Кран консольный поворотный

					НТУ1.417650.012 ПЗ
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата
Разраб					КРАН  КОНСОЛЬНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ Пояснительная записка	Литера			Лист	Листов
Пров							y		2	30
Н. Контр.
Утв

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

1 Техническое задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2 Расчет и конструирование механизма подъема груза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2.1 Разработка  схемы механизма подъема груза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.2 Выбор каната . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.3 Выбор крюка . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.4 Выбор электродвигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

2.5 Определение основных размеров барабана, блоков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.6 Выбор редуктора  и проверка его прочности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2.7 Уточнение размеров барабана и проверка его прочности . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.8 Выбор муфты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2.9 Проверка электродвигателя  на время разгона груза при  пуске . . . . . . . . . . . . .10

2.10 Выбор тормоза,  проверка времени торможения  при опускании груза, 

        проверка колодок тормоза на износостойкость и отсутствие перегрева,

       выбор электромагнита тормоза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

2.11 Окончательная  компоновка лебедки механизма  подъема . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.12 Выбор концевого  выключателя для ограничителя  высоты подъема

        крюка и разработка схемы установки ограничителя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3 Разработка металлоконструкции и опор поворотного крана . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3.1 Разработка  расчетной схемы металлоконструкции  крана . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3.2 Подбор подшипников  для опор крана и определение  размеров цапф под

      подшипники. Подбор подшипников для отклоняющего блока . . . . . . . . . . . . . 16

3.3 Определение  продольных и поперечных усилий  в элементах

      металлоконструкции крана (в главном элементе стрелы, подкосе, растяжке). 17

3.4 Проверочный  расчет элементов металлоконструкции  крана . . . . . . . . . . . . . . . 20

4 Определение усилия для поворота крана. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5 Конструирование опорной части крана и определение размеров

   фундаментных  болтов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

      Список  использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

      Приложение  А. Таблица составных частей изделия  к ВО . . . . . . . . . . . . . . . 30 
 
 
 
 
 
 
 

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						3
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ  ЗАДАНИЕ 
 

      Рассчитать  и спроектировать кран консольный поворотный при следующих исходных данных: 

      Грузоподъемность  Q  1000 кг,

      Скорость  подъема груза V 0,40 м / с,

      Высота  подъема крюка Н 4,0 м,

      Вылет  а 4,0 м,

      Угол  поворота крана  a 120 град,

      Режим (группа режима) работы механизма подъема  С (4М). 

      Кран  устанавливается в помещении. Механизм подъема груза с электроприводом. Поворот крана вручную - воздействием на подвешенный груз. Схема крана приведена на рисунке 1.1 . 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1.1 
 

     На  защиту  представить : 

1. чертеж  общего вида крана (в масштабе уменьшения), с таблицей

составных частей изделия;

2. пояснительную записку формата А4 .

 

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						4
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

2  РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ГРУЗА  
 

      Рассчитать  механизм подъема груза при следующих  исходных данных:

      -грузоподъемность  крана Q = 1000 кг ( вес груза G =  Q × g = 9800 Н );

      -скорость  подъема груза V_ГР = 0,40 м/с;

      -высота  подъема крюка Н = 4 м;

      -режим  работы механизма «С» (группа  режима работы 4М);

      -продолжительность  включения ПВ = 25 %;

      -привод  машинный. 
 

      2.1 Разработка схемы механизма подъёма груза 
 

      Необходимая кратность полиспаста 
 
 

где n – число канатов, набегающих на барабан ( n = 1 для одинарного

             кратного полиспаста). 

Рисунок 2.1 

     2.2 Выбор каната 
 

      Максимальное  натяжение каната, набегающего на барабан,  

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						5
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

       

где h _ТС – КПД талевой системы .

                         h _ТС = h ^t  = 0,98¹   =  0,98 ,

где t – количество отклоняющих блоков .

     η = 0,98 – КПД одного блока на подшипниках качения  [1, с.54].

      Разрывное усилие каната

                 F_РАЗ =  F max  ∙ K =  10 ∙ 5,5  =  55 кН,

где  K =  5,5  [1, с.55] – коэффициент запаса прочности по нормам Ростехнадзора (при машинном приводе, среднем режиме работы) .

      По  разрывному усилию F_РАЗ = 55 кН выбираем канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6×19 по ГОСТ 2688-80  [1, с.277] по условию

[F_РАЗ] = 64,15 кН > F_РАЗ = 55кН .

                                 Канат 11,0– Г – I – Н – 1764  ГОСТ 2688-80 ,

где  11,0 – диаметр каната d _К , мм [1, с.57] ;

          Г – грузовой  канат ;

          I  – 1 марки ;

      Н – нераскручивающийся ;     

  1764 – маркировочная группа, МПа.  

                            

     2.3 Выбор крюка 
 

      При  а = 1 полиспаст для выигрыша в  силе не нужен, поэтому крюк специальным образом прикрепим к концу единственной ветви каната . Подбираем крюк чалочный по  [ 3, с.22 -23 ]. Параметры крюка h₂=90 мм, m_kp=1,0 кг.

   

            
 
 
 

Рисунок 2.2 
 
 

					НТУ1.417650.012 ПЗ	Лист
						6
Изм.	Лист	№ докум	Подпись	Дата

 

      2.4 Выбор электродвигателя 
 

      Статическая мощность сил сопротивления вращению вала двигателя при подъёме максимального  груза без ускорения 
 

где h _МП – КПД механизма подъема груза .

      h _МП  = h _БАР × h_М × h_ТШ × h _РЕД  = 0,98 × 0,99 × 0,98 × 0,93 = 0,88,

где h _БАР – КПД барабана ;

      h _М    – КПД муфты ;

      h _ТШ  – КПД тормозного шкива ;

      h _РЕД – КПД цилиндрического двухступенчатого редуктора .

     

      Выбираем  ближайший по мощности крановый электродвигатель в меньшую сторону до (0,7 … 0,8) × N _{СОПР  СТАТ}  [1, с.315].

Двигатель МТКF 111-6У1 c N_ДВ^ГОСТ = 4,1 кВт (при ПВ = 25 %), с n_ДВ = 850 об / мин .

 
 
 
 
 

Рисунок 2.3 

      Максимальный  момент, развиваемый двигателем при  перегрузках,

Т_{ДВ МАХ} = 105 Н·м ; момент инерции ротора двигателя J_Р = 0,045 кг × м² ; масса двигателя m _ДВ = 70 кг ; диаметр вала двигателя d _ВАЛА = 35 мм ; длина выходного конца вала l _ВАЛА = 80 мм ; расстояние от опорной поверхности до оси вала двигателя h = 132 мм диаметр отверстия для болта 17 мм .