WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


САНКТ - ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ доцент, к.т.н. Галузин В.М., доцент, к.т.н. Данилов В.М.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к практическим занятиям по строительным машинам РАБОТА N 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА Указания разработаны на кафедре «Технология, организация и экономика строительства» Санкт - Петербург 2000 г.

- 2- РАБОТА N 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА 1. Исходные данные Принципиальная схема грузоподъемного устройства. Варианты данных для расчета ( приложение 1 ). Данные для выбора каната, барабана, электродвигателя и редуктора ( приложения 2...5 ).

2. Состав задания 2.1. Изобразить схему грузоподъемного устройства.

2.2. Определить усилие S и подобрать канат.

2.3. Определить размеры барабана.

2.4. Подобрать электродвигатель.

2.5. подобрать редуктор.

3. Рекомендации по выполнению.

3.1. Схема грузоподъемного устройства.

1-электродвигатель, 6. - стальной трос, 2- соединительная муфта, 7. - направляющий блок, 3- колодочный тормоз, 8. - неподвижные 4- двухступенчатый блоки полиспаста цилиндрический редуктор, 9. - подвижные блоки, 5- барабан лебедки, 10. - крюковая подвеска S - усилие в канате, идущем на барабан лебедки, Q - масса поднимаемого груза, Z1 и Z2, Z3 и Z4 - находящиеся попарно в зацеплении зубчатые колеса -3- Барабан лебедки приводится в движение электродвигателем, соединенным с редуктором муфтой. Наружная поверхность муфты используется как тормозной шкив двухколодочного тормоза. Двухступенчатый редуктор обеспечивает увеличение крутящего момента электродвигателя Мвм = Мвщ* (1) * где : Мвм - крутящий момент, передаваемый на барабан лебедки, - передаточное число редуктора, - КПД редуктора.

Передаточное число редуктора = 12 *34, передаточное число каждой ступени 12 и 34 можно определить на основании различных известных параметров зацепления - угловой скорости -, частоты вращения - n, диаметра колес - d или числа зубьев z.

12 = 1/2 = n1/n2 = d2/d1 = z2/z1 (2) Полиспастный механизм ( полиспаст ), состоит из системы подвижных и неподвижных блоков и перекинутого через них троса. Обычно один конец троса закреплен на барабане лебедки, другой - на полиспасте. Тяговое усилие канату сообщается при его навивке на барабан лебедки.

Применяют полиспаст для выигрыша в силе ( реже для выигрыша в перемещении ) и передаче усилий на значительное расстояние, изменяющееся в процессе работы ( например, грузоподъемное устройство крана ). С позиций кинематики полиспастный механизм преобразует вращательное движение барабана лебедки в поступательное движение крюка крана.

Выигрыш в силе зависит от кратности полиспаста п Q = S * п* п (3) где : Q - усилие, развиваемое полиспастом ( или наибольшая масса груза вместе с крюковой подвеской и оснасткой ), S - усилие в ветви каната, идущей на барабан, п - кратность полиспаста, равная числу канатов, сходящих с обоймы подвижных блоков, п - КПД полиспаста.

3.2 Определить усилие S и подобрать канат.

Усилие в канате S определяем по основной формуле полиспаста ( Q = S * п * п ) (4) -4- т.е.

S = Q * 9,8 / п * п [ н ] (5) Полная масса Q в кг., складывается из массы груза Qгр и массы крю ковой подвески с оснасткой Qкп, которая обычно принимается равной 0,Qгр. Тогда Q = Qгр + 0,02Qгр = 1.02 Qгр [кг] (6) Принимаем 4х-кратный полиспаст ( изображен на схеме стр. 2, п = 4), который часто используется в грузоподъемных механизмах строительных кранов. Коэффициент полезного действия полиспаста зависит от количества блоков п = бn (7) где: б - КПД одного блока (находится в пределах 0,96...0,99, в среднем можно принять 0,97 ) n - количество блоков в грузоподъемном устройстве, в нашем случае, включая направляющий блок, n = 5.

Тогда п = 0,975 = 0,86 (8) Разрывное усилие каната определяется по формуле:

Sp = S * k [кн] (9) где : к - коэффициент запаса прочности, определяемый в зависимости от режима работы грузоподъемного механизма по таблице продолжитель- режим работы Коэффициент соотношение ность грузоподъемного запаса прочности диаметра включений механизма каната барабана Дб и ПВ% диаметра каната dк 15 легкий (л) 5,Дб 16dк 25 средний (с) 5,Дб > 18dк 40 тяжелый (т) 6,Дб > 20dк 40 весьма тяжелый (вт) 6,Дб > 25dк Относительная продолжительность включений ПВ есть отношение продолжительности работы приводного двигателя ( сумма времени пуска и установившегося режима ) к определенному времени цикла ( для механизмов время цикла принимается равным 60 минутам ).

