Транспортно-подьемные механизмы

 

Кафедра МСХ

 

 

 

 

 

 

 

 

Курс «Cсельскохозяйственные машины »

 

 

 

 

Транспортно-подьемные  механизмы

Реферат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                           Исполнитель – студент гр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1 Подбор каната для тягового полиспаста……………………………………………………  3                                                     

2 Расчёт крепления каната к  барабану……………………………………................................4

3 Определения числа зажимов  при креплении каната к раме  грузоподъёмного механизма.5

4 Определение усилия  на рукоятке реечно-червячного домкрата…………………………...6

5 Определение мощность электродвигателя  для механизма подъёма кран-балки………….7

6 Определения передаточного числа механизма подъёма и перегрузку двигателя в период пуска механизма…………………………………………………………………………………8

7 Выбор и проверка работоспособности тормоза для механизма подъёма………………….9

8 Определение сопротивление передвижению тельфера и мощности механизма передвижения  электротали…………………………………………………………………...10

9 Определения сопротивления поворота крана и требуемую для этого мощность……….12

10 Определения основных параметров ленточного транспортёра…………………………13

11 Определения основных параметров ковшового элеватора для подъёма  пшеницы……16

12 Определения основных параметров скребкового транспортёра для перемещения навоза……………………………………………………………………………………………18

13 Определения основных параметров винтового транспортёра кормоприготовительного цеха………………………………………………………………………………………………20

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………………..21

 

Пример №1

Задание: подобрать канат для  тягового полиспаста.

Определить марку каната, его диаметр, рассчитываемое разрывное усилие.

Дано: F_g =80 Кн – грузоподъёмность.

Условие выбора каната: F_р ≥ s ˣ F_max , где F_р  и F_max = F_g /(u_{п ˣ} h_п ) - соответственно разрушающее и наибольшее рабочее натяжение каната.

1. Нохожу КПД полиспаста при КПД блока = 0,98:

 h_п  =   = 0,95

2. При кратности полиспаста u_п = 4 и запасе прочности s = 5,5 расчётное разрывное усилие:

F_р = = 115789Н

По ГОСТ 3069-80 выбираю стальной канат  типа ЛК-0 конструкции 6 ˟ 7 (1+6)+1

Диаметр каната - d_к =16,5 мм

Разрушающее усилие - [F_р] = 118000H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример №2

Задание: Рассчитать крепление каната к барабану и кол-во болтов для  крепежа каната.

Дано: F_g =80 кН; диаметр каната d_к =16,5мм.

1. Рассчитываю наибольшее рабочее натяжение каната F_max.

 F_max = Н

2. При коэффициенте трения между барабаном и канатом f = 0,12 и наличии перед планкой двух запасных витков, т.е. когда угол обхвата барабана этими витками a = 4p =

= 4 ˣ 3,14 = 12,56 рад., натяжение каната перед крепёжной планкой:

 F = 4678Н

3. Из условия, что силы трения должны быть не меньше силы натяжения, находим силу растягивающую болт:

 F_п

= 3544 Н

Суммарное напряжение в каждом болте  с учётом напряжения кручения, возникающего при затяжке:

4. Приму коэффициент запаса надёжности крепления к = 1,5 и выберу болт М12 из

стали 45, у которого и d₁ = 10,1 мм.

т.е. фактическое напряжение в теле болта больше допустимого. Таким  образом, при креплении планки необходимая надёжность будет обеспечена при креплении её   тремя болтами.

 

 

 

 

 

 

 

Пример №3

Задание: По данным примера №2 определить число зажимов при креплении каната к раме грузоподъёмного механизма.

Дано: f₂ = 0,3 – коэффициент сопротивления продвижению каната в зажимах; f₃ = 0,15 – коэффициент трения каната о коуш; a₂»p=3,14 рад – угол обхвата цилиндрической части коуша канатом.

