Файл: Введение 2 Общие схемы крана, описание устройства, конструкция, работа 3.docx
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 80
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и присоединительные размеры литого коуша.
З70
З60
M39
Рис. 3.3.1.2. Конструкция узла крепления каната к металлоконструкции тележки.
Расчетную схему оси см. рис. 3.3.2.1.
Ось испытывает напряжения среза в месте крепления к скобе. Перерезывающие силы (см. рис. 3.2.3.1)
R1=R2=Smax∙kд∙k /2; (3.3.2.1)
где Smax=85,86 (кН) см. форм. 3.1.1.3, kд=1,2 коэффициент динамичности, k=2 коэффициент запаса.
R1=R2=85,86∙1,2∙2/2=103 (кН).
Минимальный диаметр оси в месте крепления к стойке d=60 (мм) (см. рис.3.3.1.2) По формуле 3.2.3.3
3,14 0,062
S=
4
=0,0028 (м2);
По формуле 3.2.3.2
ср=
103 103
0,0028
=36,79 (МПа).
Материал оси сталь 45; допустимые напряжения среза см. форм. 3.2.3.4 36,79 (МПа)<200 (МПа).
ср<[ ]ср,
Ось выдерживает нагрузку.
R1pR2
200>
+
-
Рис. 3.3.2.1. Схема к расчету оси коуша.
103
Болт (см. рис 3.3.1.2) крепит скобу к металлоконструкции тележки.Болт необходимо расчитать на растяжение.
Усилие возникающее в болте под действием силы натяжения каната
Рб=Smax∙kд∙k, (3.3.3.1)
где kд, k см. форм. 3.3.2.1.
Рб=85,86∙1,2∙2=206,1 (кН).
Напряжение в болте от силы Рб
ζр= Рб≤[ζр], (3.3.3.2)
Sр
где Sр площадь поперечного сечения болта, м2. [ζр] допускаемое напряжение растяжения, МПа:
[ζр]=ζт/2,5; (3.3.3.3)
где ζт предел текучести материала, МПа; для стали 45 ζт=519,8 (МПа) (см. табл. 1.15 [8]). [ζр]=519,8/2,5=207,92 (МПа).
Sр=
d2
4
3,14 0,0392
=
4
=0,0012 (м2).
По формуле 3.3.3.2
206,1103
ζр=
0,0012
=172 (МПа).
ζр<[ζр]
Болт выдерживает нагрузку.
В качестве демпфера используем тарельчатые пружины.
Число устанавливаемых пластин принимаем равным шести, тогда нагрузка на одну пластину:
Рпл=Рб/n, (3.3.4.1)
где Рб усилие действующее на пружину, кН; n=6 число пружин.
Рпл=206,1/6=34,35 (кН).
8,4
Выбираем пружину, состоящую из 6-ти тарелок (см. табл. 32 [5]) с максимальным усилием каждой Рт=35,51 (кН) (см. рис. 3.3.4.1).
3,1
Рис. 3.3.4.1. Основные размеры пружины тарельчатой (ГОСТ 3057-79).
Скобу (см. рис. 3.3.5.1) необходимо проверить на напряжения растяжения и смятия поверхности отверстий.
Растягивающее усилие в скобе
Рс=Рб/2; (3.3.5.1)
Рс=206,1/2=103,1 (кН).
Площадь поперечного сечения скобы, при сторонах а и b (см. рис. 3.3.5.1) Sр=a∙b=0,03∙0,06=0,0018 (м2).
По формуле 3.3.3.2
103,1103
ζр=
0,0018
=57,28 (МПа).
Материал скобы сталь 45 (см. форм. 3.3.3.3) ζр<[ζр]
Контактные напряжения
ζсм=
PсSсм
≤[ζсм], (3.3.5.2)
где Sсм площадь поверхности контакта, м2;
[ζсм] допускаемые контактные напряжения, МПа; для стали 45 [ζсм]=350 (МПа), при режиме работы 6М (см. табл. V.2.46 [7]).
