Розрахунок гакової підвіски
Ознайомлення з призначенням вантажопідйомної машини. Розгляд та характеристика методики вибору головних елементів гакової підвски. Визначення основних розмірів. Розрахунок розмірів гайки, параметрів траверси. Аналіз вибору підшипників для гака і блоку.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | методичка |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 15.01.2018 |
| Размер файла | 190,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ІНЖЕНЕРІЇ ТА КОМП'ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Кафедра „Технічна механіка“
Методичні вказівки до виконання практичних робіт з дисципліни: «Механізація навантажувально-розвантажувальних та складських робіт»
Тема: «Розрахунок гакової підвіски»
напрям підготовки 6.050.503 «Машинобудування»
ОКР «Бакалавр»
Розробник: к.т.н., доцент кафедри ТМ Дереза О.О.
Мелітополь 2015
Розрахунок гакової підвіски. Методичні вказівки для студентів з напряму підготовки 6.050.503 «Машинобудування» - Таврійський державний агротехнологічний університет, 2015 - 18 с.
Розробник: к.т.н., доцент кафедри ТМ Дереза О.О.
Рецензент: к.т.н., доцент кафедри ТСТТ Болтянський Б.В.
Розглянуто та рекомендовано до друку на засіданні кафедри „Технічна механіка“
Протокол № від « » 20 р.
Затверджено методичною комісією факультету ІКТ
Протокол № від « » 20 р.
Зміст
Вступ
1. Завдання для самостійної підготовки
2. Теоретична частина
3. Порядок виконання практичної частини
3.1 Оснащення аудиторії
3.2 Охорона праці
3.3 Вихідні дані до виконання роботи
4. Рекомендації щодо оформлення звіту
Контрольні питання
Список літератури
Додаток
Вступ
Транспортуючі машини являються невід'ємною частиною сучасного технологічного процесу, вони встановлюють та регулюють темп виробництва, являються основним засобом виконання навантажувально-розвантажувальних та складських робіт в багатьох галузях виробництва, служать для переміщення вантажу в межах обмеженої зони.
Вантажопідйомна машина - це піднімальне пристосування циклічної дії з зворотно-поступальним рухом вантажозахватного органу в просторі. Вантажопідйомний кран є різновидом вантажопідйомної машини, призначеною для піднімання й переміщення вантажів, підвішених з допомогою вантажного гака або іншого вантажозахватного органу.
В даних вказівках наведені короткі теоретичні відомості і характеристики ВПМ, варіанти завдань та методичні рекомендації по виконанню практичного заняття з механізації навантажувально-розвантажувальних та складських робіт.
Дані вказівки призначені для студентів спеціальності 6.050.503 „Машинобудування”, але можуть бути використані і студентами інших технічних спеціальностей.
Мета заняття: Ознайомитись з конструкціями гаків та гакових підвісок кранів. Ознайомитись з методикою вибору основних елементів гакової підвски та визначенням основних розмірів.
Закріпити знання та навички розрахунку основних елементів гакових підвісок.
Час: 2 год.
1. Завдання для самостійної підготовки
Під час підготовки до практичного заняття проробити матеріали лекції „Елементи механізму підйому“ вантажозахватні пристрої, переглянути та засвоїти основні положення рекомендованої навчальної літератури.
Вивчити та вміти вільно оперувати такими поняттями, як тип привода, режим роботи механізму, коефіцієнт запасу міцності, блок, барабан, траверса. Ознайомитись з конструкціями гакових підвісок.
Користуючись літературними посібниками і методичними вказівками кафедри ознайомитись з методикою проведення паспортизації обладнання, принципами маркування елементів ВПМ.
Питання вхідного контролю
1.1 Класифікація та область використання вантажозахватних пристроїв.
1.2 Види гакових підвісок.
1.3 Назвати основні конструктивні елементи гакової підвіски.
1.4 За якими параметрами вибирається гак?
1.5 Позначення та маркування вантажозахватних пристроїв ВПМ.
1.6 Який розмір гака є основним?
1.7 Які типи підшипників використовуються при закріпленні гака?
1.8 Способи стопоріння різьблення хвостовика гака.
1.9 Способи усунення випадання стропів з розтвору гака.
1.10 Заходи безпеки при роботі вантажопідйомних машин.
