Курсовая с практикой на тему Механизм передвижения с канатной тягой грузовой тележки козлового крана

Содержание:

1. Оглавление
   Введение 5
   1. Исходные данные для проектирования 12
   2. Разработка схемы полиспаста грузового каната 13
   2. Выбор грузового каната 15
   3. Определение размеров блоков и выбор подшипников для них 17
   4 Расчет элементов грузовой траверсы 21
   5 Определение минимальной массы грузовой траверсы и проверка соответствия ей массы рассчитанной грузовой траверсы. 28
   6. Разработка конструкции рамы грузовой тележки и ее расчет на прочность. 30
   7. Определение максимальной нагрузки на ходовые колеса. Выбор колес и рельсов. 31
   8. Расчет узла ходовых колес (напряжение смятия-обода колеса, выбор подшипников, расчет осей на прочность). 33
   9. Определение сопротивлений передвижению грузовой тележки от трения в ходовой части, при перекатывании: грузового каната по блокам полиспаста, от ветровой нагрузки в рабочем состоянии и провисания каната. 34
   10. Выбор тягового каната. Определение размеров отклоняющих и поддерживающий блоков для тягового каната. 37
   11. Определение размеров цилиндрического барабана. 39
   12. Выбор двигателя тяговой лебедки. 43
   13. Выбор редуктора. 44
   14. Выбор муфт. 46
   15. Выбор тормоза. 47
   Заключение 49
   Список использованной литературы 50

    

Введение:

