Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2017-11-28 | 525 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Основные положения расчета грузоподъемных кранов определены разработанным ВНИИПТмашем руководящим техническим материалом (РТМ 24.090.26-77), в котором даны характеристики предельных состояний, нагрузок, видов и методов расчета грузоподъемных кранов и приводится перечень РТМ на методы и нормы расчетов отдельных видов кранов, их механизмов и элементов.
Предельными являются состояния кранов или его элементов, обусловленные требованиями безопасности или недопущением снижения работоспособности, при которых невозможна или технически нецелесообразна их эксплуатация. Характеристика предельных состояний, виды расчетов и расчетные нагрузки приводятся в табл. 1.10. Рабочим считается состояние, при котором кран выполняет свои функции; нерабочим - при котором кран подвержен только нагрузкам от собственного веса и от ветра при нерабочем состоянии. Нормальной считается такая эксплуатация крана и его элементов, при которой соблюдаются требования инструкций по эксплуатации.
Различают (РТМ 24.090.27—77) нормативные, случайные и эквивалентные нагрузки. Нормативные нагрузки характеризуются значениями, устанавливаемыми на основании характеристик крана, его элементов и приводов механизмов, предполагаемых условий эксплуатации крана. Случайные нагрузки представляют собой отклонения от нормативных нагрузок. Эквивалентной является нагрузка при стационарном режиме, вызывающая такое же повреждение объекта в течение рассматриваемого срока службы, как и фактически действующая нагрузка при нестационарном режиме.
В расчетах кранов должны учитываться следующие основные нагрузки: весовые (вес крана, вес груза); нагрузки ветровые, от снега и обледенения, от изменения температуры окружающей среды; динамические нагрузки.
|
При необходимости учитываются также нагрузки сейсмические, транспортные, монтажные и другие согласно требованиям соответствующих ГОСТов и РТМ.
Расчетные формулы для ориентировочного определения массы (в тоннах) кранов [3]:
мостового (массой 5...50 т) – m» 0,96 Q + 0,84 L (для тележки m» 0,4 Q);
козлового без консолей – m» 0,25 ;
с консолями – m» (0,15 + 0,1 ) ;
гусеничного – m» ;
пневмоколесного – m» .
Здесь Q — грузоподъемность, т; L — пролет, м; Н — наибольшая высота подъема груза, м; L K — длина моста с консолями, м; R — вылет, м.
Табл. 1.10. Предельные состояния, виды расчетов и расчетные нагрузки грузоподъемных кранов и их элементов
Группы предельных состояний | Виды нарушений работоспособности | Виды расчетов | Расчетные нагрузки | |
наименование | характеристика | |||
Первая | Потеря несущей способности (непригодность к эксплуатации) от однократного действия наибольших нагрузок | Потеря прочности (разрушение или остаточные деформации) Потеря устойчивости элементов крана Потеря устойчивости (опрокидывание) крана | На прочность На контактную прочность На устойчивость элементов крана На устойчивость крана против опрокидывания | Наибольшие (пиковые) нагрузки однократного действия за срок службы крана в рабочем или нерабочем состояниях |
Вторая | Потеря несущей способности или непригодность к нормальной эксплуатации при многократном действия различных нагрузок за расчетный срок службы | Разрушение от усталости Износ и нагрев элементов крана | На выносливость На износ На нагрев | Эквивалентные нагрузки |
Третья | Непригодность к нормальной эксплуатации вследствие недопустимых упругих деформаций, колебаний и др. | Недопустимые прогибы, углы поворота, осадки, колебания Нарушение сцепления приводных колес с рельсами | Расчет упругих деформаций элементов крана Расчет стальных конструкций на колебания Расчет сцепления приводных колес с рельсами | Нормативные нагрузки в условиях нормальной эксплуатации кранов |
|
При определении весовых нагрузок масса башенного крана и его элементов может быть принята по табл. 1.11. Ветровые и снеговые нагрузки рассматриваются в параграфе 1.3; динамические — в параграфе 1.5.