Площадь поверхности контакта
Sсм= da, (3.3.5.3)
2
где d=60 (мм) миниманимальный диаметр оси (см. рис. 3.3.1.2) Sсм= 3,14 0,06 0,03 =0,0028 (м2).
2
По формуле 3.3.5.2
103,1103
ζсм=
0,0028
=36,82 (МПа)
ζсм<[ζсм];
Скоба выдерживает нагрузки.
670
510
405
d=60
Рис. 3.3.5.1. Скоба.
Электромагнит выбирается по грузоподъемности mг=18 (т) (см. табл. II.1.33 [6]).
Выбираем электромагнит ПМ-26А (см. рис. 3.3.1).
160
755
З77
Рис. 3.4.1. Габаритные и присоединительные размеры электромагнита ПМ-26А.
Расчитываем размерную цепь на регулировку осевого зазора подшипника в опоре барабана. Подшипник установленный в ступице-полумуфте служит только как опора и имеет возможность свободно перемещаться в осевом направлении. Размерную цепь на осевой зазор подшипника см. на рис. 3.5.1.
Рис. 3.5.1. Размерная цепь на регилировку осевого зазора подшипника.
Допуск осевого зазора Та∆=2 (мм)
Сумма допусков всех линейных размеров, кроме прокладок, входящих в размерную цепь
∑ТАi= 1,75+0,87+1+0,19+0,36+0,3+0,36+2=6,83 (мм)
Сумма верхних и нижних предельных отклонений увеличивающих размеров
∑ЕSAiув=1+0,15=1,15 (мм)
∑ЕJAiув=-1-0,15=-1,15 (мм)
Сумма верхних и нижних предельных отклонений уменьшающих размеров
∑ЕSAiум=0,875+0,435+1+0,19+0,18=2,86 (мм)
∑ЕJAiум=0,875+0,435+0,18=-1,67 (мм).
Предельные отклонения зазора
ESA∆=∑ESAiув–∑EJAiум+EJK (3.5.1)
EJA∆=∑EJAiув–∑ESAiум+ESK (3.5.2)
По формуле 3.5.1 1=1,175+1,67+EJK
EJK=1-1,15-1,67=-1,82 (мм)
По формуле 3.5.2
-1=-1,15-2,86+ESK ESK=2,86-1+1,15=3,01 (мм)
Полученные значения должны удовлетворять условию
TA∆=∑TAi-Vк (3.5.3)
где Vк величина компенсации.
Vк=ESK-EJK (3.5.4)
По формуле 3.5.4 Vk=3,01-(-1,82)=4,83 (мм)
По формуле 3.5.3
2=6,83-4,83
Максимальный и минимальный размеры компенсатора опредиляются из уравнения A∆max=∑Aiувmax-∑Aiумmin+K (3.5.5)
A∆min=∑Aiувmin-∑Aiумmax+K (3.5.6)
По формуле 3.5.5 3=832,65-831,83+Кmin;
Kmin=3-832,65+831,83=2,18 (мм)
По формуле 3.5.6 1=830,35-836,36+Kmax
Kmax=1-830,35+836,36=7,01
Примем толщину постоянных прокладок S1=1 мм
S2=1 мм
Число сменных прокладок
n=Vк/TA∆+1 (3.5.7)
n=4,83/1+1=6;
Толщина сменных прокладок
S= Vк/TA∆ (3.5.8)
S=4,83/6=0,8
Проверим расчет компенсатора по условию
S1+S2+nS≥Kmax; (3.5.9)
1+1+6∙0,8=6,8<7,01
Изменяем толщины сменных прокладок 2 прокладки по 1 (мм)
4 прокладки по
З70
З60
M39 Рис. 3.3.1.2. Конструкция узла крепления каната к металлоконструкции тележки.
-
Расчет оси блока
Расчетную схему оси см. рис. 3.3.2.1.
Ось испытывает напряжения среза в месте крепления к скобе. Перерезывающие силы (см. рис. 3.2.3.1)
R1=R2=Smax∙kд∙k /2; (3.3.2.1)
где Smax=85,86 (кН) см. форм. 3.1.1.3, kд=1,2 коэффициент динамичности, k=2 коэффициент запаса.