Легкий режим характеризуется большими перерывами в работе, низким коэффициентом использования грузоподъемности, малыми скоростями и -5- числом включений в час до 60. При среднем режиме работа производится с грузами различной величины, со средними скоростями, при числе включений в час до 120. Тяжелый режим характеризуется работой с высоким коэффициентом использования грузоподъемности, с высокими скоростями и числом включений в час до 240. При весьма тяжелом режиме работа производится с грузами номинальной массы, с высокими скоростями и числом включений в час более 240.

По величине разрывного усилия, пользуясь приложением 2, определяем диаметр каната dк 3.3 Определить размеры барабана В зависимости от режима работы по таблице ( см. выше ), определяем диаметр барабана Дб, округляя полученное значение в большую сторону до числа, кратного 10.

Рабочая длина барабана Lб при многослойной навивке определяется по формуле :

Lк * t Lб = --------------------------- [ м ] (10) *m*( Дб + dк*m ) где: Lк - длина каната, определяемая по формуле :

Lк = ( п + 1)* H + l0 + 2 [м] (11) Дб t - шаг витков каната, принимаемый по приложению ( при навивке на гладкий барабан t = dк) m - число слоев навивки каната на барабан, принимаем m = 4.

3.4 Подобрать электродвигатель привода Мощность электродвигателя привода определяем по формуле:

S * Vк Nдв = ----------------- [квт] (12) 1000 * где : Vк - скорость навивки каната на барабан, Vк = Vгр * п [м/сек] (13) - КПД всего грузоподъемного механизма, принимаем равным 0,85.

-6- По приложению 4 выбираем электродвигатель определенной мощности, равной или несколько большей, чем требуется по расчету.

3.5 Подобрать редуктор Для определения передаточного числа редуктора nдв р = ---------- (14) nб необходимо установить частоту вращения барабана nб. Она зависит главным образом от скорости навивки каната на барабан, его диаметра и определяется по формуле:

60 * Vк nб = ------------------------- [мин-1] (15) [Дб +dк ( 2m - 1 ) [ [ [ По приложению 5 подбираем редуктор определенной марки. Мощность на ведущем валу редуктора должна быть близка ( но не меньше )мощности привода Nдв. В связи с тем, что фактические параметры передачи при выборе типового редуктора несколько отличаются от расчетных, необходимо определить, в каких пределах будет изменяться скорость подъема груза. Фактическая частота вращения барабана nдв nб.факт = --------- p.факт Тогда скорость навивки каната на барабан (Дб +dк ) * nб.факт Vк1 = ------------------------- [м/сек] (16) При четвертом слое навивки [ ] * nб.факт [ ] [ Дб + dк (2m - 1)] [ ] Vк4 = -------------------------------------- [м/сек] (17) Соответственно, скорость подъема груза Vгр будет изменяться в пределах Vк1 VкVгр = ----------...... ----------- (18) п п -7- Литература:

1. Дроздов Н.Е., Фейгин Л.А. Курсовое и дипломное проектирование по специальности строительные машины и оборудование. М., Стройиздат, 1980, 159 с.

2. Заленский В.С. Строительные машины. Примеры расчетов. М., Стройиздат, 1983, 271 с.

3. Лейко В.С. Строительные машины и механизмы в энергетическом строительстве. М., Машиностроение, 1985, 222 с.

