Выбор крюковой подвески. Расчет и выбор гибкого элемента. Определение размеров блоков и элементов подвижной обоймы полиспаста. Определение размеров барабана

Министерство общего и профессионального образования

Российской  Федерации

Санкт-Петербургский государственный  горный институт им. Г. В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра ГТМ

Общие основы конструирования деталей машин.

Отчет по лабораторной работе по деталям машин № 2.

Выполнил: студент гр. ГМ 97-1                                С В

^{(подпись)}

ОЦЕНКА:

Дата:

ПРОВЕРИЛ:             доцент                                     . Е. С.                        

                                                 ^{(должность)                           (подпись)}

                                                                                   

 

 

 

 

 

 

1999 г.

2

1 Исходные данные.

Q-вес груза,Q=20 тонн;

h-высота подъема груза,h=15м;

V-скорость подъема груза,V=10м/мин;

I_n-кратность полиспаста; I_n=3;

Режим работы средний;

2 Выбор крюковой подвески.

Крюковую подвеску выбираем по ОСТ 24.191.08-81(Табл.1.1)

Масса 1361кг.

Диаметр каната; d_k=23…28мм;

Типоразмер по стандарту 50-50-710;

3 Расчет и выбор гибкого элемента.

S_max=G*(1-h)/(1-h^In)*hⁿ где

G-грузоподъемность;

G=Q*g; Q=Q_г+Q_К (где Q_г-вес груза;Q_К вес крюковой подвески);

G=209551H;

h-КПД блока;

n-количество блоков;

i_n-кратность полиспаста;

S_max=209551*(1-0.99)/(1-0.99³)*0.99=69833H;

По максимальному натяжению и заданному режиму работы механизма подъема определяем величину разрывого усилия;

S_разр= S_max*С_p; где С_p-коэффициент режима работы;

С_p=5 (для среднего режима работы по табл.2.3);

S_разр=349165 H;

По величине S_разр выбираем тип гибкого элемента.

3

По ГОСТ 7668-80 выбираем канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6*36(1+7+7/7+14)+10 (табл.2.2);

d_k=27;

S_разр не менее 364.50 кH;

Маркировочная группа 1578 мПа;

Расчетная площадь сечения проволок 283.79 мм²;

Ориентировочная масса 1000м смазанного каната 2800кг;

4 Определение размеров блоков и элементов подвижной обоймы полиспаста.

Для среднего режима работы; D_Бл/d_k=25;

Диаметр блока D_Бл=25*27=675мм;

Данный диаметр удовлетворяет выбранному типу крюковой подвески с D=710 мм;

5 Определение размеров барабана.

D_Бл³ d_k(18…30);

D_Бл=27*25=675мм;

По ряду предпочтительных чисел принимаем ближайший больший диаметр D_Бл=710мм;

Канатоемкость l=h*i_n,где

h-высота подьема груза;

l=15*3=45м;

С учетом типа барабана,схемы подвеса груза,способа крепления конца гибкого элемента на  

барабане определяется длина барабана А;

A=(z+z₀)*t;где z₀=(3¸4)-число витков предназначенных для закрепления свободного конца гибкого элемента на барабане;

z- число рабочих витков каната;

t= d_k+(2¸3)=27+3=30мм.-шаг навивки гибкого элемента;

z=l/D_Бл*p=45/0.71*3.14=19.9@20;

A=(20+4)*0.03=0.72м;

4

Потребное число слоев

N=(D_Бл-d_k)*2*n*d_k-[((D_Бл-d_k)/2*d_k)²-l/p*d_k*z]^1/2=

(710-27)/54-[((710-27)/54)²-45*10³/3.14*27*20]^1/2=1.1;

Диаметр барабана по ребордам.

D_р³D_Бл+2*n*d_k;

D_р=710+2*1.1*27=764мм;

Толщина стенки барабана

d=0.02*(D_Бл-d_k)+(6…10)=0.02*(710-27)+9=22.7@23мм;

6 Расчет мощности и выбор двигателя привода.

Предварительная мощность двигателя

N_дв=G*V/60*1000*h₀;где

G-грузоподъемность;

V-скорость подьема груза;

h₀-общий КПД;

h₀=h_п*hⁿ_об*h_б*h_р;где

h_п;h_об;h_б;h_р-соответственно КПД полиспаста,отклоняющего блока,барабана,редуктора;         п-число блоков не входящих в систему полиспаста.

h_п=(1-h^In)/(1-h) ^In=0.99;

h₀=0.99*0.99*0.94*0.97=0.89;

N_дв=209551*15/60*1000*0.89=58.8 кВт;

Определяем паспортную мощность электродвигателя

N_п=N_дв*(0.45/0.25)^1/2=78.9 кВт;

Выбираем электродвигатель типа МТВ 613-10;

Мощность на валу при ПВ=25% 80 кВт;

Частота вращения n_дв=580 мин ^–1;

Максимальный момент М_max=4050 Hм;

5

Маховый момент ротора25.0 кгм²;

7 Выбор редуктора.

