Перечень чертежей:
Мотор-редуктор MRD42:
- передаточное отношение 40
- момент на выходном валу 408 об/мин
- частота вращения выходного вала 34*об/мин
Электродвигатель AIS90-L4со встроенным дисковым тормозом:
- мощность электродвигателя 1,5 кВт
- номинальная частота вращения 1400 об/мин
- тормозной момент 15 Нм
Сварку N1, N2, N3производить по ГОСТ 5264-80 электродом Э42 нормального качества.
После сварки снять остаточные напряжения.
Необработанные поверхности красить и грунтовать.
Приведены размеры для справок.
Частота вращения крана 2.5 об/мин
Режим работы 2
Волновой редуктор:
Электродвигатель типа 4АС71А6У3:
Открытая зубчатая передача
- передаточное отношение 4
Редуктор полностью заполнить маслом И-Г-А-68.
Плоскость разъема покрыть тонким слоем герметика УТ-34 ГОСТ 24285-80.
Для клеевого соединения применить эпоксидный клей.
Грузоподъемность 8000 Н
Высота подъема 5 м
Скорость подъема 10 м/мин
Вылет 4,5 м
Режим работы 2М
Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 44 страницах, где ведется разработка конструкции консольного неполноповоротного крана с постоянным вылетом.
Данная конструкция применяется для проведения подъемно-транспортных работ в цехах, производственных помещениях и на открытом воздухе при обслуживании технологического оборудования. Управление краном происходит через пульт управления на уровне 1,5 м от пола. Приведены исходные данные для расчета:
Выполнен расчет механизма подъема. Составлена схема полиспаста и принят двукратный полиспаст.
После расчета мощности выбран электродвигатель мощностью 1,5 кВт. По наибольшей силе натяжения в канате подобран канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6*19*(1+6+6/6+16) +1 по ГОСТ 2688-80. Канат крепится к барабану при помощи прижимных планок и 2 болтов М8.
Определены основные размеры барабана, его прочность и рассчитано крепление каната к барабану. Результаты расчетов приведены в таблице:
№ |
Название |
Значение |
1 |
Диаметр барабана по дну канавки |
180 мм |
2 |
Толщина стенки |
8 мм |
3 |
Шаг нарезки |
7 мм |
4 |
Длина барабана |
161 мм |
5 |
Напряжение сжатия в стенке барабана |
74,7 МПа |
6 |
Усилие в канате перед прижимной планкой |
1629 Н |
7 |
Напряжение растяжения в болте |
63 Н/мм2 |
Рассчитан диаметр блока – 180 мм и его подшипники 305 ГОСТ 8338-75 на долговечность - 223800 ч.
В соответствии с грузоподъемностью и режимом работы принят крюк №6 и подобран подшипник №8205.
Проверена ось блока на срез – 16,78 МПа и толщина стенки на смятие – 129,7 МПа.
Передаточное отношение привода – 40. После расчета наибольшего крутящего момента на тихоходном валу – 397,36 Нм выбран мотор-редуктор типа MRD42 со встроенным дисковым тормозом и массой 35 кг. Выбранный редуктор проверен на способность выдержать консольную нагрузку от барабана – 2965 Н.
Выполнен расчет тормоза и шпоночного соединения:
Рассчитана металлоконструкция, изготовленная из труб. Данные занесены в таблицу:
№ |
Название |
Значение |
1 |
Расстояние между опорами крана |
1750 мм |
2 |
Длина оттяжки |
3863 мм |
3 |
Диаметр колонны и стрелы |
114 мм |
4 |
Диаметр оттяжки |
102 мм |
5 |
Площадь поперечного сечения трубы колоны и стрелы |
2374 мм2 |
6 |
Площадь поперечного сечения трубы оттяжки |
1815 мм2 |
7 |
Общий статический прогиб |
1,874 мм |
8 |
Вес стрелы |
922,6 Н |
9 |
Вес оттяжки |
605,25 Н |
10 |
Вес колонны |
358,8 Н |
11 |
Вес крюковой подвески |
240 Н |
12 |
Нормальные напряжения в растянутой стяжке |
12,163 Н/мм2 |
13 |
Напряжение в колоне от изгиба и сжатия с учетом гибкости |
65,2 Н/мм2 |
14 |
Суммарное напряжение в стреле |
37,681 Н/мм2 |
15 |
Напряжения в расчетном сечении сварного шва |
20,24 МПа |
Проведен расчет опорных узлов. Первыми определены реакции в опорах. Затем выбраны подшипники опорных узлов:
Далее рассчитано болтовое соединение крепления крана к стене для верхней и нижней опор, по результатам которого выбран болт М30 для обеих опор.
При расчете механизма поворота использованы те же исходные данные, что и для механизма подъема и еще частота вращения крана – 2,5 об/мин.
Вес механизмов, расположенных на поворотной части, определяют укрупнено, по узлам. В качестве момента сопротивления поворота выступает момент от сил трения в опорах крана – 1,485*105 Н.
В качестве приводного двигателя для механизма поворота подобран электродвигатель 4АА63А4У3 мощностью 0,25 кВт. Время разгона двигателя – 5,61 сек.
При помощи программного комплекса произведен расчет параметров редуктора со следующими характеристиками:
Выполнен расчет открытой зубчатой передачи и проверена ее прочность. Результаты занесены в таблицу:
№ |
Название |
Значение |
1 |
Модуль |
4 |
2 |
Межосевое расстояние |
330 мм |
3 |
Ширина венца колеса |
50 мм |
4 |
Ширина венца шестерни |
52 мм |
5 |
Диаметр вершин колеса |
536 мм |
6 |
Диаметр вершин шестерни |
140 мм |
7 |
Допускаемое контактное напряжение передачи |
765,45 МПа |
8 |
Допускаемое напряжение на изгиб шестерни |
527,859 МПа |
9 |
Допускаемое напряжение на изгиб колеса |
411,765 МПа |
10 |
Контактная выносливость |
396 МПа |
11 |
Выносливость при изгибе |
73,187 МПа |
12 |
Максимальное контактное напряжение |
608,6 МПа |
13 |
Максимальное изгибное напряжение |
540 МПа |
Для соединения тихоходного вала с гибким колесом выбрано 2 конических штифта в соответствии с ГОСТ 3129-70 из стали 45 диаметром 6 мм. Проведена проверка на срез – 35,73 МПа и на смятие – 71,47 МПа.
Подобрана шпонка призматическая 10х8х40 для соединения тихоходного вала с предохранительным устройством.
Выполнен расчет подшипников на тихоходном валу редуктора механизма поворота. Составлена расчетная схема и посчитаны реакции опор. По результатам выбраны радиальные однорядные подшипники 209 ГОСТ 8338-75.
В ходе проведения работ для механизма подъема был выбран канат и двигатель, проведен расчет барабана, блока и крюковой подвески. Также подобран редуктор и рассчитан дисковой тормоз.
Выполнен расчет металлоконструкции, изготовленной из труб. Определены основные размеры конструкции, проверен статический прогиб и сварное соединение.
Рассчитаны опорные узлы и механизм поворота.
Спецификация – 1 лист
В программе: AutoCAD