Проектирование и монтаж привода механизма подъема мостового крана грузоподъемностью 10 т

      Определяем  вращательный момент приводного вала, Н*м;

б/х вал 

,       (7)

т/х вал 

,        (8)

    

      (9)

    где - расчетный крутящий момент, Н∙м;

         P₂ – мощность электродвигателя на т/м валу

      Число зубьев и передаточное число редуктора;

      

      

      I = 48,57

      Выбираем  для привода двухступенчатый  цилиндрический редуктор    РМ-850, передаточным числом 48,57. 

       2.3.3 Выбор муфт 

      Определяем  диаметры приводного вала под муфты

            

,      (10)

    где, D – диаметр вала, мм;

         Т – крутящий момент вала, Н*м

          - допускаемое напряжение на  кручение Н/мм² [8; с.110];

                 

          - диаметр быстроходного вала, мм; 

                                                                                   (11)

    

                

                  Т_эд = 494 Н*м

                 М_расч = 3..4*Т_эд = 3*494 = 1482 Н*м                                           (12)

                  M_расч ≤  М_ном

                            1482 Н*м < 2000 Н*м

      Выбираем  муфту учитывая диаметры валов и с большим крутящим моментом, исходя из условия [8; с. 251];

    Т>Т_р

      Выбираем втулочно-пальцевую муфту (МУВП) т.к. она отличается высоким компенсационным свойствам и надежностью в работе:

      на  быстроходный вал МУВП–72 ГОСТ 21424-93 ( =2000 Н*м, D=250 мм об/мин [8;164-165]).  

       2.3.4 Выбор тормозов

     Выбираем тормоз колодочный с гидравлическим толкателем,  который установлен на быстроходном валу редуктора.

       Тормоз колодочный с гидравлическим толкателем ТКТГ-400

       D_шкива – 400мм

       Тормозной момент – 150 кН*м 

       2.3.5 Проектный и проверочный расчет вала 

      В качестве материала приводного вала выбираем сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость 269…302 НВ.

     Предел  прочности: ;

     Предел  текучести: ;

     Предел  выносливости: ; (4, стр. 53, табл. 3.2)

     Принимаем допускаемые напряжения кручения (4, стр. 110)

     Определение геометрических параметров ступеней приводного вала.

Рисунок 2 – Конструкция приводного вала.

  Диаметр, мм:        (13)

  где Т_рм = Т₂ = 22866 Н*м (п. 2.3)

  

      

= 160

  Принимаем d₁ = 160 мм

  Длина l₁ = 160 мм

     2-я  ступень под уплотнение крышки  с отверстием и подшипник:

  Диаметр, мм:

  

       

    d₂ = 160+20= 180                                                                          (14)

   Длина l2 = 120

   

     3-я  ступень под шестерню:

  Диаметр, мм:

    d₃ = 180+20 = 200                                                       (15)

  Длина третьей  ступени принимается равной l3 = 1540 мм.

  где В  – ширина подшипника, мм;

      с – ширина фаски, мм (4, стр. 434, табл. К28)

     В качестве опор для приводного вала редуктора выбираем радиально-сферические двухрядные роликовые подшипники легкой широкой серии № 3532 ГОСТ 5721-75 (4, стр. 434, табл. К28)

d = 160 мм; D = 290 мм; B = 80 мм; С_r = 78 кН; С_0r = 59,5 кН.

Корпус подшипника[с 302-303]

D = 290 мм;                    B = 180мм;                   H2 = 220 мм;

L = 600 мм;                    H = 480 мм;                  H3 = 207 мм;

l = 340мм;                       H1 = 400 мм                 d = 26 мм

2.3.5 Выбор призматической шпонки

-Выбор шпонки  под муфту: Шпонка 40х22Х100 ГОСТ 23360-78

                (16)

11,4Н/мм²< [σ] = 150Н/мм²

-Выбор шпонки под барабан: Шпонка 45х25х110 ГОСТ 23360-78:

               (17)

       130Н/мм² < [σ] = 150Н/мм²

2.3.6 Расчет соединения  с натягом, выбор  стандартной посадки.

Для соединения приводного вала с барабаном выбираем посадку с натягом.

1.Определение  среднего контактного  давления на посадочной  поверхности, Н/мм².

                                                  (18)

    где  K-коэффициент запаса сцепления деталей;

           K – 3;

           ƒ- коэффициент трения сцепления;

           T- вращающий момент на валу, Нм;

           l- длина посадочной поверхности, мм;

           d – диаметр посадочной поверхности, мм. 

