=С_n•S_СБ; ДS₅ — прирост натяжения на прямолинейном рабочем участке пути. ДS₅=ДS₇=(К•q₀+ К₀•q)•q•L_пр, где К — коэффициент тяги перемещения тягового органа; К₀ — коэффициент грузонесущего органа, L_пр — длина прямолинейного участка.

ДS₆ — прирост натяжения на криволинейном рабочем участке (6−7), ДS₆=С_n•S_СБ+К₂•q₀•q•L_кр, К₂ — коэффициент тяги; L_кр — длина криволинейного рабочего участка, м.

Мощность привода:, где V — скорость движения грузонесущих органов, м/с; К — коэффициент запаса мощности; з — механический КПД передач от двигателя к ведущей звездочке или блоку.

1. Механизм подъема груза Расчет гибкого органа (каната или цепи).

Выбираем значение коэффициентов.

Для работы механизмов: К_гр = 0,25.

Для работы электрооборудования: К_гр = 0,25, К_г = 0,50, К_с = 0,67.

Определяем производительность.

где G_г — заданная грузоподъемность G_г = 500 кг;

n_ц — число циклов в час

;

где Н — высота подъема груза Н = 2 м;

V — скорость подъема груза V = 9 м/мин = 0,15 м/с;

t_р — суммарное время работы механизма в течении цикла;

Т_ц — полное время цикла работы механизма, включающее время работы t_р и время пауз t₀;

К_гр — Коэффициент использования механизма в году;

Определение усилия в канате полиспаста.

где U_п — кратность полиспаста U_п =2

з_п — КПД полиспаста где з_б — КПД блока; з_б = 0,97

Величина разгружающей нагрузки.

n — коэффициент запаса прочности n = 5;

Принимаем канат, имеющий суммарное разрывное усилие F_раз =19,4 кН:

канат ТК 6,2 — 160 — 1 — Л — О, ГОСТ 3070– — 66.

Статическая мощность электродвигателя.

где з₀ — общи КПД, з₀ = 0,75?0,95 Принимаем з₀ = 0,9.

Принимаем электродвигатель МТК 11−6, Р_эд = 2,7 кВт, n_эд = 910 об/мин, М_max = 2,6 Н^.м, момент инерции 0,16 кг^.м³, масса 79 кг.

Вычисляем общее передаточное число привода, и подобрать редуктор.

где n_э — частота вращения вала электродвигателя;

n_б — частота вращения барабана где D_б — диаметр барабана

где d_к — диаметр каната, d_к = мм;

К — коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, К = 20;

Выбираем редуктор марки Ц2 — 250

Определяем размеры барабана и проверяем его прочность.

Полная длина барабана при наматывании одной ветви где Н — высота подъема груза, Н = 2 м.

t — шаг навивки каната на барабан,

Толщина стенок барабана

Подбор крюка:

Выбираем подвеску крюковую крановую, грузоподъёмностью 500 кг по ГОСТ 24.191.08−87, для легких условий работы, массой 47 кг, типоразмер 1,5−5-145 под канат диаметра 6,210

Проверим работу привода при неустановившемся движении (период разгона).

Статический момент на валу электродвигателя, необходимый для преодоления грузового момента на барабане.

где, а — число ветвей каната, закрепленных на барабане, а = 1

U_n — кратность полиспаста;

U₀ — передаточное отношение от двигателя к барабану.

з₀ — общий КПД передаточного механизма.

Инерционный момент динамической силы.

где t_р — время разгона (пуска) Разгон движущих масс кранового механизма подъема производится с ускорением, назначенными в зависимости от типа груза и типа крана и колеблется в пределах, а = 0,1? 0,8 сек², а = 0,1 сек².

Таким образом, время разгона будет:

Инерционный момент вращающихся масс где К_м — коэффициент, учитывающий массу вращающихся валов 1 — го вала (электродвигателя) К_м = 1,1? 1,2, К_м = 1,2.

— маховой момент, приведен в паспортных характеристиках двигателя = 0,16 т^.м²

Полный необходимый пусковой момент.

Средний пусковой момент электродвигателя.

где

Проверка возможности пуска ,

Действительное время разгона для выбранного электродвигателя

Величина дает возможность определить среднее ускорение при пуске где — допускаемое ускорение при разгоне.

Определить полный тормозной момент.

Время торможения принять равным времени разгона t_T = t_р

Подобрать тормоз по моменту где К_зт — коэффициент запаса торможения К_зт = 1,5.

Выбираем тормоз ТКТ — 200

Подбор соединительной муфты.

Муфта ставятся для связи электродвигателя с редуктором, для этого обычно используют МУВП, которая состоит из двух полумуфт и пальцев с резиновыми втулками.

Выбор и расчет муфты производят по расчетному моменту.