1. Повышение механизации погрузочно-разгрузочных работ, является важнейшей задачей развития народного хозяйства страны. Правильный выбор грузоподъёмного оборудования является основным фактором продуктивной работы и высокой эффективности производства. Основными конструктивными тенденциями в подъёмно-транспортных машинах и машиностроении в целом являются:
   — создание высококачественных машин и механизмов, а также модернизация существующих машин;
   — повышение грузоподъёмности машин при одновременном снижении их массы благодаря использованию новых кинематических схем;
   — увеличение производительности оборудования на основе применения широкого регулирования скоростей механизмов, автоматического и дистанционного управления, захватов и других подъёмных агрегатов, а также улучшение условий труда работающих благодаря применению установок для охлаждения и очистки воздуха в кабинах управления и других мероприятий;
   — повышение надёжности работы машин и механизмов, долговечность их элементов путем разработки новых конструкторских решений.
   В данном курсовом проекте производится разработка козлового крана с траверсой: разработка конструктивных и расчётных схем; определение параметров крана; конструирование ходового оборудования и его расчёт (расчёт механизма передвижения).
   Козловые краны — это грузоподъемные машины, которые используют для выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Применяются в основном на открытых площадках, как на промышленных предприятий, так и на грузовых дворах, на полигонах по производству железобетонных изделий, а также на контейнерных площадках железнодорожных станций.
   Козловой кран, грузоподъёмная машина циклического действия с возвратно-поступательным движением грузозахватного органа; служит для подъёма и перемещения грузов. Цикл работы крана состоит из захвата груза, рабочего хода для перемещения груза и разгрузки, холостого хода для возврата порожнего грузозахватного устройства к месту приёма груза.
   Основные составляющие части козлового крана:
   − металлический мост;
   − две опоры, включающих в себя одну или две стойки;
   − тележка, подвешенная или установленная на мосту, которая способна по нему передвигаться;
   − механизмы передвижения крана и тележки;
   − механизм подъема груза;
   − платформы опор, предназначенные для перемещения по крановому пути.
   По конструкции моста козловые краны подразделяют:
   − краны с однобалочным мостом;
   − краны с двух балочным мостом
   По количеству стоек: краны с одностоечными и двухстоечными опорами.
   По конструкции балок: решетчатая либо сплошностенчатая, трапецеидального, треугольного, прямоугольного сечения.
   Металлическая конструкция козлового крана состоит:
   − мост (пролетное строение);
   − с одной консолью (однобалочный) или с двумя (двухбалочный мост);
   − без консолей;
   − две опоры:
   − с одной стойкой или с двумя стойками каждая.
   Краны козловые с траверсой предназначены для работы с длинномерными грузами, а также для перемещения рельс, труб и балок. Кроме этого, использование кранов данного типа позволяет перемещать объемные и крупногабаритные грузы и грузы неправильной формы.
   Как правило, козловые краны изготавливаются с гибким подвесом траверсы, но могут быть оснащены жестким подвесом грузозахватного органа. Краны последнего типа широко применяются в производствах с большим грузопотоком, где требуется минимальное время для наведения захвата и точность позиционирования за счет полного исключения раскачивания грузозахватного органа.
   В зависимости от конструкции моста грузовые телекки по виду ходовой части разделяют на подвесные монорельсовые и двухрельсовые, опорные для двух- и однобалочных кранов, однорельсовые опорные, консольно-подвесные для однобалочных кранов и консольные.
   В зависимости от размещения привода механизма передвижения и подъема груза различают тележки самоходные и с канатной тягой. Последние выполняют со стационарным расположением механизма подъема груза — на мосту, или с установкой его непосредственно на грузовую тележку. В козловых кранах большой грузоподъемности (судостроительных, монтажных и др.) иногда применяют самоходные грузовые тележки со стационарным расположением механизма подъема груза. В этом случае механизм передвижения часто имеет зубчато-реечный привод.
   Достоинством грузовых тележек с канатным приводом является малая подвижная нагрузка (1,07 … 1,10 номинального груза) на металлоконструкцию. В обслуживании и ремонте краны с канатным приводом менее удобны вследствие быстрого изнашивания канатов.
   Рассмотрим конструкцию козлового крана с канатным приводом грузовой тележки. Козловой кран (рис. 1) представляет собой мостовую балку или ферму 8, вдоль которой передвигается грузовая тележка 5, несущая подъемный механизм. Балка или ферма крана опирается на две ноги 1 и 6, снабженные ходовыми рельсовыми тележками 10 с механизмом передвижения 9. Обычно опорные ноги крапа жестко прикрепляются к ферме, по при больших пролетах (более 30 м) одна из них крепится шарнирно для компенсации возможных температурных изменений длины фермы. Для удобства выполнения перегрузочных операций ферма или балка иногда имеет одну или две консоли, выступающие за пределы опорных ног крапа.

   Рисунок 1  Козловой кран большой грузоподъемности (12-50т):
   а) общий вид; б) схема запасовки грузовых канатов; в) схема запасовки тяговых канатов.

