1. Комплексная механизация железнодорожного контейнерного склада
 Скачать 7.05 Mb.
|
7.2 Проверка зубьев колес по напряжениям изгибаРасчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:  , (2) где: – коэффициент нагрузки при расчете по напряжению изгиба; – допускаемое напряжение изгиба; – окружная сила. , где: – предел выносливости,  ; – коэффициент долговечности,  ; где: для закаленных зубьев; – число циклов, соответствующих перелому кривой усталости Вёлера; – ресурс передачи в циклах (Если  , то принимают  ); – учитывает влияние шероховатости,  ; – учитывает влияние двухстороннего приложения нагрузки. В данном случае, нагрузка односторонняя,  ; – значение коэффициента запаса для цементованных колес.Таким образом, окончательно:  .Коэффициент нагрузки определяется из следующего соотношения:  ; где:Коэффициент  учитывает внутреннюю динамику нагружения. По таблице 2.9 [1], для шестой степени точности, скорости меньше  , и твердости на поверхности колеса 600 HB, его значение принимается  ;Коэффициент  учитывает неравномерность распределения напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца. Он вычисляется по следующей формуле:  , где  =1,4 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки в начальный период работы (его определение см. выше, в пункте 7.1.2). Таким образом,  ;Коэффициент  учитывает влияние погрешностей изготовления на распределение нагрузки между зубьями.  .Таким образом,  .Столь высокое значение коэффициента обусловлено коэффициентом , о котором речь шла выше, в пункте 7.1.2. Его значение можно снизить, изготавливая зубчатые колеса более точно, либо меньшей ширины.Коэффициент  учитывает форму зуба и концентрацию напряжений, в зависимости от приведенного числа зубьев:  . С целью повышения изломной прочности зубьев, при  , зубчатую передачу выполняют со смещением, которое определяется из соотношения:  . Из таблицы 2.10 [6], принимают значение  .Остальные компоненты формулы (2) определяются следующим образом: Коэффициент  учитывает угол наклона зубьев в косозубой передаче. Определяется из соотношения:  ;Коэффициент  учитывает перекрытие зубьев. Для косозубых передач  ;Окружная сила определяется из следующих соображений: ;  ; .После подстановки значений всех компонент в формулу (2), получается соотношение для определения напряжения изгиба:  .8. Расчет механизма поворота захвата 8.1 Исходные данные Масса поворотной части захвата, т  Масса контейнера, т  Масса груза в контейнере, т  Диаметр дорожки катания опорно-поворотного устройства, м  Максимальное смещение центра тяжести груза в контейнере, м  .8.2 Определение суммарного момента сопротивления вращению Суммарный момент сопротивления вращению  где  - момент сопротивления вращению, создаваемый силами трения. - момент сопротивления вращению, создаваемый силами инерции. где  - плечо трения качения – по данным опорно-поворотного круга – суммарное давление на роликиПри  где   – равнодействующая внешних нагрузок - расстояние от оси вращения до равнодействующей – опрокидывающий момент       где  - частота вращения – время разгона  8.3 Выбор редуктора Необходимый крутящий момент на тихоходном валу редуктора:  где  - КПД опорно-поворотного круга - КПД зацепления опорно-поворотного круга - КПД конической пары Принят редуктор Ц2–250. передаточное число  максимальный крутящий момент на тихоходном валу  .8.4 Проверка редуктора по двигателю На поворотной части захвата установлен двигатель MTF 012–6, имеющий  Редуктор выбран правильно, если выполняется условие:  Следовательно, редуктор выбран правильно. 9. Проверочный расчет штыря Проведем расчет штыря на прочность. Материал – Сталь 20Г Схема нагружения штыря представлена на рис. 8.  Рис. 8. Расчетная формула  где   – коэффициент запаса прочности - наибольшая нагрузка, приходящаяся на один штырьСечение 1–1  - внутренний диаметр резьбы М52 46,23<137,5 Сечение 2–2   30,77<137,5. 