2.Определение  коэффициента жесткости материалов колеса и вала:

Вал:                                          (19)

Колесо:                                     (20)

       где d- диаметр посадочной поверхности, мм;

             d₁ –диаметр отверстия посадочной детали, мм;

             d₂ – диаметр охватывающей детали, мм;

             µ - 0,3 коэффициент Пуассона.

3.Определение деформации детали, мкм:

      (21)

      где p_m – (п 2.3.6.1);

             d – диаметр посадочной поверхности, мм;

             E₁=E₂ = 2,15*10⁵ Н/мм²-модуль упругости стали;

             С₁и С₂ – (п 2.3.6.2)

4.Определение  поправки на обмятие микронеровностей, мкм:

                                           (22)

Где R_a1 и R_a2 – среднее арифметическое отклонение профиля микронеровностей посадочных поверхностей. 

5.Определение  минимального требуемого  натяга для передачи  вращающего момента,  Н/мм²:

                                                           (23)

6.Определение  максимального контактного давления , Н/мм²

                           (24)

где σ_Т2 – предел текучести материала охватывающей детали, Н/мм²;

d – диаметр посадочной поверхности, мм;

d₂ – диаметр охватывающей детали, мм.

7.Определение  деформации соединения, мкм

                                                        (25)

8.Определение  максимального допустимого  натяга, мкм

                                               (26)

9.Выбор  стандартной посадки,  мкм

N_min = 427,2 мкм

N_max = 617,6 мкм

Выбор посадки

N_min = 469 мкм

N_max = 571 мкм

10.Определение  давления, Н/мм²

                                            (27)

11.Сила запрессовки , Н

                              (28)

            где ƒ_П – коэффициент трения при запрессовке, ƒ_П = 0,2.

     2.3.7 Проектирование опорной конструкции 

      Для изготовления рамы используются листовой прокат толщиной 10 мм Ст3сп ГОСТ 14637-89, уголок 75*50 ГОСТ 8240-89. Вся рама свариваеися плавящими электродами Э-50 ГОСТ 9467-75 сварка ведется по ГОСТу 5264-80 с катетом сварного шва равным половине толщины наименьшей свариваемой детали.

      К листу 2700*2450 Ст3сп привариваеются вертикально 12 уголков 75*50, сверху к уголкам привариваются листы 1642*580 под редуктора, и 1110*750 под электродвигатель

      В листах перед сборкой сверлятся по 8 отверстия Ø30 мм под крепежные болты редуктора. В листе для крепления электродвигателя, перед сборкой сверлятся 4 отверстия Ø30 мм под крепежные болты электродвигателя. 

       2.3.8 Выбор фундаментных болтов 

      Электродвигатель  механизма подъема крепится к раме с помощью болтов М30-69х0,58(S48) ГОСТ 7798-70 в количестве 4 штук. Редуктор механизма подъема крепится к раме с помощью болтов М30-69х0,58(S48) ГОСТ 7798-70 в количестве 8 штук. Барабаны механизма подъема крепятся к раме с помощью крепежных болтов М30-69х0,58(S48) ГОСТ 7798-70. 
 

    2.4 Ведомость оборудования

Таблица 2 – Ведомость  оборудования

      3 Организация производства  и труда

       3.1 Система ТОиР. Анализ существующих ремонтов 

      Система технического обслуживания ремонта (ТО и Р) – это комплекс организационных  и технических мероприятий по обслуживанию и ремонту оборудования, а также хранения и транспортировки.

      Сама  система технического обслуживания и ремонта промышленного оборудования представляет собой совокупность взаимосвязанных  средств, документации ТОиР и исполнителей необходимых для поддержания и восстановления качества агрегатов или их составных частей.

       Внедрение системы ТО и Р промышленного  оборудования означает:

• Выполнение правил и норм по техническому обслуживанию и эксплуатации оборудования, организацию контроля за их соблюдением;
• Организацию учета работы и состояния оборудования, а также учета и анализа затрат на его ТОиР, разработку и осуществление мероприятий по совершенствованию агрегатов машин и механизмов;
• Планирование и проведение периодических осмотров оборудования инженерно-техническими работниками;
• Установление и соблюдение норм технического обслуживания длительности межремонтных периодов, состава и содержания ремонтных работ для всего оборудования с учетом его эксплуатации;
• Организация материально технического снабжения предприятий необходимыми видами проката, смазочных и др. материалов, необходимых для содержания оборудования в исправном состоянии;