Разработка конструкции пневмоколесного крана грузоподъемностью 100 тонн, страница 6

Видно  ,что  наиболее  опасное  сечение  в  т. С ,   где   Мизг=292500 кг*м

Пусть  высота  коробчатого   сечения   будет   

h=0,75 м       если      =0,025 м   ;      h/b2    ;       b=0,35м ;

=h*/3*b =1*0.04/3*0,5=0,025м

Тогда     W=125,5

Проверка : на  прочность

  <   = кг/;

Расчет грузового барабана

Кратность сдвоенного полиспаста принимаю 8.


 


 



   

В механизм введем открытую зубчатую передачу. При этом увеличится расстояние между быстроходным валом и барабаном, значит, будет удобно размещать верхние блоки полиспаста. Применение уравнительного балансира позволит повысить срок службы каната за счет дополнительной подкрутки при набегании на барабан обеих ветвей каната.

Выбор крюковой подвески

1 условие   Qп ³Q

2 условие  режим работы

По условию ПО ''Сибтяжмаш'' выбираем крюковую подвеску, умеющую параметры:              удлиненного  типа  с  пластинчатым  двурогим  крюком

Qп =100 т                                  тип 2

Mn=4,9 т    

Ввн=984 мм

Внар=1000 мм

Легкому режиму работы соответствует режим работы 2М.

Число блоков выбранной крюковой подвески соответствует числу блоков на кинематической схеме, поэтому схема запасовки канатов в полиспасте сохраняется.

Выбор каната

Вес  номинального  груза и крюковой  подвески  равен

G = (mгр + mп)g= (100+4,9)*9,8=1028 кН.

По  справочным  данным  находим   hп = 0,9 (при Uп = 8 ) ; Zк.б = 2 .   

hн.бл = 0,95 . По формуле определяем максимальное  статическое  усилие в канате :

Smax = G/(Zкб*Uппн бл) = 1028/(2*8*0,90*0,95 ) = 75,1 кН .

Smaxзап = 375,7 кН

Кзап = 5,0 (по таблице) для легкого режима работы.

Выбираю канат двойной свивки, ГОСТ 2688 – 80.

Sразр = 396 кН

dк = 28 мм маркировочная группа 1578 МПа.

1 условие  Smaxзап ≤ Sразр

375,7 ≤ 396

2 условие  Проверим перегиб каната на блоках подвески, предварительно найдя по таблице e = 20;

Dбл = Dбл о + dк = 800 + 28 = 828мм             828>560

Dбл > dк * e, следовательно условие выполняется .

Основные размеры установки барабана

Барабан для сдвоенного полиспаста с двумя внешними опорами и зубчатым венцом.

Dб = 0,85*dк * e = 0,85*28*20 = 476 мм

Примем Dб = 528мм

Dб о = Dб - dк = 476 – 28 = 448 мм, принимаю 500 мм.

Dб макс = 1,2*Dб = 1,2*528 = 633,6 мм

Lб = 2*Lк+2*Lн+L0з в

t = ( 1,1…1,23 )*dк = 1,16*28 = 32,5

Zнепр = 1,5

Zкр = 3

Zр = Lкр/(π*Dб) = 301600/(3,14*528) = 181

Lкр= Н*Uп = 37700*8 = 301600 мм

Lн = t*(Zр* Zкр * Zнепр) = 32,5*( 18+3+15 ) = 1170 мм

Длина гладкого среднего участка

Bнар ≤ l0 ≤ Bнар + 2*hmin σ*tq[γ]

hmin σ = 3* Dб = 3*528 = 1584 мм

1000 ≤ l0 ≤ 1333

примем  l0 = 1100 мм

Длина гладкого концевого участка равна

Lк = (4…5)* dк = 4,5*28 = 126 мм

Вз в = 300 мм

Lб = 2*1170+2*126+1100+300 = 3992 мм ( 1 слой навивки )

Открытая зубчатая передача

U = 3,15; m = 5; Z1 = 63; Z2 = 199; d1 = 317 мм; d2 = 1000 мм; aw = 658,5 мм;

d1 = d2 / U; U = Z2 / Z1 = d2 / d1 ; Z1 = d1 /m; Z = ( Z1+Z2*U ); d1 = 2*aw/(U+1)

вш = 0,5*658,5 = 330 мм; Взв = 330*0,95 = 300 мм

Открытая зубчатая передача

Частота вращения колеса

nб = V*Uп/(π*Dб) = 5,5*12/(3,14*0,85) = 24,7об/мин

Открытая зубчатая передача

U = 3,15; m = 5; d2 = 1000 мм; n2 = 8,58об/мин;

U = n1/n2 → n1 = 3,15*8,58= 27 об/мин;

d1 = d2/U = 1000мм/3,15 = 317 мм

Z1 = 63; Z2 = 199; bш = 0,5*527 = 264 мм; aw = 527 мм.

Расчет прочности зубьев по напряжениям изгиба.

Коэффициент концентрации нагрузки

К = 1.1

Коэффициент динамической нагрузки

КFv =1.1

Коэффициент неравномерности нагрузки одновременно зацепляющихся пар

К =1.22 (V ≤ 5 м/с; 8 степень точности).

YF – коэффициент формы зуба.

YF = 3,5

Коэффициент торцевого перекрытия.

Коэффициент, учитывающий неравномерность суммарной длины контакта зуба.

Кε = 0,92…0,97   ( принимаю 0,93 )

Базовый предел изгибной выносливости для материала шестерни и колеса.

Шестерня Сталь 40Х НВ 280; колесо Сталь 50 НВ 260.

σF01 = 1,8*НВ = 1,8*280 = 504 МПа

σF02 = 1,8*НВ = 1,8*260 = 468 МПа

Допускаемые изгибные напряжения для материалов шестерни и колеса.

Коэффициент долговечности

КFL = 1.

Коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки

КFC = 0,8 для реверсивной нагрузки.