R1=R2=85,86∙1,2∙2/2=103 (кН).
Минимальный диаметр оси в месте крепления к стойке d=60 (мм) (см. рис.3.3.1.2) По формуле 3.2.3.3
3,14 0,062
S=
4
=0,0028 (м2);
По формуле 3.2.3.2
ср=
103 103
0,0028
=36,79 (МПа).
Материал оси сталь 45; допустимые напряжения среза см. форм. 3.2.3.4 36,79 (МПа)<200 (МПа).
ср<[ ]ср,
Ось выдерживает нагрузку.
R1pR2200>
1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 14
103
+
эп. Q (кН)
-
Рис. 3.3.2.1. Схема к расчету оси коуша.
103
-
Расчет болта
Болт (см. рис 3.3.1.2) крепит скобу к металлоконструкции тележки.Болт необходимо расчитать на растяжение.
Усилие возникающее в болте под действием силы натяжения каната
Рб=Smax∙kд∙k, (3.3.3.1)
где kд, k см. форм. 3.3.2.1.
Рб=85,86∙1,2∙2=206,1 (кН).
Напряжение в болте от силы Рб
ζр= Рб≤[ζр], (3.3.3.2)
Sр
где Sр площадь поперечного сечения болта, м2. [ζр] допускаемое напряжение растяжения, МПа:
[ζр]=ζт/2,5; (3.3.3.3)
где ζт предел текучести материала, МПа; для стали 45 ζт=519,8 (МПа) (см. табл. 1.15 [8]). [ζр]=519,8/2,5=207,92 (МПа).
Sр=
d2
4
3,14 0,0392
=
4
=0,0012 (м2).
По формуле 3.3.3.2
206,1103
ζр=
0,0012
=172 (МПа).
ζр<[ζр]
Болт выдерживает нагрузку.
-
Выбор демпфирующего устройства
В качестве демпфера используем тарельчатые пружины.
Число устанавливаемых пластин принимаем равным шести, тогда нагрузка на одну пластину:
Рпл=Рб/n, (3.3.4.1)
где Рб усилие действующее на пружину, кН; n=6 число пружин.
Рпл=206,1/6=34,35 (кН).
8,4
Выбираем пружину, состоящую из 6-ти тарелок (см. табл. 32 [5]) с максимальным усилием каждой Рт=35,51 (кН) (см. рис. 3.3.4.1). 3,1
Рис. 3.3.4.1. Основные размеры пружины тарельчатой (ГОСТ 3057-79).
-
Расчет скобы
Скобу (см. рис. 3.3.5.1) необходимо проверить на напряжения растяжения и смятия поверхности отверстий.
Растягивающее усилие в скобе
Рс=Рб/2; (3.3.5.1)
Рс=206,1/2=103,1 (кН).
Площадь поперечного сечения скобы, при сторонах а и b (см. рис. 3.3.5.1) Sр=a∙b=0,03∙0,06=0,0018 (м2).
По формуле 3.3.3.2
103,1103
ζр=
0,0018
=57,28 (МПа).
Материал скобы сталь 45 (см. форм. 3.3.3.3) ζр<[ζр]
Контактные напряжения
ζсм=
PсSсм
≤[ζсм], (3.3.5.2)
где Sсм площадь поверхности контакта, м2;
[ζсм] допускаемые контактные напряжения, МПа; для стали 45 [ζсм]=350 (МПа), при режиме работы 6М (см. табл. V.2.46 [7]).
Площадь поверхности контакта
Sсм= da, (3.3.5.3)
2
где d=60 (мм) миниманимальный диаметр оси (см. рис. 3.3.1.2) Sсм= 3,14 0,06 0,03 =0,0028 (м2).
2
По формуле 3.3.5.2
103,1103
ζсм=
0,0028
=36,82 (МПа)
ζсм<[ζсм];
Скоба выдерживает нагрузки.
670
510
405
d=60
Рис. 3.3.5.1. Скоба. -
Выбор электромагнита
Электромагнит выбирается по грузоподъемности mг=18 (т) (см. табл. II.1.33 [6]).