2. Теоретична частина
До вантажозахватних пристроїв відносяться гаки однорогої й дворогі, петлі, кліщі, кліщові захвати, ковші, електромагніти, грейфери. Гаки, вантажні петлі відносяться до універсальних, інші - до спеціальних вантажозахватних пристроїв.
Гаки за формою підрозділяють на однорогі й дворогі. Однорогі гаки застосовуються в машинах з вантажопідйомністю до 20 т, дворогі - від 20 т і вище. Розміри гаків стандартизовані. Їх виготовляють методом вільного кування або гарячого штампуванням зі сталі 20, застосування високо вуглецевих сталей і чавуну не допускається через крихкість. При конструюванні гаків вихідним розміром є діаметр зіва s, що повинен бути достатнім для розміщення в ньому строп чалкових канатів.
При розрахунку найбільшу складність представляє визначення розмірів перетинів вигнутої частини гака. Це пов'язане з тим, що існуючі формули для розрахунку криволінійних брусів більше зручні для перевірки напружень, ніж для визначення розмірів. При виборі гаків за ГОСТ 6627-74 - Гаки однорогі попередній розрахунок і перевірка на міцність необов'язкові.
Гакові підвіски кранів розрізняють за вантажопідйомністю (залежно від режиму роботи вантажопідйомного механізму), кількості і розташуванню блоків. Гакова підвіска складається з рухомих блоків поліспаста і гака, об'єднаних траверсою і щоками. Встановлюється на тросі або ланцюзі тельфера.
В залежності від розташування траверси, гакові підвіски також поділяються на нормальні й укорочені. У нормальній підвісці траверса об'єднана з блоками поліспаста щоками, а в укороченій - розташовується на осі блоків поліспаста. Укорочені підвіски мають тільки парне число блоків.
Гаки, розраховані на навантаження більше 3 тонн, встановлюються на кулькових закритих опорах, що забезпечують легке обертання гака; при менших навантаженнях гаки можуть встановлюватися на сферичних опорах ковзання. У нормальних підвісках траверса, на якій укріплений гак, з'єднується з віссю канатних блоків щоками, виготовленими з листової або смугової сталі ст.3. В укорочених підвісках блоки поліспаста розміщують на подовжених цапфах траверси. Укорочена гакова підвіска дозволяє здійснити підйом вантажу на трохи більшу висоту, але її можна застосовувати лише при парній кратності поліспаста.
Для оберігання від виходу каната з ручайку блоків підвіски гака, а також блоків вантажних і стрілових поліспастів передбачені спеціальні кожухи, виготовлені з листової сталі не менш 3 мм. Кожухи гакових підвісок мають прорізи для проходу каната, їх ширину і довжину вибирають так, щоб виключити тертя каната об кожух.
3. Порядок виконання практичної частини
3.1 Оснащення аудиторії
- наочні посібники (плакати з зображеннями кранових механізмів, елементів ВПМ, умовними позначеннями елементів схем, зразки вантажозахватних пристроїв);
- література та методичні вказівки [1, 5, 6, 7].
3.2 Охорона праці
При проведенні даного практичного заняття не застосовуються учбові, допоміжні та інші засоби, які могли би потенційно становити загрозу здоров'ю та життю учасників заняття, тому інструктаж на робочому місці перед початком заняття не проводиться.
Всі присутні на занятті повинні керуватися загальними правилами безпеки при проведенні аудиторних занять, прийнятими в університеті. У разі виникнення небезпечної ситуації (пожежа, землетрус, тощо) слід оперативно покинути аудиторію і сповістити відповідні служби порятунку.
3.3 Вихідні дані до виконання роботи
Оформлення вихідних даних:
- визначити і записати задачу розрахунку з зазначенням основних його етапів;
- записати вихідні дані розрахунку:
вантажопідйомність, тип привода, режим роботи механізму, діаметр блока;
- скласти та зобразити кінематичну схему гакової підвіски з нумерацією всіх елементів.