1. Усилие прижатия, создаваемое одним зажимом:

2. Необходимое число зажимов:

 Округляю и принимаю количество зажимов равное 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           Пример №4

Задание: Определить усилие F_p на рукоятке реечно-червячного домкрата грузоподъёмностью m = 8000 кг

Дано: к=1,2 – коэффициент нагрузки; у = 0,154 – коэффициент формы зуба; Y = 8;

[s]_и = 157 МПа – допускаемое напряжение; d_ц = 30 мм – диаметр цапфы червяка;

d_п = 40 мм – диаметр пяты червяка; f₀ = 0,02 – коэффициент трения в подшипнике и пяте; a = 3°; j = 3°39¢ - угол трения; F_p = 300 Н – усилие на рукоятке. 

1. Нахожу модуль:

Принимаю  из стандартного ряда модулей m_m = 12,5 мм.

Нахожу  - диаметр делительной окружности червяка.

2. Момент сопротивления червяка:

3. Длина рукоятки телескопической конструкции:

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример №8

Задание: Определить мощность электродвигателя для механизма подъёма кран – балки с грузоподъёмностью m = 8000 кг и скоростью подъёма V = 5 м/мин = 0,08 м/с. Режим работы лёгкий.

Дано: h_б = 0,96 - КПД барабана; h = 0,98 – КПД блока; u_п = 4; h_м = 0,9 – КПД двухступенчатого редуктора.

1. Усилие на крюке:

2. Окружное усилие на барабане:

3. Скорость наматывания каната  на барабан:

4. Мощность электродвигателя:

По таблице 24.9. [1] «Технические данные двигателей серии АИР» выбираю электродвигатель «АИР 132 М4 ТУ 16-525.564-84», у которого мощность на валу Р = 11 кВт, частота вращения n = 1477 об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример №9

Задание: По данным примера №8 определить передаточное число механизма подъёма и перегрузку двигателя в период пуска механизма.

Дано: к_э = 18 – коэффициент зависящий от типа грузоподъёмного устройства и режима работы; u_п = 4 – кратность полиспаста; к = 0,15 – коэффициент учитывающий момент инерции вращающихся масс; t_п – 2с – время разгона; h₀ = 0,76 – общий КПД.

1. Разрушающая нагрузка: F_р = 173684 Н

Диаметр каната: d_К = 16,5мм

2. Диаметр барабана:

3. Передаточное отношение механизма:

4. Максимальный пусковой момент механизма:

 

5. Статический момент на валу двигателя по потребной мощности:

6. Допускаемый коэффициент  перегрузки:

7. Действительный коэффициент  перегрузки:

Таким образом, , т.е. перегрузка двигателя в период пуска приемлема.

 

 

 

 

Пример №11

Задание: Выбрать и проверить  работоспособность тормоза для  механизма подъёма.

Дано: к_т = 1,8 – коэффициент запаса; f = 0,4 – коэффициент трения вальцованной асбестовой ленты по стали; b = 0,06 м – ширина колодки; s = 0,18 м – дуга обхвата шкива колодкой. 

Статический момент на валу электродвигателя, на котором устанавливают тормоз:

1.

2. Для среднего режима  работы стопорно – спускного  тормоза требуемый тормозной  момент:

По таблицам «Тормоза колодочные с  пружинным замыканием и короткоходовым электромагнитом» выбираю тормоз ТКТ-200, у которого [Т]_Т = 158 Н*м, D_Т = 0,2 м,

ПВ = 25%, электромагнит МО-200Б. Размеры тормоза: а = 0,18 м – плечо действия пружины; l₁ = 0,37 м – длина рычага; h = 0,002 м – ход штока; b = 70°- угол обхвата шкива колодкой.

3. Определяю усилие основной  пружины:

 

 

Работоспособность и долговечность  тормозов проверяют:

а) по давлению между колодкой и  шкивом:

б) по нагреву и износу при  n = 1477 об/мин

,

что приемлемо для колодочных тормозов т.к.

 

 

 

 

 

Пример №12

Задание: Определить сопротивление  передвижению тельфера и мощность механизма  передвижения электротали.