10. Технологическая часть 10.1 Назначение и краткое описание конструкции Механизм передвижения крана предназначен для передвижения козлового контейнерного крана по рельсовому пути. Приводными являются 8 из 16 колёс крана. Передвигается кран на складе контейнеров с помощью рельсового ходового устройства на стальных ходовых колесах с приводом от механизма передвижения по крановым путям. Механизм состоит из двигателя, зубчатой муфты, редуктора, тормоза. Тормоз установлен на быстроходном валу. Вращающий момент передаётся от двигателя, через зубчатую муфту, на быстроходный вал редуктора. К приводному колесу вращающий момент передаётся через шлицевое соединение полого выходного вала редуктора. 10.2 Анализ технических требований Двигатель механизма соединяется с редуктором при помощи зубчатой муфты. Для нормальной работы такого соединения необходимо при сборке механизма обеспечить соосность валов двигателя и редуктора. Для выполнения данных требований нужно обеспечить возможность регулирования наклона осей, а так же возможность их горизонтального и вертикального перемещения. Ходовые колёса приводной тележки подвержены сильному износу, поэтому при сборке ходовой части тележки необходимо обеспечить выполнение следующих технических требований: оси валов ведущих и ведомых колес (оси О-О и О'-О') должны быть параллельны между собой. реборды колес должны располагаться в одной плоскости. 10.3 Технологичность конструкции Совершенство конструкции механизма характеризуется его экономичностью, удобством эксплуатации, тем, насколько учтены возможности технологических методов его изготовления. Оценку технологичности конструкции данного механизма по сравнению с другой, производят, сопоставляя их трудоёмкость, себестоимость и материалоёмкость. Можно дополнительно учесть унификацию элементов, рациональность расчленения на конструктивные и технологические элементы, взаимозаменяемость элементов и другие факторы. Конструкция механизма должна быть удобной для обслуживания и ремонта. Повышение ремонтопригодности изделия обеспечивается лёгкостью и удобством его разборки и сборки. Отработка конструкции на технологичность начинается уже на стадии разработки технического задания. На стадии эскизного проекта выявляют номенклатуру и параметры деталей, выявляют возможности их унификации и стандартизации, определяют возможность рационального членения или объединения деталей, анализируют условия сборки основных деталей, определяют номенклатуру ремонтируемых и сменных деталей изделия. 10.4 Маршрут сборки механизма В основу разработки технологического процесса положены два принципа: технический и экономический. В соответствии с техническим принципом технологический процесс должен обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление данного изделия. В соответствии с экономическим принципом изготовление изделия должно вестись с минимальными затратами труда и издержками производства. Сборка механизма передвижения начинается с установки ходовых колёс. Рама тележки устанавливается в положение, перевернутое относительно рабочего на 180 градусов. Вал (ось) в сборе с подшипниками устанавливается в корпус, закрывается крышкой и затягивается двумя болтами. Погрешность расположения ходовых колёс контролируется с помощью специального приспособления, представляющего собой штангу, жёстко закрепляемую на одном из колёс. Контролируется отклонение соответствующих плоскостей в пределах 5 мм. Параллельность осей колёс считается обеспеченной при обработке поверхностей. После сборки ходовой части тележку кантуют с помощью крана и устанавливают на подтележечные рельсы сборочного участка. При этом крановая тележка должна обоими колесами опираться на рельсы. После сборки ходовой части, на вал приводного колеса надевается редуктор. Редуктор целиком опирается на шлицевое соединение. Фиксация выходного вала редуктора на валу приводного колеса осуществляется упором в буртик и закреплением с помощью двух болтов. Болты фиксируются отгибом кромки шайбы. Центрирование происходит по боковым граням шлицов. Затем на настиле тележки размечают осевую линию, параллельную осям ходовых колес. С помощью винтов устанавливают редуктор так, чтобы ось быстроходного вала совпадала с линией. После выверки положения оси