книги / Подъемно-транспортные машины

Авторы: М.А. Лосева, Д.М. Караваев, А.А. Крюков, Е.В. Матыгуллина.

УДК 621.873 (072.8) П44

Рецензенты:

канд. техн. наук В.Б. Гаврилов (ООО «Научно-промышленная компания "Квант"»);

канд. техн. наук, доцент С.А. Белова (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Подъемно-транспортные машины : учеб.-метод. пособие / П44 М.А. Лосева, Д.М. Караваев, А.А. Крюков, Е.В. Матыгуллина. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2019. –

185 с.

ISBN 978-5-398-02164-6

Излагаются основы теории по курсу «Подъемно-транспортные машины». Даны справочные материалы, подробно изложен алгоритм расчета механизмов подъема груза грузоподъемных машин, приведены методические указания и примеры выполнения расчетов.

Предназначено для студентов очного и заочного отделений непрофильных направлений и специальностей.

УДК 621.873 (072.8)

2

3

ТРЕБОВАНИЯ И УКАЗАНИЯ

КВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Всоответствии с учебным планом изучения дисциплины «Подъемно-транспортные машины» студенты очной и заочной форм обучения должны выполнить курсовую работу, целями которой являются систематизация и закрепление навыков расчета и проектирования типовых механизмов, а также развитие расчетно-графических навыков и навыка работы со справочной и нормативной литературой.

Впроцессе выполнения курсовой работы студенты должны сделать следующее:

– произвести анализ назначения, условий работы и рационального конструктивного решения проектируемого изделия;

– выполнить кинематический расчет механизма;

– определить нагрузки, действующие на звенья механизма;

– произвести расчеты элементов конструкции по критериям работоспособности;

– выполнить конструктивную компоновку основных узлов механизма;

– защитить принятое техническое решение.

Курсовая работа по курсу «Подъемно-транспортные машины» представляет собой выполнение индивидуального задания. Основные технические требования содержатся в задании. Расчетная схема

ичисловые значения задания выбираются в соответствии с порядковым номером студента в списке группы.

Прежде чем приступить к выполнению курсовой работы, необходимо изучить теоретический материал курса!

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Правила оформления расчетной и графической частей курсовой работы подробно изложены в прил. 31.

Работа должна быть снабжена титульным листом (прил. 32)

исброшюрована, т.е. листы должны быть подшиты согласно после-

4

довательности выполнения расчетов, свободно листаться и не распадаться в ходе проверки.

Настоящее пособие содержит краткие теоретические сведения, основные формулы, справочный материал, методические указания и рекомендации, необходимые для выполнения курсовой работы по курсу «Подъемно-транспортные машины», а также примеры выполнения расчетов. В целях лучшего понимания обучающимися алгоритм расчета и проектирования механизма изложен максимально подробно, рассмотрены различные варианты решения возможных проблем, даны пояснения к ним. Нет необходимости воспроизводить все рассуждения, изложенные в приведенных примерах. Доста-

точно привести алгоритм расчета, относящийся к выбранной компоновке.

Выполненная работа предъявляется преподавателю для проверки.

Работа, выполненная или оформленная с нарушением настоящих указаний, на проверку не принимается. Незачтенная работа должна быть исправлена в соответствии с указаниями преподавателя и сдана повторно.

Работы, выполненные без замечаний или полностью исправленные, предъявляются преподавателю для защиты.

5

1.ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

ИВЫБОР КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ГРУЗА

Задание

Ознакомиться с расчетной схемой механизма подъема груза, соответствующей номеру варианта, выписать числовые значения и основные технические требования. Произвести анализ назначения, условий работы и рационального конструктивного решения предложенного механизма, осуществить предварительный выбор его кинематической схемы.

Краткие теоретические сведения

1.1.Основные механизмы

иэлементы грузоподъемных машин

Грузоподъемные машины предназначены для перемещения отдельных грузов по произвольной трассе циклическим методом (периоды работы чередуются с периодами пауз), а также для выполнения монтажных операций, связанных с подъемом и установкой элементов конструкций и поддержанием их на весу до закрепления.

Особенностью проектирования и производства грузоподъемных машин является высокий уровень стандартизации и унификации, что позволяет значительно сократить число типоразмеров как самих машин, так и их узлов, а использование узлов и деталей ограниченной номенклатуры обеспечивает их взаимозаменяемость.