Дано: v = 25 м/мин = 0,41 м/с – скорость передвижения; m = 15500 кг – грузоподъёмность; m_т = 1000 кг – собственная масса; z_k = 4 – коэффициент симметричного расположения колёс относительно оси подвеса; к_v = 1,08 – коэффициент влияния скорости; b = 30 мм – ширина колеса; [p] = 3 МПа – допускаемое давление; m = 0,4 мм – коэффициент трения качения колеса; f = 0,02 – коэффициент сопротивления подшипников качения; d = 120мм – диаметр подшипника; к_р = 2 – коэффициент, учитывающий сопротивление трения реборд колёс и торцов втулок; h = 0,9 – общий КПД; Z_B = 2 – число ведущих колёс;

f_k = 0,16 – коэффициент трения колеса о рельс.

1.При симметричном расположении  колёс относительно оси подвеса  нагрузки на колесо:

 

2. Диаметр колеса:

Согласно таблице 24.1. [1] «Нормальные линейные размеры» (ГОСТ 6636-69) принимаю

D_К = 480 мм.

 

3. Сопротивление передвижению тельфера:

4. Мощность установившегося движения:

Выбираю электродвигатель 4А100S4 с параметрами:

P = 3 кВт; n = 1435об/мин.

5. Номинальный момент  двигателя:

 

6. Нормальная работа  без буксования обеспечивается  когда выполняется условие:

7. Время торможения:

8. Ускорение: 

, т.е. находится в диапазоне допускаемых значений ускорений: 0,4…1 м/с²

9. Передаточное число  механизма привода:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример №14

Задание: Определить сопротивление  повороту крана и требуемую для  этого мощность.

Дано: m = 15500 кг – грузоподъёмность крана; L = 5 м – вылет; h = 5 м – расстояние между опорами; v = 0,41 м/с – скорость поворота; f_п = 0,02 – коэффициент сопротивления повороту при опорах качения; r_ц = r_п = 50 мм – радиусы цапф и пяты; t_п = 3с – время разбега крана.

1.Принимаю массу крана:

2. Плечо центра тяжести от  оси поворота:

3. Суммарная нагрузка на пяту:

4. Реакция на опорах крана:

5. Частота вращения барабана:

6. Сопротивление повороту предварительно  определяю по формуле:

7. Мощность поворота крана при  КПД   h = 0,8:

По таблице 24.9. [1] «Технические данные двигателей серии АИР» выбираю электродвигатель «АИР 71А6 ТУ 16-525.564-84», у которого мощность на валу Р = 0,55кВт, частота вращения n = 915 об/мин.

 

 

 

 

 

 

Пример №16

Задание: Определить основные параметры ленточного транспортёра.

Дано: Q = 270 т/ч = 75 кг/с – производительность транспортёра; r = 800 кг/м³ – плотность зерна; L = 270 м – длина транспортёра; Н = 6,7 м – высота подъёма; b = 18° - угол наклонной части транспортёра; к_В = 0,85; к₀ = 0,37; a = 20°; j_д = 12°15¢ - угол естественного откоса в движении; v = 2 м/с – скорость движения ленты; к_v = 0,9 – коэффициент, учитывающий отставание скорости груза от скорости ленты; к_2-3 = к_7-8 = 1,04 – коэффициенты, учитывающие сопротивление от изгиба ленты и трения в подшипниках роликоопор; к_4-5 = 1,06 – коэффициент, учитывающий аналогичные сопротивления на натяжном барабане; коэффициенты сопротивления роликоопор при работе транспортёра в неотапливаемом помещении: для желобчатых опор к_р.r = 0,040; для прямых к_р.х = 0,035; сопротивление при загрузке определено по выражению: ; f₀ = 0,25; a = 3,14 рад – угол обхвата барабана; l = 1,5 м – расстояние между роликоопорами гружённой ветви; h_б = 0,9 – КПД учитывающие потери на трение в подшипниках барабана и изгиб ленты; к_п = 1,2 – коэффициент, учитывающий сопротивление от инерции при пуске.