   Козловые краны, как и мостовые, снабжены многодвигательным приводом. Питание электроэнергией осуществляется через гибкий кабель или троллеи, протянутые вдоль всего рельсового пути.
   Для механизма передвижения с канатной тягой, на тележке которого расположены только ходовые колеса и блоки подъемного каната, характерна незначительная масса и размеры тележки. Грузовая тележка 5 несет на себе вынесенные за пределы конструкции пролетного строения блоки грузового спаренного полиспаста 7, подвижные обоймы 11 которого соединены траверсой 12 с крюком, а сбегающие ветви канатов закреплены на общем барабане электрореверсивной лебедки 3.
   Механизм передвижения грузовой тележки состоит из тяговой электрореверсивной лебедки 4 (рис. 1, в), на барабан которой навивается бесконечный канат с закрепленной на нем тележкой. Реверсируемое вращение барабана вызывает передвижение тележки по рельсам, уложенным на верхнем поясе фермы.
   Каждая из обеих ног крана в зависимости от его грузоподъемности опирается на две или одну ходовые двухколесные тележки, имеющие механизм передвижения.
   Управление всеми механизмами сосредоточено в кабине 2, расположенной в верхней части опорной ноги крана.
   Козловые краны описанной конструкции выпускают грузоподъемностью от 10 до 50 т и применяют для погрузочно-разгрузочных работ на складах и для монтажа тяжелого оборудования.
   Наиболее распространенная тележка с канатной тягой (рис. 2) представляет собой жесткую раму 8 с двумя неподвижно закрепленными на ней осями 7. На осях свободно вращаются обычно на подшипниках качения ходовые колеса 6 и блоки 5 подъемного каната 4, один конец которого закреплен на металлоконструкции 9, а второй на барабане 1 механизма подъема. При качении тележки по рельсам происходит перекатывание подъемного каната по блокам, вызывающее дополнительные сопротивления движению, а также сокращение срока службы каната в результате знакопеременного изгиба.
   Тяговый канат 3, огибающий в конце хода тележки стационарный блок 10, состоит из верхней и нижней ветвей. Обе ветви прикреплены к раме тележки, а их противоположные концы — к тяговому нарезному барабану 2 с двумя рабочими участками так, чтобы при вращении барабана одна из ветвей каната могла наматываться на барабан, а другая сматываться с него, тем самым осуществляя перемещение тележки. Места крепления ветвей каната на тяговом барабане определяют с учетом направления винтовых канавок на нем, обеспечения правильного без резкого излома схода каната и исключения возможности соприкосновения нижней ветви тягового каната с подъемным канатом крюковой обоймы 11. Для этого на стреле крана, по которой перемещается тележка, иногда устанавливают несколько стационарных отклоняющих канатных блоков.

   Рисунок 2  Механизм передвижения тележки по рельсовым путям с канатной тягой с изгибом подъемного каната соответственно знакопеременным (а) и в одном направлении (б)

   Для повышения долговечности подъемного каната может быть применена тележка с другой схемой запасовки (рис. 2, б). Рама тележки 12, кроме осей 13 ходовых колес, имеет третью ось 14 с двумя или четырьмя свободно вращающимися блоками 15 соответственно для одинарного или сдвоенного полиспастов крюковой подвески. В схеме запасовки со сдвоенным полиспастом на конце стрелы крана установлены уравнительные блоки 16, что в совокупности с симметричным расположением тяговых канатов обеспечивает перемещение тележки без перекосов. Недостаток этой схемы заключается в увеличении нагрузок на раму тележки благодаря применению дополнительной оси блоков и, как следствие, в повышении металлоемкости и сложности конструкции.
   Тележка опорная с канатной тягой и гибким подвесом траверсы козлового однобалочного крана представлена на рис.3

   Рисунок 3  Тележка опорная с канатной тягой и гибким подвесом траверсы

Заключение:

1. В данной работе были рассчитаны и спроектированы: механизм подъема и механизм передвижения с канатной тягой грузовой тележки козлового крана грузоподъемностью 40т.
   Как показали проектные и расчетные данные, выбранные узлы и механизмы отвечают правилам и нормам госпромнадзора и обеспечивают выполнение основных положений технического задания.
   Конструкция механизмов спроектированы с учетом специфики эксплуатации механизма и требований, предъявляемых к прочности, надежности и долговечности данных изделий.