Грузоподъемные машины кранового типа включают в себя следующий типовой набор механизмов, обеспечивающих необходимые перемещения грузозахватного устройства:

–механизм подъема груза;

–механизм передвижения крана либо какой-либо его части (тележки);

6

–механизм изменения вылета стрелы, изменяющий положение грузозахватного устройства относительно основания машины;

–механизм поворота (вращения) поворотной части крана.

Всвою очередь, каждый механизм грузоподъемной машины структурно состоит из следующих четырех базовых элементов:

–привода от двигателя или ручного;

–тормозного устройства, применяемого для остановки рабочего органа, а также для регулирования скорости его движения;

–передаточного устройства, которое может включать в себя редуктор (зубчатый цилиндрический, и/или конический, или червячный), открытую зубчатую пару, а также полиспаст;

–рабочего (исполнительного) органа.

Вмеханизмах подъема рабочим органом являются грузозахватное устройство, связанный с ним канатный полиспаст и барабан.

Для соединения базовых элементов механизмов используют со-

единительные устройства – муфты.

1.2.Основные параметры грузоподъемных машин

Государственные стандарты определяют основные показатели (параметры) грузоподъемных машин.

1. Грузоподъемность Q – максимальная масса рабочего груза,

на подъем которого рассчитана машина (без учета веса грузозахватных приспособлений), т.

ГОСТ 1575–81 устанавливает стандартный (нормальный) ряд значений грузоподъемности от 0,025 до 1000 т: 0,025; 0,05; 0,1; 0,125; 0,16; 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,2; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25; 32; 40 и т.д.

2. Грузоподъемная сила – вес груза, кН: FQ = Qg, где Q – масса

груза, т; g – ускорение свободного падения, м/с2, g = 9,81. При подъеме или опускании груза с ускорением a

FQ = Q(g ± a).

7

3.Вылет стрелы крана L – наибольшее расстояние по горизонтали от оси вращения крана до вертикальной оси крюковой подвески, м (рис. 1.1).

4.Грузовой момент – произведение ве-

вость кранов против опрокидывания в про- Рис. 1.1 цессе работы, часто используется в качестве

главного обобщенного параметра крана.

5.Высота подъема груза H, глубина опускания груза h – наи-

большее расстояние по вертикали от уровня пола до центра зева крюка, находящегося в крайнем верхнем или крайнем нижнем положении соответственно, м (см. рис. 1.1).

6.Диапазон подъема D – сумма высоты подъема H и глубины

опускания h груза, м:

D = H+ h.

7.Пролет крана Lпр – расстояние между осями рельсов кранового пути, м.

8.Скорости движения зависят от технологического процесса и требуемой производительности. ГОСТом регламентируются максимальные значения скоростей:

– вертикального перемещения (подъема и опускания) груза vгр,

м/с;

– перемещения моста крана vпер м, м/с;

– перемещения тележки по мосту крана с максимальным гру-

зом vгр т, м/с;

–частота вращения крана vпов, об/мин;

–окружная скорость конца стрелы крана vкс, об/мин, и др.

8

Цикл рабочего процесса грузоподъемной машины характеризуется следующими операциями:

–захват груза и его подъем;

–передвижение крана (грузовой тележки);

–изменение вылета стрелы или перемещение грузозахватного устройства;

–вращение поворотной части крана;

–опускание груза и его отцепка;

–возврат грузозахватного устройства в исходное положение. Операции могут сочетаться произвольно между собой. Нор-

мальным считается сочетание двух операций, например подъема груза и вращения поворотной части.

Каждая операция, связанная с работой кранового механизма, определяется периодом пуска (разгона) соответствующего механиз-

ма, периодом его работы в установившемся режиме, периодом торможения (останова) и периодом простоя (паузы).

Полное время цикла работы механизма, с, tц = ∑tп + ∑tу + ∑tт + ∑t0 ,

где ∑tп – суммарное время пуска механизма, с; ∑tу – суммарное время движения механизма в установившемся режиме, с; ∑tт – суммарное время торможения механизма, с; ∑t0 – суммарное вре-

мя пауз (простоев) механизма, с.

При расчете времени цикла работы ГПМ учитывается также совмещение операций введением соответствующего коэффициента:

ε = 0,7…0,8.

Отношение времени работы механизма в течение цикла tр к полному времени цикла tц характеризует интенсивность использования механизма. Это отношение называется относительной про-

должительностью включения ПВ, %:

ПВ= tр 100 %. tц

10