регулировочные винты стопорятся контргайками. Далее необходимо установить электродвигатель. Перед его установкой нужно определить его рабочее положение, определяемое допустимыми погрешностями расположения валов. Положение электродвигателя в горизонтальной плоскости регулируется поворотом редуктора относительно выходного вала редуктора соответствующими болтами. Положение электродвигателя в вертикальной плоскости регулируется подкладками под лапы двигателя. Толщина подкладок определяется с помощью измерительного устройства, устанавливаемого на предварительно смонтированную полумуфту. С помощью индикатора производят два замера в вертикальной плоскости. Модуль разности показаний индикатора соответствует двойной величине несоосности валов в вертикальной плоскости. Подобранные по найденному размеру подкладки приваривают на место установки двигателя. При непосредственной установке двигателя на штатное место необходимо совместить крепёжные отверстия. Отверстия совмещаются посредством введения в них стержня, имеющего на конце конусную поверхность. После совмещения отверстий двигатель закрепляется болтовыми соединениями. После установки двигателя необходимо соединить полумуфты. Полумуфты соединяются шестью болтами для отверстий из-под развёртки посажеными с натягом. 11. Электрическая часть Козловой контейнерный кран питается от сети переменного тока напряжением 380 Б. Для питания электрооборудования крана предусмотрен троллейный токосъемник, который установлен на торцевой части консоли моста. На кране предусмотрены следующие электроприводы: привод грузовых лебедок, привод механизма передвижения крана, привод передвижения грузовой тележки, привод поворота спредера, привод запирания замков спредера, а также освещение рабочей площадки и устройства безопасности. Основные элементы схемы
Описание работы схемы механизма передвижения крана. Схема управления электродвигателями обеспечивает автоматический пуск, реверсирование, торможение и ступенчатое регулирование скорости на реостатных характеристиках двигателя. Командоконтроллер имеет симметричную систему переключения контактов. Подача питания в схему осуществляется включением рубильников S1 и S2. Включаются реле КТ1 и КТ2, замыкаются контакты КТ1 и КТ2 в цепи реле KV1 и размыкаются контакты КТ1 и КТ2 в цепях контакторов КМ1 и КМ3. Включается реле KV1. Замыкаются контакты реле KV1 в цепи управления. Контакт ПУ остается постоянно замкнут. Движение «вперед». Устанавливаем командоконтроллер в крайнее положение «вперед». Включается контактор КВ. Замыкается контакт КВ в цепи контактора КМ и в статорной цепи электродвигателей. Срабатывает контактор КМ. Замыкается контакт КМ, шунтируется контакт KV3 и замыкается контакт КМ в статорной цепи электродвигателя. Таким образом, на оба двигателя подается 3-х фазное напряжение. На реле KV3 подается питание со стороны выпрямительного моста роторной цепи электродвигателя и со стороны цепи управления. Условие срабатывания реле KV3: Uр.=Uцепи-Uрот т.е. для срабатывания реле должно выполняться условие: Uцепи > Uрот Uрот =4,44*W2*f2*Ф*k02 где f2=f1*S. Скольжение S=(n0-n)/n0 В двигательном режиме S=1…0,1, поэтому реле KV2 – срабатывает. Замыкается контакт KV3 в цепи контактора КМ9. Замыкается контакт КМ9 в цепи катушек КМ7, КМ8 и реле KV2 (контроль питания), замыкается контакт KV2 в цепи контактора КМ10. Освобождаются колодки тормозов. Переводим командоконтроллер в крайнее положение «вперед». Включаются контакторы КМ5 и КМ6. Замыкаются контакты КМ5 и КМ6 в цепи пусковых сопротивлений, шунтируя первую ступень пусковых сопротивлений и размыкается контакт КМ5 в цепи реле КТ1. Реле КТ1 включается. Контакт КТ1 в цепи контакторов КМ1 и КМ2 с выдержкой времени замыкается. Замыкаются контакты КМ1 и КМ2 в цепи пусковых сопротивлений, шунтируя вторую ступень пусковых сопротивлений и замыкается контакт КМ2 в цепи контакторов КМ1 и КМ2, шунтируя контакт КТ1, замыкается контакт КМ1 в цепи реле КТ2. Реле КТ2 включается. Контакты КТ2 в цепи контакторов КМ3 и КМ4 с выдержкой времени замыкается. Включаются контакторы КМ3 и