1. Козловые краны, как и мостовые, снабжены многодвигательным приводом. Питание электроэнергией осуществляется через гибкий кабель или троллеи, протянутые вдоль всего рельсового пути.
   Для механизма передвижения с канатной тягой, на тележке которого расположены только ходовые колеса и блоки подъемного каната, характерна незначительная масса и размеры тележки. Грузовая тележка 5 несет на себе вынесенные за пределы конструкции пролетного строения блоки грузового спаренного полиспаста 7, подвижные обоймы 11 которого соединены траверсой 12 с крюком, а сбегающие ветви канатов закреплены на общем барабане электрореверсивной лебедки 3.
   Механизм передвижения грузовой тележки состоит из тяговой электрореверсивной лебедки 4 (рис. 1, в), на барабан которой навивается бесконечный канат с закрепленной на нем тележкой. Реверсируемое вращение барабана вызывает передвижение тележки по рельсам, уложенным на верхнем поясе фермы.
   Каждая из обеих ног крана в зависимости от его грузоподъемности опирается на две или одну ходовые двухколесные тележки, имеющие механизм передвижения.
   Управление всеми механизмами сосредоточено в кабине 2, расположенной в верхней части опорной ноги крана.
   Козловые краны описанной конструкции выпускают грузоподъемностью от 10 до 50 т и применяют для погрузочно-разгрузочных работ на складах и для монтажа тяжелого оборудования.
   Наиболее распространенная тележка с канатной тягой (рис. 2) представляет собой жесткую раму 8 с двумя неподвижно закрепленными на ней осями 7. На осях свободно вращаются обычно на подшипниках качения ходовые колеса 6 и блоки 5 подъемного каната 4, один конец которого закреплен на металлоконструкции 9, а второй на барабане 1 механизма подъема. При качении тележки по рельсам происходит перекатывание подъемного каната по блокам, вызывающее дополнительные сопротивления движению, а также сокращение срока службы каната в результате знакопеременного изгиба.
   Тяговый канат 3, огибающий в конце хода тележки стационарный блок 10, состоит из верхней и нижней ветвей. Обе ветви прикреплены к раме тележки, а их противоположные концы — к тяговому нарезному барабану 2 с двумя рабочими участками так, чтобы при вращении барабана одна из ветвей каната могла наматываться на барабан, а другая сматываться с него, тем самым осуществляя перемещение тележки. Места крепления ветвей каната на тяговом барабане определяют с учетом направления винтовых канавок на нем, обеспечения правильного без резкого излома схода каната и исключения возможности соприкосновения нижней ветви тягового каната с подъемным канатом крюковой обоймы 11. Для этого на стреле крана, по которой перемещается тележка, иногда устанавливают несколько стационарных отклоняющих канатных блоков.

   Рисунок 2  Механизм передвижения тележки по рельсовым путям с канатной тягой с изгибом подъемного каната соответственно знакопеременным (а) и в одном направлении (б)

   Для повышения долговечности подъемного каната может быть применена тележка с другой схемой запасовки (рис. 2, б). Рама тележки 12, кроме осей 13 ходовых колес, имеет третью ось 14 с двумя или четырьмя свободно вращающимися блоками 15 соответственно для одинарного или сдвоенного полиспастов крюковой подвески. В схеме запасовки со сдвоенным полиспастом на конце стрелы крана установлены уравнительные блоки 16, что в совокупности с симметричным расположением тяговых канатов обеспечивает перемещение тележки без перекосов. Недостаток этой схемы заключается в увеличении нагрузок на раму тележки благодаря применению дополнительной оси блоков и, как следствие, в повышении металлоемкости и сложности конструкции.
   Тележка опорная с канатной тягой и гибким подвесом траверсы козлового однобалочного крана представлена на рис.3

   Рисунок 3  Тележка опорная с канатной тягой и гибким подвесом траверсы

Фрагмент текста работы:

1. 1. Исходные данные для проектирования
   − грузоподъемность Q=40т;
   − скорость передвижения v= 0,6 м/с;
   − тип грузового полиспаста -сдвоенный;
   − кратность грузового полиспаста iп= 4;
   − тип тележки — опорная;
   − тип барабана тяговой лебедки – цилиндрический;
   − путь передвижения тележки lт =32м;
   − число колес тележки 4 шт;
   − колея тележки L=3,0 м
   Схема опорной тележки со сдвоенным полиспастом — на рис. 4В. Кинематическая схема тяговой лебедки с цилиндрическим барабаном — на рис. 4D. Группа режима работы механизма М5.

   а) б)
   Рисунок 4 – Схема опорной тележки и кинематическая схема
   тяговой лебедки