Определение нагрузок в механизме поворота портального крана

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство морского и речного транспорта

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волжская государственная академия водного транспорта

Кафедра прикладной механики и подъёмно-транспортных машин

Лабораторная работа №4

«Определение нагрузок в механизме поворота портального крана»

по дисциплине: ГПМ и МБТ

Выполнил:

студент группы П-311

Привезенов Сергей

Проверил:

доцент К.Т.Н.

Захарцев В.П.

Н. Новгород 2010

Содержание

1. Исходные данные

2. Определение момента сил сопротивления повороту

3. Расчёт мощности привода

4. Выбор электродвигателя

5. Проверка двигателя на перегрузку при установившимся движении

6. Выбор редуктора и открытой передачи

6.1 Определение передаточного числа открытой передачи

7. Устройство, расчёт, регулировка предохранительной фрикционной муфты

7.1 Назначение муфт

7.2 Устройство и расчёт многодисковой предохранительной фрикционной муфты

7.2.1 Устройство и принцип действия

7.2.2 Расчёт многодисковой муфты

7.3 Регулировка муфты

8. Определение тормозного момента, выбор и расчёт тормоза

9. Кинематическая схема механизма

Литература

1. Исходные данные

Тип крана: кран на поворотной платформе.

Опорно-поворотное устройство - на колесах.

Грузоподъёмность крана Q=16т.

Максимальный вылет

Диаметр кругового рельса

Частота вращения поворотной части крана

мощность привод тормоз двигатель

2. Определение момента сил сопротивления повороту

;

Где: момент сил трения;

момент от действия ветровой нагрузки на поворотную часть;

момент, вызванный отклонением грузовых канатов из плоскости стрелы;

Где: сопротивление трению в ОПУ, кН;

диаметр кругового рельса, м;

В зависимости от типа ОПУ определяется сопротивление трению:

Где: сопротивление трению;

масса поворотной части; т;

Q - грузоподъёмность;

Коэффициент сопротивления трению для колесного устройства:

Где: k - плечо трения качения; (0,5…0,6мм);

с - коэффициент дополнительного сопротивления; (1,3…2,5);

µ - коэффициент трения;

d - диаметр колеса;

D_k - диаметр колеса.

Момент от действия ветровой нагрузки определяется исходя из следующей формулы:

Где: площадь груза; 13

площадь противовеса; 2,3

площадь машинного отделения; 55

- площадь стрелы с хоботом брутто;

ветровая нагрузка; 150Па

А_С -площадь стрелы; 50 м²

А_Х - площадь хобота; 18 м²

Коэффициент сплошности для решетчатых конструкций 0,3…0,6

Момент, вызванный отклонением грузовых канатов из плоскости стрелы:

3. Расчёт мощности привода

Мощность привода определяется по формуле:

Где: момент сил трения;

среднеквадратическая нагрузка на поворотную часть;

момент, вызванный отклонением грузовых канатов из плоскости стрелы;

- угловая скорость поворотной части крана;

Z дв. -число электродвигателей;

Где: КПД редуктора;

КПД открытой передачи;

4. Выбор электродвигателя.

Выбираем двигатель: MTF712-10, ПВ=60%

N_ном?N

- частота вращения двигателя

- максимальный момент 5690

- масса 1700кг

5. Проверка двигателя на перегрузку при установившимся движении

Условие:

Где: наибольший момент развиваемый двигателем;

максимальный момент сопротивления на валу двигателя;

Где: частота вращения двигателя;

частота вращения поворотной части крана;

Момент от действия ветровой нагрузки при :

Условие выполняется.

6. Выбор редуктора и открытой передачи

6.1 Определение передаточного числа открытой передачи

Так как

;

Где: передаточное число редуктора;

передаточное число открытой передачи;

Выбранный редуктор оснащён предохранительной фрикционной муфтой.

Редуктор коническо-цилиндрический:

Где: передаточное число ступеней;

;

7. Устройство, расчёт, регулировка предохранительной фрикционной муфты

7.1 Назначение муфты - защита механизма от поломок при резких пусках и случайных перегрузках

Муфта рассчитана на момент:

Где: момент номинальный;

передаточное число от вала двигателя до вала, где установлена муфта;

КПД механизма;

Для Q=16т.

7.2 Устройство и расчёт многодисковой предохранительной фрикционной муфты.

7.2.1.Устройство и принцип действия (вариант 2а):

Рисунок 7.3. - Схема многодисковой предохранительной фрикционной муфты.

При резких пусках и случайных перегрузках ведущие диски муфты проскальзывают относительно ведомых, которые неподвижны, защищая деталь от поломок.

7.2.2.Расчёт многодисковой муфты

Необходимое суммарное усилие пружины определяется из выражения:

Где: момент, на который рассчитана муфта;

коэффициент трения (0,12…0,16-обильная смазка);

число трущихся поверхностей;

Средний радиус на который приложена суммарная сила трения:

Удельное давление между дисками определяется по формуле:

Определяем площадь контакта:

7.3 Регулировка муфты

При эксплуатации необходимо правильно отрегулировать муфты, при этом необходимо изменить усилие пружины при помощи регулировочной гайки. Если усилие не достаточно, то поворотная часть вращаться не будет. Если пружина перетянута избыточно, то возможны поломки при случайных перегрузках. Практически регулировка осуществляется при помощи динамометра и рукоятки. При этом открытая передача фиксируется двумя клиньями. На быстроходный вал редуктора устанавливается рукоятка с динамометром. Рукоятка поворачивается на угол , когда наступает проскальзывание.

ослабить пружину.

подтянуть пружину.

8. Определение тормозного момента, выбор и расчёт тормоза

По условиям работы в механизме испытания тормоз нормально-открытого типа. Этот тормоз способствует эффективному устранению раскачивания груза. Центр тяжести груза и точка подвеса должны располагаться на одной вертикали.

Момент тормозной:

Определение передаточного числа рычажной системы:

Усилие, действующее на педаль:

Где:

Определение хода педали:



Где: Кисп - коэффициент использования хода педали (0,75…0,8);

максимальный ход педали (150…250мм);

9. Кинематическая схема механизма поворота

Рисунок 9.1. - Кинематическая схема механизма поворота.

Литература

1. Конспект лекций.

2. Справочник по кранам под редакцией А.И. Дукельского, т.2 - и.: Машиностроение г. Горький 1973 - 504с.

3. Справочник механизатора речного порта / Под редакцией М.М. Шерле - м: Транспорт. - г. Горький. 1980-391с.

4. Каракулин М.И. Устройство и техническое обслуживание крановых тормозов и канатов - г. Горький. 1981-55с.

5. Захарцев В.П. Портовые грузоподъёмные машины. г. Н.Новгород 1991-33с.

6. Справочник по кранам / Под редакцией Гохберга. т.1 и т.2 - г. Москва 1988 - 559с.

Размещено на Allbest.ru