где Т — передаваемый крутящий момент к — 1,25…3,5 — коэффициент зависящий от режима работы Проверочный расчет резиновых втулок на смятие

D₀ — диаметр окружности расположения пальцев

d₀ — диаметр отверстия под резиновую втулку;

d_п, z — диаметр и число пальцев

l_в — длина резиновой втулки.

Проверочный расчет пальцев на изгиб где l — плечо действия (плечо изгиба) окружной силы, приходящие на один палец:

у_т — предел текучести материала пальца из стали 45

2. Механизм передвижения крановой тележки Расчет ходовых колес.

На каждой ходовой тележке установлено по четыре колеса.

Нагрузка (наибольшая) на одно колесо тележки.

привод груз крановый тележка Выбираем колесо диаметром 175 мм и шириной 100 мм.

Напряжение при точечном контакте колеса с дорогой.

где k_f = 1,05 — коэффициент, учитывающий влияние силы трения;

E = 2,1 ^. 10⁶ Н/см² — модуль упругости;

Расчетная нагрузка

= 1 — коэффициент динамичности, учитывающий влияние вертикальной нагрузки.

= 2 — коэффициент неравномерности распределения нагрузки;

Допускаемое напряжение при точечном контакте где НВ = 285?300 — твердость обода колеса, изготовленного из стали 35 нормализованной.

Напряжение при точечном контакте колеса с дорогой.

Сопротивление передвижению тележки где = 16 410 кг — вес крана;

D_х.к = 320мм — диаметр ходового колеса;

= 0,03 — коэффициент трения качения.

= 0,015 — коэффициент трения в подшипниках ходовых колес;

= 50 мм — диаметр вала ходового колеса;

К_р — - коэффициент, учитывающий сопротивление трения колес при движении крана К_р = 2,5;

Выбор электродвигателя.

Необходимая суммарная мощность электродвигателей где V_к = 8 м/мин — скорость передвижения тележки;

з₀ = 0,85 — общий КПД механизма.

Для установки на каждой приводной тележке применяются электродвигатель типа МТК 11−6, N = 2,7 кВт, nэд = 837 об/мин.

Выбираем редуктор марки Ц2 — 300.

На тележке установлен редуктор с передаточным числом.

Фактическая скорость передвижения тележки.

Такое отклонение скорости от заданной является допустимой.

Проверка запаса сцепления Проверка запаса сцепления k_сц производится для случая передвижения крана без груза, при расположении тележки у одной из концевых балок:

где G — суммарное давление приводных колес

— нагрузка на колеса;

0,5 — коэффициент, которым учитывается, что половина колес на каждой приводной тележке — холостая;

ц = 1 — коэффициент сцепления колеса с рельсом;

а = 0,25 м/сек² — ускорение, определяемое действительной характеристикой электродвигателя;

n_к = 2 — общее число ходовых колес;

n_х = 2 — число холостых колес;

— полное сопротивление передвижению крана без груза;

Запас сцепления.

Инерционный момент динамической силы.

где t_р — время разгона (пуска) Разгон движущих масс кранового механизма подъема производится с ускорением, назначенными в зависимости от типа груза и типа крана и колеблется в пределах, а = 0,1? 0,8 сек², а = 0,25 сек².

Таким образом, время разгона будет:

Инерционный момент вращающихся масс где К_м — коэффициент, учитывающий массу вращающихся валов 1 — го вала (электродвигателя) К_м = 1,1? 1,2, К_м = 1,2.

— маховой момент, приведен в паспортных характеристиках двигателя = 0,16 т^.м²

Полный необходимый пусковой момент.

Средний пусковой момент электродвигателя.

где

Проверка возможности пуска

Действительное время разгона для выбранного электродвигателя Величина дает возможность определить среднее ускорение при пуске где — допускаемое ускорение при разгоне.

Определить полный тормозной момент.

Время торможения принять равным времени разгона t_T = t_р

Подобрать тормоз по моменту где К_зт — коэффициент запаса торможения К_зт = 1,5.

Выбираем тормоз ТКТ — 200

Выбор каната.

Необходимое номинальное разрывное усилие каната Принимаем канат, имеющий суммарное разрывное усилие Р_к = 1940 Н:

канат 6,2 — 160 -1 — Л — О, ГОСТ 3070– — 55. При этом действительный запас прочности Диаметр барабана D_б = 180 мм;

Передаточное число редуктора.

По нормалям на редукторы принять червячный редуктор типа РНЧ — 80А с передаточным числом U_р = 41 и расчетной мощностью при 12-часовой работе N_р = 1 кВт.

Действительная скорость передвижения тали Определить полный тормозной момент.

Время торможения принять равным времени разгона t_T = t_р

Подобрать тормоз по моменту где К_зт — коэффициент запаса торможения К_зт = 1,5.

Выбираем тормоз ТКТ — 200

1.. Подъемно — Транспортные машины. Москва «Высшая школа». 1979 г.

2. Руденко Н. Ф., Александров М. П., Лысяков А. Т. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. Москва «Машиностроение», 1971 г, 464 стр.