При определении эквивалентных нагрузок следует исходить из фактического суммарного времени работы деталей механизма в часах за весь срок его службы:
T =8760 t год К год К с , | (1.6) |
где 8760 — количество часов в году; t год — заданный срок службы деталей механизма (табл. 1.12), лет.
Число нагружений деталей механизма за весь срок их работы
N p =60 Tn, | (1.7) |
где n — средняя частота нагружений деталей в минуту (табл. 1.13).
Нагрузка на механизмы грузоподъемных машин непостоянна. Нагружение механизма характеризуется графиком, который показывает относительное значение а нагрузки и относительную продолжительность b действия этой нагрузки в течение всего срока работы механизма.
Относительная нагрузка на деталь механизма
a = Fi / F max, | (1.8) |
где Fi — нагрузка, действующая на механизм в течение части b всего срока службы машины; F max — максимальная нагрузка, определяемая с учетом всех факторов, действующих на механизм в течение всего срока его службы.
Относительная продолжительность действия нагрузки данной интенсивности
b = Ni / N p , | (1.9) |
где Ni — число нагружений данной интенсивности за весь срок работы.
Усредненные графики загрузки механизмов кранов приводятся на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Усредненные графики загрузки механизмов мостовых крюковых кранов: а — механизма подъема, б — механизма передвижении тележки, в— механизма передвижения крана Режимы работы легкий, средний, тяжелый, весьма тяжелый |
Табл. 1.11. Расчетные формулы для ориентировочного определения массы (в тоннах) башенного крана и его элементов
Наименование | Масса крана и его элементов | |||
с поворотной башней | с поворотной головкой | |||
с подъемной стрелой | с балочной стрелой | с подъемной стрелой | с балочной стрелой | |
Кран | m» 0,31 QR | m» 0,335 QR | m» 0,335 QR | m» 0,36 QR |
Башня | ms» 0,13 m | ms» 0,13 m | ms» 0,16 m | ms» 0,16 m |
Поворотная платформа | m ПЛ» 0,1 m | m ПЛ» 0,09 m | — | — |
Стрела | m С» 0,035 m | m С» 0,05 m | m С» 0,035 m | m С» 0,05 m |
Противовес | m ПВ» 0,34 m | m ПВ» 0,34 m | m ПВ» 0,34 m | m ПВ» 0,34 m |
Консоль противовеса | — | — | m К.П» 0,065 m | m К.П» 0,07 m |
Каретка грузовая | — | m К,Г» 0,01 m | — | m К,Г» 0,01 m |
Полиспаст грузовой с крюком | m » 0,005 m | m » 0,005 m | m » 0,005 m | m » 0,005 m |
Полиспаст стреловой | m » 0,005 m | m » 0,005 m | m » 0,005 m | m » 0,005 m |
|
Табл. 1.12. Срок службы деталей механизмов грузоподъемных машин
Режим работы механизма | Срок службы деталей t год, лет | ||
подшипников качения | зубчатых передач | валов | |
Легкий | |||
Средний | |||
Тяжелый | |||
Весьма тяжелый |
Табл. 1.13. Частота нагружений деталей механизмов грузоподъемных машин
Вид расчета | Наименование механизма | n |
На изгиб | Все механизмы | 0,9 n ном |
На контактную прочность | Механизм подъема | 0,9 n ном |
Механизм передвижения | 1,1 n ном |
Примечание. n ном - частота нагружений детали в минуту при установившемся движении.
Эквивалентная нагрузка определяется по формуле
F экв = k Д F max, | (1.10) |
или
Т экв = k Д Т max, | (1.11) |
где k Д — коэффициент долговечности:
k Д = kFkТ, | (1.12) |
kF — коэффициент, учитывающий переменность нагрузки по времени;
kТ — коэффициент, учитывающий срок службы детали; F max и Т max— максимальные расчетные нагрузки (усилие или момент).
Если вычисленное значение k Д >1, этот коэффициент принимается равным единице.
Максимальное значение расчетной нагрузки
F max= k F ном, | (1.13) |
и
Т max= k Т ном, | (1.13) |
где k — расчетный коэффициент нагрузки; F ном и Т ном — номинальные нагрузки на деталь.
