Расчет настенного поворотного крана

Концы каната закреплены к противоположным краям тележки. Вращение барабана осуществляем через вал с консольно - установленной звездочкой и тяговую цепь.

Усилие на барабане определится по формуле
, (2.7)
где F – тяговое усилие на канате, принимается равным сопротивлению передвижения тележки, кН;
- коэффициент трения каната о барабан, [1];
- угол обхвата запасными витками барабана,.
Подставляя найденные значения в формулу, получим:
.
Усилие составит 240Н.
При этом барабан обматываем канатом на 2,5 витка.

2.6 Определение диаметра барабана

Минимально допускаемый диаметр , измеренный по дну канавки для каната, определится по формуле (1.5)

Полученное значение диаметра барабана следует округлять в большую сторону до стандартного значения из нормального ряда диаметров.
Назначаем мм.
Длина барабана находится по формуле (1.6)
Длина одного нарезанного участка определится по формуле (1.7)
Шаг нарезки: мм.
Число рабочих витков определяется по формуле (1.8):

мм.

2.7 Определяем размеры тяговой звездочки и назначаем тип цепи

Усилие рабочего для вращения тяговой звездочки принимаем 50 Н.
Из равенства моментов на звездочке и барабане, следует:

или

Назначаем стандартную звездочку с наружным диаметром 840мм.
Назначаем цепь сварную калиброванную
А1-11х31 ТУ 12.017.03856.015-88.

2.8 Расчет оси барабана на прочность

Ось барабана испытывает напряжение изгиба от действия усилий двух ветвей, а также от собственного веса барабана, которым пренебрегаем.
Нагрузки на ступицы барабана:
,
,
lн – длина нарезанной части барабана, мм;
lгл – длина гладкой части барабана, мм;
l1 и l2 – расстояния от ступиц барабана до опор оси; предварительно можно принять l1 = 80 мм, l2 = 150 мм.

Рисунок 2.2 - Расчётная схема оси
Тогда:
Н;
Н.
Расчет оси барабана сводится к определению диаметра цапфы вала из условия работы оси на изгиб в симметричном цикле:
, (2.9)
где Mи – изгибающий момент в расчетном сечении;
W – момент сопротивления расчетного сечения при изгибе;
[σ-1] – допускаемое напряжение при симметричном цикле.
Допускаемое напряжение при симметричном цикле:
, (2.10)
где k0 – коэффициент, учитывающий конструкцию детали (для валов, осей и цапф k0 = 2,4);
σ-1 =257 – предел выносливости материала оси Сталь 45, МПа;
[n] – допускаемый коэффициент запаса прочности (для группы режима работы Л – 1,7);

Реакции в опорах:


После определения реакций опор оси R1 и R2 можно определить изгибающие моменты в любом ее сечении. Наибольший изгибающий момент под правой ступицей M2 = R2 ·I2, а момент сопротивления этого сечения оси . Находим предварительно диаметр оси под правой ступицей:
, (2.11)
м.
Диаметр под правой ступицей d = 20 мм. Значит диаметр цапф вала в месте посадки подшипников с учетом ступенчатости для буртиков dЦ = 30 мм.



4 Проверка подшипников на долговечность
Подшипник шариковый радиальный 206 ГОСТ 5721-75 со следующими параметрами:
d = 30 мм - диаметр вала в месте посадки подшипника;
D = 62 мм - наружный диаметр;
B = 16 мм - ширина подшипника;
C = 19,5 кН - динамическая грузоподъёмность;
C0= 10 кН - статическая грузоподъёмность.

Расчёт подшипника следует производить для наиболее нагруженной левой опоры 1.
Реакция в опоре найдена ранее при расчёте оси барабана: Н.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
, (4.1)
где КТ – температурный коэффициент. При рабочей температуре подшипника t<1050C КТ=1;- коэффициент безопасности, в крановых механизмах =1,3÷1,5.
При вращении внутреннего кольца подшипника V=1.
Н
Долговечность подшипника при максимальной нагрузке:
(4.2)
где nБ = 56,25 – частота вращения барабана, об/мин.
m = 0,3 – показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.

Так как ч, следовательно, выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы, и его долговечность обеспечена.


Список литературы

Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов/С.А. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов и др.; Под ред. С.А. Казака. – М.: Высш. шк., 1989. – 319 с.: ил.
Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов/С.А. Казак, В.Е. Дусье, Е.С. Кузнецов и др.; Под ред. С.А. Казака. – М.: Высш. шк., 1989. – 319 с.: ил.
Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для вузов. Под ред. д-ра техн. наук М.П. Александрова и д-ра техн. наук Д.Н. Решетова. М., «Машиностроение», 1973, 256 с.
Справочник по кранам: В 2 т. Т.1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций/В.И. Брауде, М.М. Гохберг, И.Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М.М. Гохберга. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. – 536 с.: ил.















20