Разработка конструкции подъёмного крана с вращающейся колонной

Разработка механизмов подъёма, поворота и перемещения в курсе "Подъёмно-транспортные машины". Работа была защищена 25 декабря 2013 года в МГТУ им. Н. Э. Баумана на "отлично". ...

ОГЛАВЛЕНИЕ
Техническое задание на проект………………………………………………...с.1
Введение…………………………………………………………………………с.2
1. Расчёт механизма подъёма…………………………………………………..с.3
1.1. Выбор электродвигателя…………………………………………………...с.3
1.2. Определение диаметра каната……………………………………………..с.3
1.3. Диаметр канатного барабана………………………………………………с.4
1.4. Прочность барабана………………………………………………………...с.4
1.5. Диаметр блока………………………………………………………............с.5
1.6. Число рабочих витков на барабане………………………………………..с.5
1.7. Длина нарезанной части барабана………………………………………...с.5
1.8. Расчёт креплений каната к барабану……………………………………...с.6
1.9. Подготовка данных для расчёта редуктора на ЭВМ……………………..с.7
Данные из вычислительного центра…………………………………………с.8-9
1.10. Фактическая скорость подъёма груза…………………………………..с.10
1.11. Проверка выбранного электродвигателя……………………….............с.10
1.12. Выбор тормоза…………………………………………………………...с.10
1.13. Расчёт дискового тормоза……………………………………………….с.11
1.14. Расчёт крюковой подвески……………………………………………...с.14
1.15. Расчёт упорного подшипника блока подвески………………………...с.14
1.16. Расчёт подшипников барабана………………………………………….с.15
1.17. Расчёт регулировочных винтов тормоза……………………………….с.16
1.18. Расчёт винта, крепящего тормозной диск к валу………………………с.17
1.19. Расчёт штифтовых соединений механизма…………………………….с.18
2. Расчёт механизма передвижения…………………………………………..с.22
2.1. Выбор колёс……………………………………………………………….с.22
2.2. Выбор электродвигателя………………………………………………….с.23
2.3. Расчёт редуктора и ОЗП…………………………………………………..с.24
Данные из вычислительного центра……………………………………....с.26-27
2.4. Уточнение полученных данных………………………………………….с.28
2.5. Расчёт ОЗП………………………………………………………………...с.28
2.6. Расчёт штанги……………………………………………………………...с.31
2.7. Расчёт оси на смятие в месте соединения с боковиной………………...с.33
2.8. Расчёт оси сателлита на изгиб……………………………………………с.34
3. Расчёт металлоконструкции………………………………………………..с.36
3.1. Расчёт основных размеров………………………………………………..с.36
3.2. Определение веса металлоконструкции…………………………………с.39
3.3. Проверка времени затухания колебаний………………………………...с.40
3.4. Расчёт металлоконструкции на прочность и жёсткость………………..с.40
3.4.1. Расчёт главной балки на изгиб…………………………………………с.40
3.4.2.Расчёт наибольшего нормального напряжения в стреле……………...с.42
3.5. Расчёт опорных узлов металлоконструкции по условиям нераскрытия стыка и несдвигаемости……………………………………………………….с.43
3.5.1. Нижний опорный узел…………………………………………………..с.43
3.5.1.1. Расчёт на нераскрытие стыка………………………………………...с.43
3.5.1.2. Расчёт на несдвигаемость…………………………………………….с.44
3.5.2. Верхний опорный узел………………………………………………….с.45
3.5.2.1. Расчёт на нераскрытие стыка………………………………………...с.45
3.5.2.2. Расчёт на несдвигаемость…………………………………………….с.46
4. Расчёт механизма поворота………………………………………………...с.47
4.1. Расчёт опорных узлов……………………………………………………..с.47
4.1.1. Выбор подшипников для опор крана…………………………………..с.47
4.1.2. Расчёт подшипников по динамической грузоподъёмности………….с.47
4.1.2.1. Радиальные подшипники……………………………………………..с.47
4.1.2.2. Упорный подшипник………………………………………………….с.48
4.1.3. Проверка подшипников опор по статической грузоподъёмности…...с.48
4.2. Предварительный расчёт электродвигателя…………………………….с.49
4.3. Корректировка предварительного расчёта………………………………с.50
4.4. Кинематический расчёт ОЗП……………………………………………..с.51
4.5. Определение параметров для расчёта редуктора на ЭВМ……………..с.52
Данные из ВЦ……………………………………………………………….с.53-54
4.6. Расчёт предохранительной муфты……………………………………….с.55
4.7. Расчёт штифтов на срез и смятие………………………………………...с.56
4.8 Расчёт пальцев……………………………………………………………...с.57
4.9. Расчёт ОЗП ………………………………………………………………..с.59
4.10. Расчёт подшипников тихоходного вала и расчёт вала на статическую и усталостную прочность………………………………………………………..с.62
Список использованной литературы и приложений………………………...с.67

Введение
В данной работе проектируется полноповоротный кран для перемещения грузов массой до 1250 кг. Основной частью крана является металлоконструкция, выполненная из вращающейся колонны с приваренной к ней стрелой. Стрела изготовлена в виде сварной конструкции коробчатого сечения, по нижнему поясу которой перемещается электроталь.
Электроталь состоит из электродвигателя, волнового редуктора с неподвижным жёстким колесом и дисковым генератором, барабана и дискового фрикционного электромагнитного тормоза. Редуктор, барабан и тормоз проектируются, исходя из исходных данных.
На барабан тельфера наматывается канат, а захват груза осуществляется с помощью крюка. Полиспаст механизма подъёма имеет кратность, равную двум, канат закрепляется к корпусу электротали. Максимальная высота под ъёма регулируется ограничителем движения, закреплённом на нижней части корпуса тельфера.
Механизм передвижения тельфера по стреле состоит из электродвигателя, планетарного редуктора с двухвенцовым сателлитом и открытой зубчатой передачи с тихоходного вала редуктора на приводные колёса. Так как приводных колёс два (по одному с каждой стороны стрелы), это предупреждает перекосы электротали при движении по стреле и уменьшает износ реборд и нижнего пояса стрелы.
Механизм поворота крана устанавливается на подвижной колонне. Поворот осуществляется за счёт волнового мотор-редуктора, на выходном валу которого установлена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым колесом, неподвижно установленном на нижнем опорном узле крана. Неподвижное колесо выполнено заодно с предохранительной фрикционной муфтой, необходимой для предупреждения поломки основных узлов механизма поворота крана в результате перегрузки.