КМ4. Замыкаются контакты КМ3 и КМ4 в цепи пусковых сопротивлений, шунтируя третью ступень пусковых сопротивлений. Остаточное сопротивление предназначено для уменьшения разности между тяговыми усилиями 2-х двигателей. Характеристика №1 соответствует первой позиции и служит для выборки люфта в механизме передвижения. Пуск в направлении «назад» осуществляется по аналогичным характеристикам, с той лишь разницей, что вместо контактора КВ включается контактор КН. Торможение в режиме противовключения и реверс. При работающем двигателе «вперед» командоконтроллер передвигается из 4-й позиции «вперед» в 4-ю позицию «назад». В режиме противовключения S=2…1 и UротUцепи, реле KV3 отключается. Размыкается контакт KV3 в цепи контакторов КМ5, КМ6, КМ1… КМ4. Размыкаются аналогичные контакты в цепи пусковых сопротивлений, включая в цепь все сопротивления. При остановке двигателя скольжение S=1, реле KV3 снова включается, замыкается контакт KV3 в цепи контакторов КМ5 и КМ6, происходит дальнейшее ступенчатое регулирование скорости при движении крана назад. Виды защит и блокировок. А) Максимальная защита осуществляется с помощью блока реле FA и при больших перегрузках контакт FA в цепи реле KV1 размыкается. Реле KV1 выключается. Размыкается контакт KV1 в цепи управления. Отключаются все контакторы и катушки тормозов. Накладываются колодки тормозов. Отключаются электродвигатели. Б) Нулевая защита осуществляется с помощью реле KV1 нулевой защиты при перебоях с питанием. При отключении питания реле KV1 выключается. Размыкается контакт KV1 в цепи управления. Отключаются все контакторы и катушки тормозов. Отключаются все двигатели. Накладываются колодки тормозов. В) Срабатывание конечных выключателей при движении крана. При наезде крана на конечный выключатель SQ1 или SQ2, он размыкает цепь реле KV1. Реле KV1 выключается. Размыкается контакт KV1 в цепи управления. Отключаются все контакторы и катушки тормозов. Отключаются электродвигатели и накладываются тормоза. Список литературы 1. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. – М: Машиностроение, 1971. Курсовое проектирование грузоподъемных машин. Под ред. Казака С.А. – М: Высшая школа, 1989. Подъемно-транспортные машины. Александров М.П. – М: Высшая школа, 1985. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Под ред. Александрова М.П., Решетова Д.Н. – М: Машиностроение, 1987. Козловые краны общего назначения. Абрамович И.И., Котельников Г.А. – М: Машиностроение, 1983. Конструирование узлов и деталей машин. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. – М: Высшая школа, 2000. Справочник по кранам. Под ред. Гохберга М.М. В 2-х томах. – М: Машиностроение, 1988. Расчеты крановых механизмов и их деталей. ВНИИПТМАШ. – М: Машиностроение, 1971. Специальные краны. Петухов П.З., Ксютин Г.П., Серлин Л.Г. – М: Машиностроение, 1985. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (ПБ 10 14 2000) – М: Металлургия, 2000. Справочник конструктора-машиностроителя. Анурьев В.И. В 3-х томах. – М: Машиностроение, 1982. Технология производства подъемно-транспортных машин. Косилова А.Г., Сухов М.Ф. – М: Машиностроение, 1982. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.К. В 2-х томах. – М: Машиностроение, 1985. Справочник: допуски и посадки. Часть 1. – Л: Машиностроение, 1982. Технология машиностроения. Под ред. Дальского А.М. В 2-х томах. – М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. Охрана труда в машиностроении. Под ред. Юдина Е.Я., Белова С.В. – М: Машиностроение, 1983. Методическое пособие «Сборник типовых расчетов по курсу Охрана труда». Белов С.В., Козьяков А.Ф. – М: 1984. Правила по охране труда при погрузочно-разгрузочных работах и размещении грузов (ПОТ РМ-007–98) – М: Металлургия, 1998. Методическое пособие «Организационно-экономическая часть дипломных проектов конструкторского профиля». Под ред. Ипатова М.И. – М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1991. Организация и планирования машиностроительного производства. Под ред. Ипатова М.И., Постникова В.И., Захаровой М.К. – М: Высшая школа, 1988. |