Основы конструирования подъемно-транспортных машин

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Примеры расчетов механизмов

 

 

Екатеринбург

2018

 

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

 

ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет»

 

Кафедра автоматизации и инновационных технологий

В.Г. Новоселов

 

 

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

Примеры расчетов механизмов

Учебно-методическое пособие

к выполнению практических заданий по дисциплине

«Основы конструирования подъемно - транспортных машин»

для обучающихся по направлению подготовки бакалавров

35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих

производств», профиль «Технология деревообработки»

всех форм обучения

        

 

 

              

                                                                                                     

 

Екатеринбург

2018

Печатается по рекомендации методической комиссии ИЛБиДС.

Протокол № __ от ___________ 201_ г.

 

 

Рецензент – В.И.Сулинов, доцент, канд. техн. наук.

 

 

Редактор _______________

Оператор компьютерной верстки Е.А. Газеева

 

Подписано в печать _________		Поз. ____
Плоская печать	Формат 60×84 1/16	Тираж 10 экз.
Заказ №	Печ. л.	Цена руб. коп.

 

Редакционно-издательский отдел УГЛТУ

Отдел оперативной полиграфии УГЛТУ

ВВЕДЕНИЕ

Учебная дисциплина «Основы конструирования подъемно-транспортных машин» является специальной дисциплиной, имеет большое значение в практической деятель­ности. Понимание сущности и освоение методов расчета механизмов необходимо выпускникам для овладения соответствующими профессиональными компетенциями:

- способность применять систему фундаментальных знаний (математических, естественнонаучных, инженерных и экономических) для идентификации, формулирования и решения технологических проблем лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств (ОПК-2);

- способность использовать пакеты прикладных программ для расчета технологических параметров процессов и оборудования (ПК-2);

- готовность обосновывать принятие конкретного технологического решения при разработке технологических процессов и изделий, а также выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-4);

- владение методами исследования технологических процессов заготовки древесного сырья его транспортировки и переработки (ПК-11);

- способность выполнять поиск и анализ необходимой научно-технической информации, подготавливать информационный обзор и технический отчет о результатах исследований (ПК14);

- готовность обосновано выбирать оборудование, необходимое для осуществления технологических процессов (ПК-16).

В примерах рассмотрены расчеты как ручных механизмов (домкрат, таль), так и механизмов с электроприводом (подъема груза, передвижения и поворота крана), а также – проверка стрелового крана на устойчивость. Учебно-методическое пособие снабжено необходимым минимумом справочного материала.

 

Решение:

1. Силовой и кинематический расчет тали

1.1. Из условия самоторможения принимаем однозаходный правый червяк (Z ₁=1).

1.2. Вращающие моменты на осях приводной (Т ₁) и грузовой (Т ₂) звездочек,

=150 Н*м;                                    (2.1)

12∙10³∙0,2/4 = 600 Н*м.                                   (2.2)

1.3. Передаточное число червячной передачи

=600/(21∙0,6) = 47,7,                                              (2.3)

где η – к.п.д. открытой самотормозящей червячной передачи, принимаем η =0,6.

Округляем i до целого. Принимаем i = 48.

1.4. Число зубьев червячного колеса

1∙48 = 48.                                                        (2.4)

2. Расчет червячной передачи из условия прочности на изгиб зубьев

2.1. Угол подъема винтовой линии червяка

= arc tan (1/10) = 5⁰40 ’,                                    (2.5)

где q – коэффициент диаметра червяка, принимаем из стандартного первого ряда (6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25) q =10.                                                           

2.2. эквивалентное число зубьев червячного колеса

                                (2.6)

2.3. Коэффициент формы зуба червячного колеса Y_{F 2}

Zv2	20	24	28	30	32	35	40	45	50	60	80
YF 2	1,98	1,88	1,80	1,76	1,71	1,64	1,55	1,48	1,45	1,4	1,34

Принимаем Y_{F 2} = 1,45.

 

2.4. Условие прочности на изгиб зубьев червячного колеса

 ,                           (2.7)

где F_{t 2} – окружное усилие на делительной окружности червячного колеса.

Выразим все входящие величины через неизвестный модуль и известные величины:

K – коэффициент нагрузки, при постоянной нагрузке и скорости v < 3 м/с K = 1;

b ₂ – ширина зубчатого венца червячного колеса

m – модуль червячного зацепления.

Сделав все подстановки (момент в Нм, напряжение в Па), получим:

или

Выразив из (2.10) модуль m и приняв напряжение равным допускаемому,получим:

 = 0,004 м,

Принимаем модуль из стандартного первого ряда (1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0), мм m = 4 мм.

3. Основные размеры червячной передачи

3.1. Диаметр делительной окружности червяка

(2.11)

3.2. Диаметр делительной окружности червячного колеса

                          (2.12)

3.3. Межосевое расстояние червячной передачи

Литература

1. Кузьмин А.В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин/А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. – Минск: Вышейшая школа, 1983. – 350 с.

2. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций/В.И.Брауде, М.М.Гохберг, И.Е.Звягин и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. – Л.: Машиностроение, 1988. – 536 с.

3. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов /М.П.Александров, М.М.Гохберг, А.А.Ковин и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. – Л.: Машиностроение, 1988. – 559 с.

4. Казак С.А. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: учебное пособие/ С.А.Казак и др..- М.: Высшая школа, 1989. – 320 с.

5. Абрамович И.И. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник / И.И.Абрамович, В.Н.Березин, А.Г.Яуре. - М.: Машиностроение, 1989. – 360 с.

6. Майникова Н.Ф. Механизмы подъёма ручных и электрических талей: методические указания / сост. Н.Ф. Майникова. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. – 40 с.

7. Виноградов В.Ф. Краны для лесных грузов: Атлас конструкций/Под общ. ред. В. Ф. Виноградова, Л. А. Шабалина; Урал. гос. лесотехн. ун-т. – 2001.

8. Романов М.Я. и др. Сборник задач по деталям машин: Учеб. Пособие для учащихся техникумов/М.Я.Романов, В.А.Константинов, Н.А.Покровский. – М.: Машиностроение, 1984. – 240 с.

 

Приложения

Приложение А

Условное обозначение Г/п, т Режим работы Диаметр блоков, мм Диаметр каната, мм Масса, кг Подвеска крюковая-1,0-7А-1-Д200-Д8,1 1,0 М1…М6 200 8,1 12 Подвеска крюковая-1,6-8А-1-Д200-Д9,7 1,6 М1…М6 230 9,7 16 Подвеска крюковая-2,0-10А-1-Д236-Д11,5 2,0 М1…М6 236 11,5 25,5 Подвеска крюковая-3,2-12А-1-Д400-Д14 3,2 М1…М3 400 14 48 Подвеска крюковая-3,2-12А-1-Д500-Д14 3,2 М4…М6 500 14 62 Подвеска крюковая-5,0-14А-1-Д500-Д16,5 5,0 М1…М3 500 16,5 90 Подвеска крюковая-5,0-14А-1-Д630-Д18 5,0 М4…М6 630 18 120

 

Приложение Б

 

Канаты ЛК-Р-6х19+1ОС крестовой свивки

 

Диаметр каната, мм