-8- Приложение Варианты исходных данных номер масса скорость высота свободная ПВ% вариан груза Q, подъема подъема длина троса lо, та кг груза груза Н, м Vгр,м/сек м 1 2000 0,2 40 10 2 2000 0,3 50 15 3 3000 0,15 30 12 4 3000 0,4 50 10 5 3500 0,1 40 14 6 3500 0,3 60 10 7 4000 0,2 30 12 8 4000 0,13 25 10 9 4500 0,25 35 13 10 4500 0,35 40 15 11 5000 0,15 55 12 12 5000 0,4 30 15 13 5500 0,2 50 10 14 5500 0,5 25 11 15 6000 0,12 35 16 16 6000 0,2 40 12 17 6500 0,3 60 15 18 6500 0,16 30 14 19 7000 0,18 45 10 20 7000 0,4 50 13 -9- Приложение Канат двойной свивки диаметр марка каната каната,мм 1 2 3 4 5 расчетное разрывное усилие каната, кН 5,0 - - - 12 13 5.4 - - - 14 16 5,8 - - - 17 19 6,3 - - - 20 22 6.7 - - - 23 25 7,6 - 26 28 29 32 8,5 - 33 35 37 40 9,0 - 36 39 41 44 11,5 - 57 61 62 67 13,5 - 82 87 89 97 15,5 98 112 119 122 132 18,0 130 147 156 160 173 20,0 167 186 197 202 219 22,5 200 229 243 249 270 24,5 242 277 294 301 327 27,0 289 330 351 360 390 29,0 339 387 412 422 458 33,5 451 516 548 561 610 36,5 514 587 624 639 694 38,0 580 662 704 721 782 39,5 650 743 789 808 875 44,5 802 914 971 995 1080 -10- Приложение Размеры профиля канавок на барабанах, мм dк T dк t 7,4 - 8,0 9,0 20,0 - 21,5 24,9,0 - 8,0 10,0 21,5 - 23,0 26,9,0 - 10,0 11,0 23,0 - 24,5 28,10,0 - 11,0 12,5 24,5 - 26,0 29,11,0 - 12,0 13,5 26,0 - 27,5 32,12,0 - 13,0 15,0 27,5 - 29,0 34,13,0 - 14,0 16,0 29,0 - 31,0 36,14,0 - 15,0 17,0 31,0 - 33,0 38,15,0 - 16,0 18,0 33,0 - 35,0 40,16,0 - 17,0 19,0 35,0 - 37,5 42,17,0 - 18,0 20,0 37,5 - 40,0 44,18,0 - 19,0 22,0 40,0 - 42,5 48,19,0 - 20,0 23,0 42,5 - 45,5 50,Приложение Основные параметры крановых электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором серии МТК тип двигателя мощность на валу,кВт частота вращения вала, мин.- ПВ - 25% ПВ - 40% ПВ - 25% ПВ - 40% МТК 011-6 1.4 1.1 840 МТК 012-6 2.2 1.8 830 МТК 111-6 3.5 2.8 875 МТК112-6 5.0 4.2 875 МТК 211-6 7.5 6.0 880 МТКВ 311-6 11.0 9.0 900 МТКВ 312-6 16.0 13.0 900 МТКВ 411-6 22.0 17.0 935 МТКВ 412-6 30.0 24.0 935 МТКВ 413-6 36.0 30.0 935 МТКВ 414-6 42.0 36.0 950 -11- Приложение Мощность на ведущем валу редукторов типа Цчастота ПВ Передаточное число факт вращени % я вала мин-8,32 9,80 12,41 16,30 19,88 24,9 32,42 41,34 50, Мощность на ведущем валу, кВт Редуктор Ц2 – 600 7,7 6,8 6,1 5,8 5,4 4,4 3,0 2,4 2,0 5,9 5,2 4,2 3,9 3,6 2,5 1,6 1,6 1,1 750 9,3 8,0 6,7 6,2 5,5 5,4 3,8 3,2 2,7 7,2 6,1 4,8 4,2 3,7 2,7 1,8 1,8 1,3 1000 11,5 10,0 8,0 7,9 6,6 5,4 4,1 4,1 3,71, 8,8 7,8 6,1 5,9 4,2 3,2 2,1 2,1 6 1500 13,0 11,5 10,8 10,8 8,7 6,6 4,8 4,7 3,9 11,8 10,0 8,4 6,8 6,4 4,6 2,9 2,9 2,1 Редуктор Ц2 – 600 19,3 17,1 15,2 11,3 9,4 7,0 5,2 4,3 3,9 14,2 12,5 9,9 7,2 6,4 5,5 3,6 3,0 2,6 750 23,0 19,7 16,6 13,5 11,1 9,4 7,6 5,6 4,2 16,6 14,5 12,3 8,3 7,3 6,9 4,5 3,5 3,0 1000 27,1 23,8 20,5 17,3 14,1 11,7 9,2 7,3 6,0 17,8 15,6 14,1 10,2 8,9 7,6 5,0 4,2 3,5 1500 34,0 30,2 25,4 23,8 19,0 16,5 11,9 9,8 8,5 25,1 21,3 18,3 13,7 12,0 10,1 7,1 5,5 4,7 Редуктор Ц2 – 600 45,7 39,6 34,0 26,8 22,3 16,6 12,0 10,2 9,4 34,0 29,4 25,7 17,2 15,2 13,0 11,1 7,2 6,3 750 61,0 52,0 43,5 32,0 26,5 22,4 16,6 13,4 11,1 35,8 31,6 29,2 19,5 17,7 16,6 12,9 8,4 7,3 1000 71,9 61,2 50,8 37,1 33,5 21,7 21,8 17,3 14,5 42,8 39,0 33,0 24,1 21,1 18,1 15,6 10,2 9,0 1500 79,5 84,7 70,0 51,4 43,7 39,5 30,2 24,4 20,4 59,0 50,0 43,3 28,6 25,6 24,1 20,2 13,3 11,4











© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.