Разработка конструкции консольного крана для облегчения условий труда рабочих агрегатного участка (Конструкторская часть дипломного проекта)

Страницы работы

15 страниц (Word-файл)

Содержание работы

7 Конструкторская часть

7.1Назначение разрабатываемой конструкции

Консольный кран предназначен для облегчения условий труда рабочих  агрегатного участка, механизации постановки агрегатов на ремонт и снятия с него.

7.2 Устройство и работа крана

Был разработан проект стационарного свободностоящего поворотного крана на колонне грузоподъемностью 0.5т. Угол поворота равен 180*. Схема крана приведена на рисунке 7.1. Вылет крана равен 3.6 м, высота подъема 2.3 м, скорость подъема –8 м/мин. Режим работы средний, ПВ 25%. Механизм подъема – таль электрическая ТЭ 0,5-511. Ток – переменный , напряжение 380 В. Управление кнопочное с пола.

Кран состоит из следующих основных частей: рамы фундамента 1, стационарной колонны 2, стрелы 3, механизма подъема (электрической тали ТЭ 0,5-511) 4 (см. рисунок 7.1).

Фундаментная рама сварена из восьми крестообразно расположенных швеллеров №27П и усилена верхним горизонтальным листом.

Стационарная колонна представляет собой трубу 2, на верхнюю часть которой через радиальный и упорный подшипники опирается стрела. Своей нижней частью колонна смонтирована на раме фундамента и прикреплена к ней при помощи болтов.

Стрела 3 представляет собой два сваренных швеллера №18П.

Энергоснабжение крана производится от сети переменного тока напряжением 380 В с помощью электрического кабеля ГК 4x2.5. Для привода тали применен короткозамкнутый электродвигатель, кнопочное управление которым осуществляется с помощью реверсивного магнитного пускателя.

Рисунок 7.1 – Схема консольного крана

7.3 Механизм подъема груза

Так как в качестве подъема груза используется электрическая таль ТЭ 0,5-511 грузоподъемностью 0.5т, со скоростью подъема груза 8 м/мин и высотой подъема груза до 2,29 м, то расчет этого механизма не производится.

7.5 Расчет механизма поворота

Веса вращающихся частей крана: стрелы Gc=126 кГ, тали электрической ТЭ 0,5-511 Gт=100 кГ, поднимаемого груза Q=500 кГ.

                                кГ;                             (7.1)

Вертикальная нагрузка на упорный шарикоподшипник (см. рисунок 7.1)

                             кГ;                        (7.2)      

Горизонтальные усилия на опорах

                кГ.       (7.3)

7.6 Сопротивление при вращении крана

Момент трения в верхних опорах

                                     ;                                (7.4)    где    f=0.03 – приведенный момент трения в подшипниках качения;

d1=55мм-диаметр цапфы под радиальный шарикоподшипник;

d2=75мм-диаметр цапфы под упорный шарикоподшипник;

кГ.м

Маховый момент крана, приведенный к оси вращения крана

      кГ.м2.

Нижняя опора выполнена  в виде обоймы для катков, катящихся по колонне. Каждый из катков передает на колонну силу

                                 кГ,                              (7.6) 

 где     α – угол между направлениями сил N, равный 79 .

Сила сопротивления движению катка, нагруженного силой N, равна

                                             ,                             (7.7)                            где    d – диаметр поверхности катания катка;

d1 – диаметр оси катка;

μ и f – коэффициенты трения.

      см4.

Момент сопротивления движению катков относительно оси колонны равен

                                              ,                                                                                            где   D – диаметр колонны, по которому катятся катки.

                        кГ.м.                       (7.8)                                                                 

Сила P, которую необходимо приложить для поворота крана находим по формуле

                                  кГ.                                  (7.9)

7.7 Расчет стрелы

Изгибающий момент в консоли крана

 кГ.см.      (7.10)      

Момент сопротивления сечения консоли

см4,                                                                                         где   Wшв = 1090 см4 – момент сопротивления швеллера № 18П по ГОСТ 8240-89.

Материал швеллера – сталь ст. 3.

Напряжение изгиба

                                   ,                                 (7.11)                           где   [σ] = 1400 кГ/см2 – допустимое напряжение изгиба для расчетного случая нагрузок.

993<1400, следовательно швеллер № 18П удовлетворяет требованиям.

7.8 Расчет неподвижной  колонны

Горизонтальная  сила  в  опоре  неподвижной  колонны (рисунок 7.2)

                                     кГ;                          (7.12)    

Изгибающий  момент  в  сечении  a – a

                               кГ.см;                    (7.13)   

Момент  сопротивления  изгибу

                         см3;             (7.14)   

Напряжение  изгиба

                          кГ/см2<[σ],                     (7.15)  

где    [σ]  = 1600  кГ/см2 – допустимое  напряжение  для  первого  случая  нагрузки  (основные  нагрузки).

Материал  колонны – сталь 35.

Напряжение  смятия  на  поверхности  верхнего  гнезда:

От  горизонтальной  силы

              кГ/см2;             (7.16)  

От  вертикальной  силы

                кГ/см2,           (7.17)                                                            где   Gкол=166 кГ – вес неподвижной колонны.

Суммарное  напряжение  смятия

Похожие материалы

Информация о работе