Передаточное отношение редуктора.

I_р=p*h_дв*D_Бл/V*i_n=3.14*710*580/15*10³*3=28.7;

Выбираем редуктор типа Ц2-400;

I_Рном=34.42;

Частота вращения 1000 мин ^–1.

8 Расчёт пускового момента двигателя для проверки его на перегрузку.

Мn=Mc+Mg¢+Mg¢¢;где

Мс-статический момент,приведённый к валу двигателя (Hм);

Mg¢ и Mg¢¢-составляющие динамического момента,связанные с разгоном поступательно движущихся и вращающихся частей механизма подъёма груза (Hм);

Мс=G*D_Бл/2*I_Р*I_n*h₀=209551*0.71/2*3*34.42*0.89=809.4 Hм;

Mg¢=G*D_Бл²*h_дв/375*h₀*I²_р*I²_n*t_p;где

t_p=(1…3)с.время разгона.

Mg¢=209551*0.71²*580/375*9*34.42²*2*0.89=8.6 Hм;

Mg¢¢=C_n*G_i*D_i²*n_дв/375*t_p;где

C_n=(1.10…1.15) коэффициент привидения,учитывающий 10-15% увеличения момента от муфты тормозного шкива быстроходного вала редуктора.

G_i*D_i²-маховый момент ротора двигателя.

Mg¢¢=1.125*25*580/375*2==21.7;

Мп=840Нм;

Максимальный пусковой момент

Мп_max=1.33*Mп=1117.2 Нм;

Коэффициент перегрузки двигателя в период пуска

j= Мп_max/Мп_ном£j_доп;где

6

Мп_ном-номинальный момент двигателя,Нм;

j_доп-коэффициент перегрузки,допускаемый для данного двигателя;

М_ном=9550*N_дв/n_дв=9550*80/580=1017 Нм;

j_доп=М_дmax/М_ном=4050/1317=3.07;

j=М_дmax/М_ном=1117.2/1017=1.1 Þ j<j_доп;

Средний пусковой момент.

М_ср.п=0.85²*М_ном*j=0.85²*1017*1.1=808 Нм;

Время пуска (разгона системы до установившейся скорости );

t_р(f)=(1/(М_ср.п-М_с))*[G*D²*n_дв/375*I²_d*I²_n*h₀+C_n*G_i*D_i²*n_дв/375]=

(1/(1047-809.4))*[209551*0.71²*580/375*9*34.45²*0.89+1.125*25*580/375]=0.25 c;

Среднее ускорение при пуске.

A_n=V/t_р(f)=15(м/мин)/0.25(с)=1м/с²;

9 Расчет тормозного момента и выбор тормоза.

Тормозной момент.

Мт=Mc_(т)+Mg¢_(т)+Mg¢¢_(т)=

G*D_Бл*h₀/2*I_Р*I_n+G*D²_Бл*h_дв*h₀/375*I²_d*I²_n*t_т+C_n*G_i*D_i²*h_дв/375*t_т;где

Mc_(т);Mg¢_(т);Mg¢¢_(т)-статическая и динамическая состовляющие тормозного момента,Нм;

t_т-время затормаживания системы.

Мт=209551*0.71*0.89/(2*3*34.42)+209551*0.71²*0.89*580/(375*9*34.45²*1.25)+

+1.125*25*580*0.89/(375*1.25)=641+11+31=683 Нм;

Коэффициент запаса тормоза.

В=Мт_(п)/Мт³В_норм где;

Мт_(п)-паспортный момент тормоза.

В_норм=1.5-для среднего режима работы.

Принимаем тормоз серии                                 

Мт_(п)=

7

Диаметр тормозного шкива                       

Ширина колодки В_к=                   

В=    /683=

В>В_норм;что удовлетворяет условию.

1

Содержание

1 Исходные данные.                                                                                                                         2

2 Выбор крюковой подвески.                                                                                                          2

3 Расчет и выбор гибкого элемента.                                                                                               2

4 Определение размеров блоков и элементов подвижной обоймы полиспаста.                      3

5 Определение размеров барабана.                                                                                                3

6 Расчет мощности и выбор двигателя привода.                                                                           4

7 Выбор редуктора.                                                                                                                          5

8 Расчёт пускового момента двигателя для проверки его на перегрузку.                                  5

9 Расчет тормозного момента и выбор тормоза.                                                                           6