Таблиця 1 - Вихідні дані до виконання роботи
|
Номер варіанта |
Q, кН |
Dбл, мм |
v, м/хв. |
ТВ, % |
|
|
1 |
10 |
300 |
19 |
Л (15) |
|
|
2 |
15 |
320 |
18 |
С (25) |
|
|
3 |
20 |
360 |
17 |
В (40) |
|
|
4 |
25 |
200 |
16 |
Л (15) |
|
|
5 |
30 |
240 |
15 |
С (25) |
|
|
6 |
35 |
260 |
14 |
В (40) |
|
|
7 |
40 |
280 |
13 |
Л (15) |
|
|
8 |
45 |
380 |
12 |
С (25) |
|
|
9 |
50 |
400 |
11 |
В (40) |
|
|
0 |
55 |
350 |
10 |
Л (15) |
|
|
в |
а |
в |
б |
Таблиця 2 - Основні розміри різьби у міліметрах
|
Номінальний діаметр d |
12 |
(14) |
16 |
(18) |
20 |
(22) |
24 |
(27) |
30 |
33 |
36 |
42 |
48 |
|
|
Крок t |
1,75 |
2 |
2,5 |
3 |
3,5 |
3,5 |
4 |
4,5 |
5 |
|||||
|
Розмір «під ключ» S |
18 |
21 |
24 |
27 |
30 |
34 |
36 |
41 |
46 |
50 |
55 |
65 |
75 |
|
|
Діаметр описаного кола D2 |
19,9 |
22,8 |
26,2 |
29,6 |
33,0 |
37,3 |
39,6 |
45,2 |
50,9 |
54,8 |
60,8 |
71,3 |
82,6 |
|
|
Висота Н |
14 |
17 |
19 |
22 |
24 |
26 |
29 |
32 |
36 |
40 |
43 |
50 |
58 |
Таблиця 3 - Основні розміри різьби (ГОСТ 9484-73) у міліметрах
|
d = D |
t |
d1 = D1 |
d = D |
t |
d1 = D1 |
|
|
12 14 16 18 20 22 24 27 30 |
1,75 2,0 2,0 2,5 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 |
10,106 11,835 13,835 15,294 17,294 19,294 20,752 23,752 26,211 |
33 36 39 42 45 48 52 56 60 |
3,5 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0 5,5 5,5 |
29,211 31,670 34,670 37,129 40,129 42,587 46,587 50,046 54,046 |
3 Розрахувати гакову підвіску
Перевірка міцності перерізу нарізної частини хвостовика гака
- визначити напруження нарізної частини хвостовика гака;
- порівняти розрахункові напруження з допустимими та зробити висновок про міцність перерізу [4].
Вибір гайки гака
- вибрати гайку за ГОСТ 15523-70 [8];
- визначити основні розміри гайки.
Перевірка міцності поверхні контакту витків гака та гайки
- визначити напруження зминання на поверхні контакту витків гайки;
- порівняти розрахункові напруження з допустимими та зробити висновок про міцність гака [4].
Вибір підшипників гака
- вибрати тип підшипника гака в залежності від умов роботи. Гаки, розраховані на навантаження більше 3 тонн, встановлюються на кулькових закритих опорах, що забезпечують легке обертання гака;
- визначити основні параметри підшипника та його ресурс у годинах.
Визначення розмірів траверси гакової підвіски
- визначити максимальний згинаючий момент в небезпечному перерізі траверси;
- визначити потрібний момент опору перерізу траверси;
- визначити висоту та ширину траверси.
Визначення діаметра цапфи траверси та вибір підшипників блока
- визначити згинаючий момент в перерізі В - В траверси;
- визначити діаметр цапфи траверси;
- визначити діаметр осі блоку з умови міцності на згин;
- вибрати по діаметру осі блока підшипник та визначити його ресурс.
4. Рекомендації щодо оформлення звіту
Зміст повинен містити найменування роботи, мету, результати практичної частини і висновки по роботі, які включають аналіз одержаних результатів. Звіт виконується на аркушах формату А4.
При формулюванні загальних висновків по даному розрахунку потрібно коротко і чітко констатувати виконання всіх етапів розрахунку гакової підвіски з зазначенням основних її параметрів (номер гака, номера підшипників гака та блока, розміри основних елементів підвіски, тощо).
Контрольні питання
1 Які вантажозахватні пристрої відносяться до універсальних?
2 З якого матеріалу виготовляються гаки?
3 Способи виготовлення гаків.
4 Чому розрахунок і перевірка на міцність гаків необов'язкові?
5 Які гайки застосовуються для кріплення хвостовика гака?
6 Умови застосування різних типів гакових підвісок.
7 Які напруження виникають в перетинах вигнутої частини гака при підйомі вантажу?
8 Які напруження виникають на поверхні контакту витків гака при підйомі вантажу?
9 З яких міркувань для стопоріння різьблення хвостовика гака використовують стопорну планку?
10 Чому підшипники гака вибираються по статичній вантажопідйомності?
