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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.