Выбираем электромагнит ПМ-26А (см. рис. 3.3.1).
160
755
З77 Рис. 3.4.1. Габаритные и присоединительные размеры электромагнита ПМ-26А.
| Тип магнита | Сила тока, А | Грузоподъемность при подъеме болванки или плиты, кг |
| ПМ-26А | 20,0 | 18000 |
-
Расчет размерной цепи
Расчитываем размерную цепь на регулировку осевого зазора подшипника в опоре барабана. Подшипник установленный в ступице-полумуфте служит только как опора и имеет возможность свободно перемещаться в осевом направлении. Размерную цепь на осевой зазор подшипника см. на рис. 3.5.1.
Рис. 3.5.1. Размерная цепь на регилировку осевого зазора подшипника.
| Обозначение | Номинальный размер | | Отклонение | TAi | |
| ES | EJ | ||||
| А1 | 537 | -1 | 0,875 | -0,875 | 1,75 |
| А2 | 100 | -1 | 0,435 | -0,435 | 0,87 |
| А3 | 123,5 | -1 | 1 | 0 | 1 |
| А4 | 53 | -1 | 0,19 | 0 | 0,19 |
| А5 | 4 | К | | | |
| А∆ | 2 | Зам | 1 | -1 | |
| А6 | 10 | -1 | 0,18 | -0,18 | 0,36 |
| А7 | 75 | +1 | 0,15 | -0,15 | 0,3 |
| А8 | 10 | -1 | 0,18 | -0,18 | 0,36 |
| А9 | 4 | К | | | |
| А10 | 756,5 | +1 | 1 | -1 | 2 |
Допуск осевого зазора Та∆=2 (мм)
Сумма допусков всех линейных размеров, кроме прокладок, входящих в размерную цепь
∑ТАi= 1,75+0,87+1+0,19+0,36+0,3+0,36+2=6,83 (мм)
Сумма верхних и нижних предельных отклонений увеличивающих размеров
∑ЕSAiув=1+0,15=1,15 (мм)
∑ЕJAiув=-1-0,15=-1,15 (мм)
Сумма верхних и нижних предельных отклонений уменьшающих размеров
∑ЕSAiум=0,875+0,435+1+0,19+0,18=2,86 (мм)
∑ЕJAiум=0,875+0,435+0,18=-1,67 (мм).
Предельные отклонения зазора
ESA∆=∑ESAiув–∑EJAiум+EJK (3.5.1)
EJA∆=∑EJAiув–∑ESAiум+ESK (3.5.2)
По формуле 3.5.1 1=1,175+1,67+EJK
EJK=1-1,15-1,67=-1,82 (мм)
По формуле 3.5.2
-1=-1,15-2,86+ESK ESK=2,86-1+1,15=3,01 (мм)
Полученные значения должны удовлетворять условию
TA∆=∑TAi-Vк (3.5.3)
где Vк величина компенсации.
Vк=ESK-EJK (3.5.4)
По формуле 3.5.4 Vk=3,01-(-1,82)=4,83 (мм)
По формуле 3.5.3
2=6,83-4,83
Максимальный и минимальный размеры компенсатора опредиляются из уравнения A∆max=∑Aiувmax-∑Aiумmin+K (3.5.5)
A∆min=∑Aiувmin-∑Aiумmax+K (3.5.6)
По формуле 3.5.5 3=832,65-831,83+Кmin;
Kmin=3-832,65+831,83=2,18 (мм)
По формуле 3.5.6 1=830,35-836,36+Kmax
Kmax=1-830,35+836,36=7,01
Примем толщину постоянных прокладок S1=1 мм
S2=1 мм
Число сменных прокладок
n=Vк/TA∆+1 (3.5.7)
n=4,83/1+1=6;
Толщина сменных прокладок
S= Vк/TA∆ (3.5.8)
S=4,83/6=0,8
Проверим расчет компенсатора по условию
S1+S2+nS≥Kmax; (3.5.9)
1+1+6∙0,8=6,8<7,01
Изменяем толщины сменных прокладок 2 прокладки по 1 (мм)
4 прокладки по