Для механизмов подъема k = 1,1. Для механизмов поворота и передвижения при двигателе: крановом короткозамкнутом k = 3,0; крановом с контактными кольцами k = 2,5; асинхронном общепромышленного типа k = 1,7.
Коэффициент долговечности для деталей, работающих на изгиб, в механизмах весьма тяжелого режима работы равен единице. Коэффициент, учитывающий переменность нагрузки по времени,
kF = , | (1.15) |
где a i, b i - определяются по формулам (1.8) и (1.9); m — показатель степени кривой выносливости; при расчете на контактную прочность m = 3, при расчете по изгибу m = 9.
Ориентировочно можно принимать: при расчете на контактную прочность kF = 0,65...0,8; при расчете на изгиб kF = 0,4...0,65.
|
Для транспортирующих машин kF = l.
Табл. 1.14. Базовое число циклов нагружения
Вид расчета | Наименование деталей | N 0 |
На изгиб или кручение | Валы, зубья зубчатых колес | 4·106 |
Валы с напрессованной деталью | 107 | |
Валы при поверхностном упрочнении | 5·106 | |
На контактную прочность | Зубья зубчатых колес | 107 |
Коэффициент, учитывающий срок службы детали,
kТ = , | (1.16) |
где N 0— базовое число циклов нагружения (табл. 1.14).
Детали передач механизмов подъемно-транспортных машин рассчитываются согласно принятым методикам расчетов аналогичных деталей общего назначения (см., например, Курсовое проектирование деталей машин: Справочное пособие/ А.В. Кузьмин и др.— Мн.: Выш. школа, 1982. Ч. 1,2) с учетом приведенных ниже рекомендаций РТМ.
При расчете зубчатых передач, согласно РТМ 24.090.11—76, рекомендуется:
а) расчетный крутящий момент на колесе принимать T 2 = k Д T 2max;
б) коэффициенты долговечности при расчете зубьев на контактную выносливость КHL и на изгиб КFL — принимать равными 1;
в) в числителе формулы для определения допускаемых контактных напряжений коэффициент КH, учитывающий диаметр начальной окружности, окружную скорость и твердость зубьев колеса, принимать:
при окружной скорости колеса u £ 5 м/с и диаметре начальной окружности dw £ 700 мм — КH = 0,95, при dw = 700... 1600 мм — КH = 0,95...0,9 (большие значения при меньших скоростях); при u > 5 м/с и твердости зубьев более 350 НВ — КH = 0,96... 1,1, менее 350 НВ — КH = 0,96... 1,02 (большие значения при больших скоростях);
г) в числителе формулы для определения допускаемых напряжений изгиба коэффициент KxF, учитывающий размеры зуба и зубчатого колеса, принимать: при диаметре окружности выступов da £ 500 мм и модуле зубьев m £ 6 мм KxF = 1, при da = 1000... 2000 мм и m £ 30 мм — KxF = 0,9; при da > 2000 мм — KxF = 0,7.
При расчете цилиндрических червячных передач (РТМ 24.090. 33—77) в качестве исходной величины принимают наибольший крутящий момент на колесе Т 2mах. Для механизмов кранов Т 2mах — наибольший момент рабочего состояния, действующий в механизме подъема при торможении на спуске, в механизмах передвижения и поворота — при пуске или в период тормозного выбега. В предварительных расчетах можно принимать для механизмов: подъема с крановым электродвигателем Т 2mах = 1,3 Т ном и; передвижения и поворота с крановыми короткозамкнутыми электродвигателями Т 2mах = 3 Т ном и, крановыми электродвигателями с контактными кольцами Т 2mах = 2,5 Т ном и, асинхронными Т 2mах = 1,7 Т ном и, где Т ном — номинальный момент двигателя (ведущего вала передачи), и — передаточное число червячной передачи.
Для транспортирующих машин Т 2mах — наибольший длительно действующий момент.
