Кран мостовой механизм подъёма груза (стр. 1 )

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский институт машиностроения

(ВТУЗ-ЛМЗ)

Кафедра «Теория механизмов и детали машин»

КРАН МОСТОВОЙ

МЕХАНИЗМ ПОДЪЁМА ГРУЗА

Методические указания к курсовой работе

Санкт-Петербург

2001

Механизм подъёма груза. Методические указания к курсовой работе для студентов ПИМаш смешанного и вечернего обучения всех специальностей. Изложен порядок расчета элементов механизма, методика расчета механизма подъёма, приведены справочные данные по выбору элементов механизма подъёма.

Редакция 1987г. Составитель: асс. .

Научный редактор: канд. техн. наук, доцент .

Редакция 2000г. Составитель: ст. преп. .

Научный редактор: докт. техн. наук, проф. Ю.А. Державец.

1.  ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Цель методических указаний - практическое усвоение курса «Подъёмно-транспортные машины» раздела: «Машины периодического действия», «Краны».

Объём курсовой работы - пояснительная записка на листах формата А4 (объёмом до 20 страниц) и чертеж узла на листе формата А2, которые выполняются в соответствии с требованиями ЕСКД. Все расчеты делаются в системе СИ.

Объект проектирования - механизм подъёма груза, барабан, подвеска.

Принципиальная схема механизма - составные части механизма, рис.1:

1 - электродвигатель;

2 - тормоз с тормозной муфтой;

3 - редуктор;

4 - барабан и подвеска (на рис. не показана).

Действующие нагрузки - на рис.2 показана сила (грузоподъёмность) приложенная к крюку подвески 3.

Задание - помещено в Приложениях, приведены исходные данные для проектирования:

-грузоподъёмность ;

-скорость механизма подъёма груза ;

-высота подъёма груза ;

-режим работы механизма: Л- легкий, С - средний, Т - тяжелый, ВТ - весьма тяжелый.

Последовательность выполнения задания:

1)   Выбор кратности полиспаста.

2)   выбор диаметра каната.

3)   Определение диаметра блока.

4)   Определение размеров барабана и его частоты вращения.

5)   Выбор электродвигателя.

6)   Выбор редуктора.

7)   Выбор тормозной муфты.

8)   Выбор тормоза.

9)   Проверочный расчет электродвигателя по времени пуска механизма подъема.

10) Проверочный расчет тормоза по времени торможения механизма подъёма.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В мостовых (козловых и др.) кранах механизм подъёма груза размещен на крановой тележке. Схема механизма подъёма кранов общего и специального назначений зависит от многих факторов: типа грузозахватного устройства, массы поднимаемого груза, высоты подъёма и т. д. Общая принципиальная схема механизма подъёма, характерная для кранов грузоподъёмностью 5...50 т, приведена на рис.1.

Рис.1. Кинематическая схема механизма подъёма груза.

Схема механизма подъёма груза позволяет производить блочную сборку узлов [2],[5] с использованием стандартных элементов: электродвигателя 1, тормоза с тормозной муфтой 2, редуктора 3, барабана 4 и подвески (на схеме не показана). Такая компоновка схемы механизма подъёма груза наиболее распространена при серийном производстве, она широко применяется и является типовой для кранов малой и средней грузоподъёмности.

Кроме рассмотренной схемы, возможны другие компоновки механизма подъёма груза, такие как схемы с торсионным валом, с открытой передачей и т. д.

2.  ВЫБОР КРАТНОСТИ ПОЛИСПАСТА

Для выигрыша в тяговом усилии в механизмах подъема используется п о л и с п а с т, который представляет собой систему подвижных (в крюковой подвеске) и неподвижных (обводных) блоков.

Для принятой схемы механизма подъёма следует выбирать тип полиспаста, определяемый схемой навивки каната на барабан и запрессовки каната [1], [2], [5].

При непосредственной навивке каната на барабан (мостовые, козловые, консольные краны) во избежание смещения груза при его подъёме-спуске и для равномерного нагружения опоры барабана применяются сдвоенные полиспасты

Рис.2. Схема сдвоенного полиспаста. 1 - барабан; 2 - уравнительный блок (обводной); 3 - подвеска; 4 - канат (гибкий тяговый орган).

При использовании сдвоенных полиспастов на барабан одновременно наматываются две ветви каната. В зависимости от грузоподъёмности крана выбирают кратность полиспаста . Повышение кратности на единицу достигается заменой уравнительного блока на противоположную сторону полиспаста; процесс можно повторять до достижения любой кратности.

