Смекни!
smekni.com
Строительство

Проектирование подъемника (стр. 2 из 2)

Винты изготовляют из сталей марок 50, 40ХГ, У10, 18XГТ и др. В от­ветственных передачах для повышения износостойкости применяют закалку винтов до твердости не менее 45HRC с последующим шлифованием резьбы.

Гайки ответственных передач изготовляют из оловянных бронз марок БрО10Ф1, БрОбЦбСЗ и др., а в тихоходных слабонагруженных передачах - из антифрикционных чугунов марок ЛВЧ-1, АКЧ-1 или серого чугуна С420 [4].

Рис.3.8.Расчетная схема витка резьбы.

Принимаем материал винта сталь 18XГТ. Обработка азотирование обеспе­чивает высокую износостойкость и минимальное деформирование при упрочне­нии. Материал гайки бронза оловянная БрО10Ф1.


Рис.3.9. Резьба трапецеидальная.

ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист Изм Лист № докум. Подп. Дат
d - наружный диаметр резьбы винта (номинальный диаметр резьбы); d3- -внутренний диаметр резьбы винта по впадине; d2 - средний диаметр (ширина ка­навки равна ширине витка); Р - шаг; H1 - рабочая высота профиля.Для большего выигрыша в силе и обеспечения самоторможения применяем однозаходную трапецеидальную резьбу.Основным видом отказа передачи винт-гайка скольжения является изнаши­вание резьбы. Возможный отказ - потеря устойчивости длинных сжатых винтов. При определении размеров передачи исходят из основного критерия работоспо­собности – износостойкости [4]:

;(3.1)где
– осевая сила, действующая на винт;m– число витков в гайке высотой Н:
(здесь Р – шаг резьбы).Формула для проектировочного расчета передачи винт – гайка скольжения:
; (3.2)где ψH- коэффициент высоты гайки; 1,2 ... 2,5. (большие значения для резьб меньших диаметров);ψh- коэффициент рабочей высоты профиля резьбы; для трапецеидальной резьбыψh=0,5.Допускаемое давление [P]изн в резьбе для пар: закаленная сталь-бронза 10... 15 МПа; незакаленная сталь-бронза 7 ... 8 МПа; незакаленная сталь-чугун 2...5 МПа.

мм =0,029 м.

По таблицам стандарта выбираем резьбу Трап 34x6 ГОСТ 9484-83: d= 34мм; р = 6мм; d1= 28мм; d2 = 31мм; d3= 27мм; H1= 0,5p= 3мм.

ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
Выбор шага резьбы в данном случае зависит от соблюдения условия тор­можения ψ> φ. Принимая для смазанного винта f= 0,1 , получаем:φ = arctgf=
;ψ= arctg
, что обеспечивает достаточный запас самоторможения.Так как стержень винта работает на сжатие и имеет большую свободную длину, его необходимо проверить, на прочность с учетом устойчивости по формуле:

. (3.3)Для материала винта, принимая коэффициент запаса прочности δ=2, получа­ем

= 320 / 2 = 160 МПа. [1]

Коэффициент уменьшения допускаемых напряжений К для сжатых стержнейвыбирают в зависимости от гибкости λ:

. (3.4)Здесь, учитывая наличие зазоров в закреплении винта, принято μ = 1 (шар­нирное закрепление концов); для круглого сечения радиус инерции:

i =
.(3.5)При этом,
МПа, что удовлетворяет условию прочности.Определим к. п. д. пары винт-гайка по формуле:

; (3.6)

.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат

3.2.2. Выбор электродвигателя.Электродвигатель выбираем исходя из крутящего момента развиваемом на передаче винт-гайка [4]:

; (3.7)
Нм.Электродвигатель принимаем трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А закрытый, обдуваемый, со синхронной частотой вращения 750 об/мин 4A4112МВ8УЗ с параметрами РДВ=3,0 кВт, и скольжением 2,6%, как у имеющихся аналогов выпускаемых предприятиями [4].Угловая скорость:

; (3.8)
рад / с.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат

3.2.3. Расчет параметров клиноременной передачи.Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и ремня, надето­го на шкивы с натяжением и передающего окружное усилие с помощью трения. Основные достоинства клиноременной передачи [4]:1. Плавность работы - смягчение толчков, бесшумность.2. Возможность работы с высокими частотами вращения.3. Малая стоимость.Передаточное отношение клиноременной передачи:

i

;(3.9)i = 76,46 / 30 = 2,56.По номограмме в зависимости от частоты вращения меньшего шкива клиноременной передачи и передаваемой мощности РДВ=3,0 кВт принимаем сечение клинового ремня Б. Вращающий момент электродвигателя:

; (3.10)
Нмм
Нм. Диаметр меньшего шкива определяем по эмпирической формуле:

;(3.11)

Нм.Принимаем d1= 125мм = 0,125м. Диаметр большего шкива:
i
; (3.12)где
= 0,015 - относительное скольжение ремня.