Расчетный крутящий момент на червячном колесе при расчете зубьев на контактную выносливость принимают Т 2 НЕ = k Д Т 2max.
|
Для легкого (1, 2), среднего (2, 3), тяжелого (4, 5) и весьма тяжелого (6) режимов работы (в скобках — группы режимов по СТ СЭВ 2077—80): 1) при материале колеса БР ОНФ и БР ОФ10-1 коэффициент долговечности принимают равным соответственно 0,4; 0,5; 0,63 и 0,8; 2) при БР АЖ9-4Л — 0,63; 0,71; 0,8 и 0,9. Для транспортирующих машин k Д= 1.
При расчете шлицевых соединений (РТМ 24.090.15—76) наибольший крутящий момент Т mах, передаваемый соединением при повторяющихся пиковых нагрузках, определяется динамическим расчетом механизма (см. параграф 1.5).
При расчете призматических шпонок (РТМ 24.090.16—76) допускаемое напряжение смятия [sсм] определяется в зависимости от режима работы механизма.
Для легкого (1, 2), среднего (2, 3), тяжелого (4, 5) и весьма тяжелого (6) режимов работы допускаемое напряжение смятия равно соответственно при нагрузке: знакопостоянной — 0,65 sт, 0,60 sт 0,55 sт и 0,50 sт; знакопеременной — 0,43sт, 0,40 sт, 0,36 sт и 0,33 sт; ударной — 0,22 sт, 0,20 sт, 0,18 sт и 0,16 sт, где sт — предел текучести материала.
При расчете валов и осей (РТМ 24.090.12—76) за исходную расчетную нагрузку принимают: в расчете на прочность — наибольшую пиковую нагрузку, на выносливость — эквивалентную нагрузку, на жесткость — нормативную нагрузку (см. параграф 1.2). Значения коэффициентов запаса для валов и осей приводятся в табл. 1.15.
При выборе подшипников качения (РТМ 24.090.17—76) по статической грузоподъемности необходимо проверить те, которые длительное время воспринимают статическую нагрузку (например, в опорных узлах поворотной части кранов), даже если часть времени они работают при частоте более 1 мин-1. Остальные подшипники выбираются по динамической грузоподъемности. Расчетными внешними нагрузками при этом являются: при расчете на статическую грузоподъемность — наибольшая нагрузка в рабочем и нерабочем состояниях крана, при расчете на динамическую грузоподъемность — эквивалентная нагрузка, определяемая на основании графиков загрузки механизма крана. Наибольшая расчетная нагрузка на подшипник определяется при максимальном крутящем моменте на валу двигателя.
Продолжительность службы подшипников принимается в зависимости от режима работы и срока службы механизма: для легкого (1, 2), среднего (2,3), тяжелого (4,5) и весьма тяжелого (6) режимов работы при сроке службы механизма 3 года соответственно— 300, 2000, 5000 и 10 000 ч; при сроке службы механизма 5 лет — 500, 3500, 8000 и 16 000 ч; при сроке службы механизма 10 лет — 1000, 7000, 16 000 и 32 000 ч.
Табл. 1.15. Наименьшие допустимые значения коэффициентов запаса прочности
Механизм крана | Виды или назначение кранов | При рабочем состоянии крана и режиме работы | При нерабочем состоянии крана | |||
Л (1, 2) | С (2, 3) | Т (4, 5) | ВТ (6) | |||
Подъема | Крюковые | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,7 | 1,2 |
(1,4) | (1,6) | (1,7) | (1,9) | |||
Грейферные и | — | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,1 | |
магнитные | (1,5) | (1,6) | (1,7) | |||
Транспортирующие | — | 1,7 | 1,8 | 2,0 | 1,3 | |
горячий металл | (1,8) | (2.0) | (2,2) | |||
Передвижения | Все краны | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,1 |
(1,3) | (1,4) | (1,6) | (1,7) | |||
Поворота | Портальные | — | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,1 |
(1,5) | (1,6) | (1,7) | ||||
Изменения вылета | Портальные | — | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,3 |
(1,7) | (1,8) | (2,0) |
Примечания. 1. Под обозначением режимов работы по правилам Госгортехнадзора указаны группы режимов работы по СТ СЭВ 2077—80.
2. Значения коэффициентов запаса прочности без скобок — для расчетов на прочность, в скобках — для расчета на выносливость.
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!