Список літератури
1. Конспект лекцій.
2. Іванченко Ф.К. Підйомно-транспортні машини: Підручник / Ф.К. Іванченко. - К., 1993. - 413 с.
3. Красников В.В. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве: учеб. / В.В. Красников. - М., 1973. - 464 с.
4. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: учеб. / М.П. Александров. - 2-е изд. перераб. - М, 1984. - 336 с.
5. ПТМ. Атлас конструкций. Под ред. М.П. Александрова, Д.Н.Решетова. - М.: Машиностроение, 1973.
6. Альбом довідкових матеріалів до лабораторних робіт з ПТМ та МНРР. - Мелітополь, ТДАТУ, 2009.
7. Дереза О.О. Розрахунок поворотного крана. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни „Підйомно-транспортні машини“ / О.О. Дереза, ТДАТУ, Мелітополь, 2009. - 35 с.
8. Самохвалов Я.Л., Левицкий М.Я., Григораш В.Д. Справочник техника-конструктора.- К.: Техніка, 1978.
9. ГОСТ 6627-74 Крюки однорогие. Заготовки. Типы. Конструкция и размеры. - М.: Издательство стандартов, 2003.
Додаток
Довідковий
Приклад розрахунку гакової підвіски
Задача розрахунку: Перевірити хвостовик гака на міцність, визначити розміри гайки, параметри траверси та вибрати підшипники для гака і блоку.
Вхідні дані:
вантажопідйомність Q = 90 кН = 90000 Н;
гак № 16;
діаметр блоку Dбл = 0,4 м;
швидкість підйому вантажуv = 26 м/хв.
Рисунок 1 - До розрахунку деталей гакової підвіски
1 Перевірка хвостовика гака на міцність.
Розрахункові напруження в небезпечному перерізі нарізної частини хвостовика гака
(1)
де d1 - внутрішній діаметр різьби М 56, d1 = 50,041 мм.
Так як розрахункові напруження на розтяг менше допустимих []р = 50...60 Н/мм2 для сталі 20, з якої зроблений гак, то міцність перерізу забезпечена. вантажопідйомний траверса підшипник
2 Вибір гайки гака
Для гака вибираємо гайку по ГОСТ 15523-70 з наступними розмірами: різьба М56, діаметр описаного кола гайки D2=94,5мм, розмір під ключ S = 85 мм, висота гайки H = 64 мм, крок різьби t = 5,5 мм.
Розрахункові напруження зминання на поверхні контакту витків
(2)
Так як розрахункові напруження зминання не перевищують допустимих []зм = 30...35 Н/мм2 для сталі 20, з якої зроблений гак (гайка з сталі 35), то міцність витків на зминання забезпечена (навіть з врахуванням зменшення висоти гайки за рахунок установки стопорної планки).
3 Вибір підшипників гака
Так як частота обертів гака n 1 об/хв., то підшипники гака вибираються по статичній вантажопідйомності. По діаметру шийки гака dш = 60 мм гака №16 і величині вантажопідйомності Q = 90000 Н вибираємо упорний підшипник №8212 по ГОСТ6874-75 зі статичною вантажопідйомністю Cо=155000 Н, внутрішнім діаметром d = 60 мм, зовнішнім діаметром D= 95мм, висотою Н = 26 мм.
4 Максимальний згинаючий момент в перерізі траверси
(3)
де b - відстань між щоками траверси, прийнята по компоновці траверси, мм.
b = (0,4...0,5) Dбл;
b = (0,4...0,5) 400 = 160 мм;
Висота траверси
(4)
де W - момент опору середнього перерізу траверси, мм3;
b' - ширина траверси, мм;
dот - діаметр отвору середнього перерізу траверси, мм.
Потрібний момент опору перерізу траверси
(5)
де []зг - допустимі напруження, []зг = 60 Н/мм2.
Ширина траверси
b' = D2 + (10...20) мм;
b' = 94,5 + (10...20) = 104,5...114,5 мм.
Приймаємо b' = 110 мм.
Діаметр отвору середнього перерізу траверси
dот = dш + (2...5) мм;
dот = 60 + 5 = 65 мм.
Приймаємо h = 90 мм.
5 Діаметр цапфи траверси
(6)
де М - згинаючий момент в перерізі цапфи траверси
(7)
де - розмір перерізу траверси, = 10...15 мм.
