Введение

Грузоподъёмные и транспортирующие машины являются неотъемлемой частью совершенного производства, так как с их помощью осуществляется механизация основных технологических процессов и вспомогательных работ. В поточных и автоматизированных линиях роль подъёмно - транспортных машин возросла, и они стали органической частью технологического оборудования, а влияние их на технико-экономические показатели предприятия стало весьма существенным.

Увеличение производительности и улучшение технико-экономических показателей подъёмно - транспортных машин, повышение их прочности, надёжности и долговечности неразрывно связано с применением новейших методов расчёта и конструирования.

Современное производство грузоподъёмных машин основывается на создание блочных и унифицированных конструкций. Применение блочных конструкций позволяют выпускать узел механизмов в законченном виде, что приводит отдельных цехов и заводов.

Грузоподъёмные машины по назначению и конструктивному исполнению весьма разнообразны.

В данной курсовой работе рассмотрен консольный поворотный кран на колонне.

Данный вид крана широко используется на машиностроительных предприятиях для разгрузки и погрузки, передачи изделий с одной технологической операции на другую и многое другое.

Механизм подъема

Выбор электродвигателя

Статическая мощность

V = 10 м/мин - скорость подъема

з = 0.9 - КПД привода

-вес грузозахватного устройства

Для кранов при Q < 40 кН рекомендуется использовать двукратные динарные полиспасты.

а = 2 - кратность полиспаста

t = 1 - число отклоняющих блоков

m = 1 - число канатов, навиваемых на барабан

-КПД подшипников

КПД полиспаста

По каталогу выбираем электродвигатель: 4AC80B4У3 (АИРС80А2)

Р_эд = 1,9 кВт

n_эд = 1335 об/мин

Выбор каната

Наибольшее натяжение в канате

Разрушающая нагрузка каната должна быть

F_разр > k*F_max = 5,5?5310 = 29200 Н

k - коэффициент запаса прочности (выбираем по таблице 2.1)

По ГОСТ 2688-80 выбираем канат типа ЛК-РО диаметром d_k = 7,4мм с

F_разр = 30 кН при пределе прочности материала проволок 190 МПа. Канат крепим к барабану прижимными планками.

Барабан

Минимальный диаметр барабана

D_бар ? d_k*(e-1) = 7,4? (19-1) = 133,2 мм

е = 19 - зависит от режима работы (выбираем по таблице 2.2)

Определим число оборотов вала барабана

Определим диаметр барабана исходя из скорости подъема груза и числа оборотов вала барабана

Округляем до стандартного значения

Определяем длину барабана

p-шаг навивки

д-толщина стенки

д=1,2 d_k =9 мм

z_p = число рабочих витков каната

L -длина барабана

L = 9?(13+6) = 175 мм

Параметры барабана :

Диаметр

Длина L = 0,175 м

Привод

Подбор редуктора

Момент на барабане

Наибольший момент на тихоходном валу редуктора

Определим эквивалентный момент на редукторе

т.к

Выбираем цилиндрический двухступенчатый редуктор Ц2У-125 с крутящим моментом =500 Нм. Из-за конструктивных соображений выбираем цилиндрический двухступенчатый редуктор Ц2У-160 с крутящим моментом =1000 Нм.

Проверка выбранного редуктора и радиальной нагрузки на выходном конце вала

- расстояние от силы приложения нагрузки до оси симметрии

B=180 мм

P=9 мм

- редуктор выбран по радиальной нагрузке

Тормоз выбираем по грузовому моменту на валу тормозного шкива, выполненного на редукторной полумуфте.

з_обр = 0.5? (з+1) =0,96

Требуемый момент тормоза

Т_т ? Т_гр*К_торм = 11,9?2 = 23,8 Нм

К_торм = 2 - запас торможения (выбираем по таблице 2.4)

По тормозному моменту выбираем нормализованный тормоз ТКП-200/100 с тормозным моментом 40 Нм.

Прочность барабана

Блоки

Диаметр блоков

Принимаем стандартный диаметр блоков

Подшипники

Наибольшая нагрузка на подшипник блока

Z_п = 2 - число подшипников в блоке

Эквивалентная динамическая нагрузка на подшипники блока

Передаточное отношение привода

Колодочный тормоз

Диаметр тормозного шкива

р = 0.2 н/мм² - допустимое давление с учётом неодинаковости прижатия колодок

Принимаем D = 150 мм

Ширина шкива

F=0,42 b=0

Начальный отход колодок

Наибольший отход колодок

Усилие в пружине

Расчет пружины сжатия

С=5

Осадка одного витка пружины

Число рабочих витков