=
= 315,2мм = 0,3152м.Принимаем d2 = 315мм по ГОСТ 17383-83.Межосевое расстояние аР:

; (3.13)

= 0,55 (125 + 315) + 10,5 = 252,5мм = 0,2525м.

;(3.14)
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
= 125 + 315 = 440мм = 0,44м.;где T0 = 10,5мм - высота сечения ремня.Принимаем межосевое расстояние
= 300мм = 0,3м..Расчетная длина ремня Lр:

; (3.15)

мм
м.Принимаем длину ремня
=1400 мм = 1,4 м. Уточним - значение межосевого расстояния с учетом стандартной длины ремня:

; (3.16) где
мм;

мм2;
= 341,4мм = 0,3414м.Количество ремней в передаче z = 3, как у имеющихся конструкций. Ширина шкивов
;

; (3.17)где
= 15,
= 10 по ГОСТ 20889-80.
мм = 0,05м.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
3.2.4. Расчет подшипников.Упорный шариковый подшипник предназначен для восприятия односторон­них осевых нагрузок. Хорошо работает на вертикальных валах. Подшипники ка­чения подвержены нагрузкам без вращения. К таким подшипникам относятся подшипники грузоподъемных машин. Их выбирают по статической грузоподъ­емности [4]:

; (3.20)где fc = 5 - коэффициент для упорных шариковых подшипников;z- число тел качения;dш-диаметр шарика, мм;β- номинальный угол контакта, град.

; (3.21)где D = 60мм - посадочный диаметр в корпус;d = 40мм - посадочный диаметр на вал.

мм;

; (3.22)

мм;

Н.Приведенная осевая нагрузка:
; (3.23) где А - осевая нагрузка; Кб- коэффициент безопасности;КТ -температурный коэффициент.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат

Н.Выбираем подшипник упорный шариковый тип 8000 ГОСТ 68740-75. Условное обозначение 8108.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат

3.2.5. Прочностной расчет предлагаемого приспособления.Нагрузка распределяется на оси цилиндра, поэтому проверять на­дежность приспособления будем следующими методами:1) проверка цилиндра приспособления на сжатие;2) проверка резьбы приспособления на смятие.

Проверка цилиндра приспособления на сжатие.Определим наибольшую величину груза Q, который может быть поднят подъемником при помощи предложенного приспособления, не учитывая прочности самого подъемника [4].Определим значение допустимых усилий в цилиндре приспособления:

; (3.24)

где S- площадь поперечного сечения цилиндра приспособления,S=7088,2 мм2.

-допустимое напряжение при сжатии, для Ст.3
=157 H/мм2 [1];

МН = 110 т.Из результата видно, что приспособление не только выдержит массу автомобиля ГАЗель (3,5 т), но и имеет огромный ресурс работы.Проверка резьбы приспособления на смятие.Характеристика резьбы[4]:- Резьба общего назначения, треугольная, однозаходная ГОСТ 9150-59;- шаг резьбы Р = 3,5мм;-наружный диаметр резьбы винта d= 30мм; -внутренний диаметр резьбы винта d1 = 26,211мм; -средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 27,73мм;-высота гайки Н = 100мм; -высота резьбы h= 1,89мм;-материал - Ст. 3.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
Из условия износостойкости резьбы по напряжениям смятия:

; (3.25)где F - сила, действующая на резьбу винта и гайки,d2- средний диаметр резьбы винта и гайки, d2 = 27,73мм;h - высота резьбы, h = 1,89мм;z - число рабочих витков.Так как используем два приспособления к подъемнику то силу, действую­щую на резьбу винта и гайки, найдем следующим образом:

; (3.26)где G - нагрузка, действующая на подъемник.
; (3.27)
Н;
 Н.Число рабочих витков находится следующим образом:
; (3.28)где Н - высота гайки или глубина ввинчивания вита в деталь, H= 100мм; Р - шаг резьбы, для резьбы М30х3,5, Р = 3,5мм [1].
мм.Допускаемое напряжение при смятии находится по формуле:
; (3.29)где [σсм] - предел прочности материала, для Ст. 3 [σсм] = 200 H/мм2 [1];n- коэффициент запаса,n = 1,5.
H/мм2 = 133 МПа.Подставив данные в формулу (25) получим напряжение смятия:
Н/мм2 = 1,82 МПа.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости резьбы по напряжениям смятия и имеет достаточный ресурс работы.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат

3.2.6. Проверочный расчет подъемного рычага подъемника на изгиб.Проверочный расчет подъемного рычага подъемника на изгиб ведем по расчету балки.Из условия прочности балки [4]

; (3.30)где
- наибольший изгибающий момент, Нм;Wx - момент сопротивления, мм3;

; (3.31)где
- изгибающий момент, Нм; n- коэффициент запаса, n= 1,5. Изгибающий момент находим по формуле:

; (3.32)где G1 - сила, прикладываемая к балке;L - плечо, равное длине подъемного рычага подъемника, L = 1,5м. Сила, действующая на подъемник равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения:
;
Н.Так как у подъемника 4 подъемных рычага то сила действующая на 1 подъем­ный рычаг будет равна:
; (3.33)
Н. Подставив данные в формулу (3.32) получим:
Нм .Подставив данные в формулу (3.32) получим наибольший изгибающий момент:
Нм. Так как сечение балки - полый прямоугольный брус, то расчет момента сопро­тивления ведем по формуле:
; (3.34)
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
где b - ширина наружной стенки бруса, b = 150м;h - высота наружной стенки бруса, h = 100м;b0- ширина внутренней стенки бруса, b0 = 140м;h0 - высота внутренней стенки бруса, h0 = 90м.Подставив данные в формулу (3.34) получим момент сопротивления:
мм3.Допускаемое напряжение при изгибе находим по формуле:
; (3.35)где
- предел текучести материала, из которого выполнена балка.Т.к. балка выполнена из металла Сталь 45, то
= 360 MПa. n- коэффициент запаса,n = 1,5.
М Па. Подставив данные в формулу (3.31) получим напряжение при изгибе
МПа
МПаДопускаемое напряжение удовлетворяет условию прочности и даже имеет не большой запас. Следовательно, подъемник выдержит массу автомобиля ГАЗель, и будет обладать достаточным ресурсом работы.
ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат

3.3. Общие требования охраны труда и техники безопасности.Оборудование должно быть установлено на фундамент или прочное основание, тщательно выверено и надежно закреплено. Вновь установленное или вышедшее из капитального ремонта оборудование может быть пущено в работу только после приемки его начальника цеха или инженера по техники безопасности.Все действующее оборудование должно находиться в полной исправности. Ограждения и защитные устройства должны быть установлены на месте и соот­ветствующим образом закреплены.Работа на неисправном оборудовании, при отсутствии или неисправности ограждении запрещается.При уходе рабочею от оборудования, последний должен быть отключен, а инструмент отведен от обрабатываемой детали. Ремонт и смазка подъемника во время работы запрещена.Каждый подъемник должен иметь индивидуальный привод. При необходи­мости пользования трансмиссионными передачами они должны отвечать требо­ваниям правил безопасности по устройству и эксплуатации.Кнопки электрических пусковых устройств должны быть защищены от попа­дания пыли масла на контакты и быть утоплены в корпусе пусковой коробки на 3...5 мм или снабжены предохранительными устройствами, исключающими воз­можность случайного включения. Металлические кожухи пусковых устройств должны быть заземлены.Подъемные устройства должны быть оснащены приспособлениями, обеспе­чивающими надежное удержание предмета, а также удобный и безопасный подъ­ем и установку.Наружная электропроводка должна быть хорошо защищена от механическо­го и химического воздействия в целях недопущения повреждения или увлажне­ния ее изоляции.

ЭАТ.07.24.00.00.00 ПЗ Лист
Изм Лист № докум. Подп. Дат
 
назад
1
2
НАПИШИТЕ НАМ
Copyright © Smekni.com. All rigths reserved.