Необходимая кратность полиспаста для механизма подъёма груза приведена в табл.1.

Таблица 1

КРАТНОСТЬ ПОЛИСПАСТА МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ГРУЗА [5]

Характер навивки на барабан	Тип полиспаста	Грузоподъёмность , T
		до 2	2-15	15-20	30-40	50-60
Непосредственно на барабан (мостовой, козловой, консольный кран)	Сдвоенный	2	2	2...3	3...4	4...5
Через направляющий блок (стрелковые краны)	Простой	1...2	2...3	3...4	4...6	-

3.  ВЫБОР ДИАМЕТРА КАНАТА

Для механизмов подъёма груза в качестве тягового органа применяют стальные канаты. В соответствии с правилами Госгортехнадзора [4] выбор диаметра каната определяют по разрывному усилию

, кН, (1)

где: - максимальное натяжение каната, кН, по форм.(2);

- запас прочности каната от режима работы (Л - 5; С - 5,5; Т и ВТ - 6);

- разрывное усилие каната, кН, табл.3.

Наибольшее натяжение , КН, каната определяют

, кН, (2)

где: - грузоподъёмность крана, т, Приложение 1;

g=9.81 м/с2;

- КПД полиспаста, табл.2.

Таблица 2

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ КРАНОВЫХ ПОЛИСПАСТОВ [5]

Условия работы	КПД уравнительного	Кратность полиспаста
	блока	2	3	4	5	6
Редкая смазка	0.95	0.98	0.93	0.90	0.86	0.84
Нормальная смазка в условиях нормальных температур	0.98	0.99	0.97	0.96	0.94	0.93

Диаметр стального каната выбирают по табл.3 по условию (1). Наиболее широко применяют канаты двойной свивки маркированных групп =1600...1800 МПа. При более низких значениях маркировочных групп нерационально увеличен диаметр каната, а следовательно, барабана и блоков, а при более высоких канат имеет повышенную жесткость, что снижает срок его службы.

Таблица 3

ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАТОВ ДВОЙНОЙ СВИВКИ

Диаметр каната	Площадь сечения,	Масса 1000 м каната,	Разрывное усилие каната по маркировочным группам , кН
, мм	мм2	кг	1568	1862	1960
Тип ЛК-Р конструкции 6х19 1+6+6/6 + I о. с. (ГОСТ 2688-80)
6.2	14.47	141.6	19.25	22.25	23.45
6.9	18.05	176.6	24.0	27.45	28.70
8.3	26.15	256.0	34.8	39.85	41.60
9.1	31.18	305.0	41.55	47.5	49.60
9.9	36.66	358.6	48.85	55.95	58.35
11.0	47.19	461.6	62.85	72.0	72.15
12.0	53.87	527.0	71.75	81.9	85.75
13.0	61.0	596.0	81.25	92.8	97.0
14.0	74.4	728.0	98.95	112.5	118.0
15.0	86.28	844.0	114.50	131.0	137.0
16.5	104.61	1025.0	139.0	159.0	166.0
18.0	124.73	1220.0	160.0	189.5	198.0
19.5	143.61	1405.0	191.0	254.0	228.0
21.0	167.03	1635.0	222.0	287.5	265.5
22.5	188.73	1850.0	251.0	328.0	303.5
24.0	215.49	2110.0	287.0	372.0	343.0
25.5	244.0	2390.0	324.0	418.0	388.5
27.0	274.31	2685.0	365.0	453.5	436.5
28.0	297.63	2910.0	369.0	544.0	473.5
Тип ТЛК-0 конструкции 6х37 1+6+15+15 + I о. с. (ГОСТ 3079-80)
5.8	12.42	124.0	-	18.9	19.6
6.5	15.74	157.0	-	24.00	24.9
8.5	27.02	269.0	35.95	41.15	42.8
11.5	47.01	468.0	62.6	71.7	74.55
13.5	66.56	662.5	88.65	100.5	105.5
15.5	85.54	851.5	113.5	130.0	135.0
17.0	106.94	1065.0	142.0	162.0	170.0
19.5	135.54	1350.0	180.0	206.5	215.0
21.5	167.64	1670.0	222.5	355.5	266.5
23.0	193.86	1930.0	258.0	295.0	307.0
25.0	225.39	2245.0	300.0	343.0	358.0
27.0	266.25	2650.0	354.5	406.0	423.5
29.0	303.0	3015.0	403.5	462.0	482.0

4.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА БЛОКА

Наименьший допустимый диаметр впадины канавки блока определяют по условию