Машиностроение \ Грузоподъемные машины

Разработка конструкции универсального автомобильного крана грузоподъемностью 8 тонн, страница 4

Для определения нагрузочной характеристики необходимо узнать расстояние от точки вращения грузовой стрелы до оси гидроцилиндра. Для удобства все расчеты сведем в таблицу:

угол наклона рычага

угол наклона стрелы

угол наклона цилиндра

момент действующий на стрелу кНм

верт kH

горизонт кН

N кН

длина ГЦ м

l раб, м

156

0

21

304,9978803

101,66

264,8488

283,691553

1,73

0

130

0

29

304,9978803

101,66

183,4102

209,702852

2,2325

0,5025

107

0

29

304,9978803

101,66

183,4102

209,702852

2,92276

1,1927

72

0

22

304,9978803

101,66

251,6320

271,393942

3,91611

2,1861

72

15

33

309,2344373

106,71

164,3256

195,935915

4,24954

2,5195

72

30

44

307,7304144

118,44

122,6538

170,508971

4,33567

2,6056

72

45

54

300,5883085

141,69

102,9501

175,149181

4,45079

2,7207

72

60

64

288,2948419

192,19

93,74049

213,838186

4,49863

2,7686

72

72

72

244,3191345

263,54

85,63071

277,106803

4,5

2,77

Затем строим график нагрузки на гидроцилиндр при различной длине:


4.  Выбор рабочих площадей

Выбираем

Номинальное давление.

Материал цилиндра сталь 40Х =360мПа.

Определяем диаметр первой ступени

Т.к. на стреле установлено 2 гидроцилиндра нагрузка на один цилиндр

где Сгидр=2,16 – запас прочности гидросистемы.

Принимаем по ГОСТ D1=160мм.

Диаметр штока первой ступени

Принимаем по ГОСТ dШ1=36 мм.

Проверяем диаметр штока на устойчивость по уравнению Эйлера:

Принимаем по ГОСТ dШ1=36 мм.

Определяем диаметр 2 ступени

Принимаем d2=160мм.

Толщина стенки принимаем , высота бурта tбут.=10мм, тогда

.

Проверяем ступень на прочность

Тангенциальное напряжение

Радиальное напряжение

Меридиональное напряжение

Приведенное напряжение

Определяем диаметр 3 ступени

Принимаем d3=220мм.

Толщина стенки принимаем , высота бурта tбут.=10мм, тогда

Проверяем ступень на прочность

Тангенциальное напряжение

Радиальное напряжение

Меридиональное напряжение

Приведенное напряжение

Определяем диаметр цилиндра

Толщина днища равна 1,5 от толщины стенки, тогда s днища =30мм.

Расчёт днища.

Производится по формуле

где rдн=320 мм

       sдн=30 мм

Определение минимальных внутренних радиусов проушин:

по ГОСТу округляем r=20 мм

наружный радиус проушины равен:


Расчет стрелы


Расчет стрелы производится в наиболее нагруженном состоянии, т.е. в конечном положении.


Для удобства построения развернем конструкцию на 72°.

Далее составим расчетную схему и посчитаем усилия, возникающие в опорах.


Построим эпюры.

Наиболее нагруженное сечение I-I.

Материал стрелы: Ст3.

sт = 240МПа.

n=1,58.

Условие прочности:

Принимаем коробчатое сечение параметрами:

Принимаем d1=16мм.

Получим сечение:


Проведя проверочный расчет получим:

s=150,473×106МПа

Проверочный расчет сварных швов.

Проверочный расчет опоры гидроцилиндра.

Материал: 40Х =520мПа


Сечение I-I:

Сечение II-II:


6 Вывод

Использование высоко-моментного гидромотора в механизме подъема груза позволяет упростить конструкцию механизма. Не требуется установка редуктора между двигателем и барабаном.

Использование в механизме поворота червячного редуктора увеличивает надежность работы механизма поворота.

Результаты расчета показали, что параметры крана соответствуют требованиям ТЗ. 


7 Литература

1)  Курс лекций ГПМ.

2)  «Курсовое проектирование грузоподъемных машин» Казак С.А.

3)  «Конструирование и расчет механического оборудования» Часть I-III Новиков В.К., Самусенко Н. Ф.

4)  «Справочник. Машиностроительное черчение» Попова Г.Н., Алексеев С.Ю.,1999г.

5)  «Курсовое проектирование деталей машин» Кудрявцев В.Н.

6)  «Сопротивление материалов» Феодосьев В.И.

7)  Гохберг М.М. «Металлические конструкции подъемно-транспортных машин».

8)  ВНИМТМАШ. Разработка конструкций высокомоментного гидромотора для привода подъемно-транспортной машины.

Скачать файл