6 Діаметр осі блоку
Приймаємо dо = 85 мм.
7 Вибір підшипників блока
Для блока вибираємо по діаметру осі два радіальних шарикопідшипника № 317 по ГОСТ 8338-75 з динамічною вантажопідйомністю C = 133000 Н, внутрішнім діаметром d=85мм, зовнішнім діаметром D = 180 мм, шириною В = 41 мм.
Розрахункова довговічність підшипника в годинах
(8)
де n - частота обертання блока, об/хв.
Qпр - приведене навантаження підшипника, Н.
Qпр = V X FR kб kт,(9)
де V - коефіцієнт, що враховує обертаюче кільце підшипника; при обертанні зовнішнього кільця V= 1,2;
X - коефіцієнт радіального навантаження, X = 1;
FR - радіальне навантаження, Н;
kб - коефіцієнт безпеки, враховуючий динамічне навантаження kб = 1,3;
kт - температурний коефіцієнт, kт = 1.
Для однорядних радіальних підшипників при наявності двох підшипників та нерівномірного розподілу навантаження між ними
FR = 0,6 Q;
FR = 0,6 90000 = 54000 Н;
Qпр = 1,2 1 54000 1,3 1 = 84240 Н;
Ресурс підшипників відповідає рекомендованому (1000 год.) при діаметрі блока рівному діаметру барабана Dб = 400 мм, і швидкості змотування каната vк = 26 м/хв.
Висновок: На основі розрахунку визначено основні розміри елементів гакової підвіски з урахуванням виду привода та режиму роботи.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Схема розташування полів допусків. Розрахунок граничних і виконавчих розмірів калібрів для контролю отвору й вала з'єднання. Розрахунок підшипників кочення і нарізних сполучень. Схема розмірного ланцюга із вказівками. Основні параметри зубчастого колеса.
курсовая работа [393,5 K], добавлен 21.12.2010Визначення головних розмірів магнітопровода статора. Розрахункова потужність двигуна. Розрахунок геометричних розмірів пазів і зубців статора. Число ефективних провідників в пазу. Геометричні розміри пазів і зубців ротора. Індукція в повітряному зазорі.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.03.2013Основне призначення та загальна будова стрілочного приводу. Вибір електродвигуна, кінематичний і силовий розрахунок передавального механізму, конструювання другого проміжного вала. Визначення основних розмірів зубчастих коліс. Розрахунок підшипників.
курсовая работа [173,4 K], добавлен 31.10.2014Визначення навантажувально-кінематичних параметрів електродвигуна. Розрахунок передач приводу. Проектування і конструювання валів, визначення їх розмірів. Вибір підшипників кочення по параметрам їх довговічності. Підбір стандартизованих деталей і мастила.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 22.09.2010Розрахунок параметрів структури суворого полотна, продуктивності в’язальної машини та витрат сировини на одиницю виробу. Технологічний розрахунок малюнку. Обґрунтування вибору асортименту. Автоматизація технологічних процесів і транспортні засоби.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.04.2012Розрахунок механізму підйому вантажу. Вибір підшипника гака, гальма механізму підйому, схема механізму пересування. Механізм пересування крана та пересування візка. Розрахунок елементів підвіски. Перевірка електродвигуна за часом розгону та нагрівом.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 04.03.2012Визначення основних параметрів та вибір електродвигуна. Вихідні дані для розрахунку передач приводу. Проектування передач приводу та конструювання валів, визначення їх розмірів. Вибір підшипників кочення та муфт. Конструювання елементів корпусу.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.09.2010Особливості і нові положення теорії та методики розрахунку технологічних розмірних ланцюгів при виконанні розмірного аналізу технологічних процесів. Розрахунок граничних значень припусків на операцію. Розрахунок технологічних розмірів та їх відхилень.
реферат [449,0 K], добавлен 22.07.2011Вибір конструктивної схеми і розмірів основних частин крана. Орієнтовний розрахунок ваги крана та окремих його елементів. Загальний розрахунок механізму підіймання вантажу. Розрахунок статичного моменту на валу гальмівного шківа та підбір гальм.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.12.2017Визначення кінематичних і силових параметрів приводу, підшипників веденого та ведучого вала. Проектний розрахунок плоскопасової та циліндричної прямозубої передачі. Характеристика одноступеневого циліндричного редуктора. Метали для зубчастих коліс.
курсовая работа [518,5 K], добавлен 19.04.2015
