Кран стреловой полноповоротный "Пионер"

МГТУ им. Н.Э.Баумана
Кафедра "Машиностроительные технологии"
Тема "Проектирование грузоподъемной машины - Кран стреловой полноповоротный "Пионер""
2020

Исходные данные:
- грузоподъемность m = 4000 кг ;
- скорость подъема V = 0,12 м/с;
- высота подъема H = 16 м;
- группа классификации механизма M5;
- режим нагружения L3 (тяжелый);
- число зубьев шестерни z_1=14;
- продолжительность включения ПВ = 40%;
- вылет стрелы λ= 5 м.

РЕФЕРАТ
Курсовой проект содержит 5 листов чертежей формата А1, расчетно-пояснительную записку на 30 страниц, включающую 3 рисунка, 5 таблиц, 13 литературных источников. Объектом проектирования является кран стреловой передвижной.
Цель проекта – рассчитать и спроектировать кран стреловой передвижной грузоподъемностью 4 тонны. Для этого были рассчитаны механизм подъема – таль электрическая, механизм поворота, механизм передвижения.
Для механизма подъема, прежде всего, исходя из условий работы, грузоподъемности и режима нагружения был рассчитан и подобран тип каната - ЛК-Р 6х19+1О.С. ГОСТ 2688-80.
Для того, чтобы привести в движение механизм подъема был выбран двигатель АИР1132S6, мощность которого составляет 5,5 кВт. Двигатель сможет обеспечить скорость подъема груза до 0,12 м/с на высоту 16 метров.
В механизме подъема нет встроенного в электродвигатель тормоза. Поэтому для торможения механизма применим тормоз ТКГ-160, преимуществами которого являются взаимозаменяемость деталей, тормозной момент – высокий и не зависит от направления вращения, обеспечивается оптимальной геометрией рычажного механизма, простотой регулировки, возможностью замены тормозных колодок без разборки тормоза.
Для механизма передвижения выбран двигатель АИР71В2Е со встроенным электромагнитным тормозом, мощность – 1,1 кВт, частота вращения nе = 2800 об/мин. Он имеет оптимальные габариты и хороший запас мощности для обеспечения пусковых нагрузок. Данный двигатель будет обеспечивать скорость передвижения механизма 0,6 м/с. Был подобран редуктор Ч-100. Он занимает меньше места, имеет большое передаточное число, низкий уровень шума передачи, обладает плавностью хода червячной передачи по сравнению с аналогичными цилиндрическими редукторами.
Для механизма поворота был выбран планетарный мотор-редуктор 3МП-50-56-3-G320 с мощностью – 3 кВт, частотой вращения выходного вала – 56 об/мин, передаточным числом редуктора – 25,2. Рассчитаны реакции подшипников, гильзы на прочность.
Таким образом, был произведен расчет, в ходе которого был выбран компактный и высокопроизводительных механизм с минимизацией по массе, что дает возможность максимально выгодно использовать данный механизм.

Содержание
1. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА 7
Исходные данные 7
1.1 Расчет электродвигателя 8
1.2 Расчет канатно – блочной системы. 9
1.3 Расчет барабана. 11
1.5 Расчет редуктора. 12
1.6 Расчет габаритов и массы редуктора. 14
2. РАСЧЕТ ПРОТИВОВЕСА И КОЛОННЫ 16
2.1. Вес механизма подъёма 16
2.2. Вес противовеса 16
1.3. Момент, изгибающий колонну при номинальном нагружении 17
2.4. Напряжение изгиба внизу колонны можно определить из условия прочности колонны 17
2.5. Расчет подшипников опорно-поворотного устройства 17
2.5.1. Реакция упорного подшипника 17
2.5.2. Расстояние между радиальными подшипниками примем, исходя из соотношения 18
2.6. Компоновка опорно-поворотного устройства 18
2.6.1 Выбор трубы колонны 18
2.6.2. Выбор гильзы 19
2.6.3. Момент, изгибающий гильзу 19
2.7. Расчет механизма поворота 20
2.7.1. Момент сопротивления повороту крана в период пуска 20
2.7.2 Мощность электродвигателя в период пуска 21
2.8. Расчет процесса пуска механизма поворота 22
2.8.1. Максимальное время пуска из условия минимального ускорения груза составит 22
2.8.2. Условие пуска 23
2.9. Расчет процесса торможения 23
2.10. Расчет открытой зубчатой передачи 24
3. РАСЧЁТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ 25
3.1. Вертикальная сила, действующая на тележку 25
3.2. Сила сопротивления трения качения, приведенная к ободу колеса 25
3.4. Плечо горизонтальной силы при наезде на препятствие высотой 25
3.5. Сила сопротивления движению тележки при наезде на препятствие одним из колес 25
3.6. Статическая сила натяжения каната или суммарная сила сопротивления движению тележки 26
3.7. Расчетное разрывное усилие для выбора каната из каталога 26
3.8. Коэффициент запаса прочности каната (без учета пуска двигателя или стопорения тележки) 26
3.9. Диаметр барабана, по средней линии каната 26
3.10. Угловая скорость барабана 27
3.11. Угловая скорость двигателя 27
3.12. Номинальный момент двигателя 27
3.13. Передаточное число редуктора 27
3.14. Крутящий момент на выходном валу редуктора и барабане 27
3.15. Наибольшее натяжение каната при пуске и стопорении тележки 27
3.16. Условие пуска двигателя 28
3.17. Пусковой момент двигателя 28
3.18. Время пуска 28
3.19. Дополнительное (динамическое) усилие в канате при пуске 28
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 29