Методические указания по выполнению практических работ по дисцип. Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине Конструкции путевых машин

• Название: Методические указания по выполнению практических работ по дисциплине Конструкции путевых машин
• Дата: 04.03.2023
• Размер: 2.03 Mb.
• Имя файла: Методические указания по выполнению практических работ по дисцип.doc
• Тип: Методические указания; #967765
• страница: 4 из 6

Практическое занятие № 6

Расчет и выбор параметров основных элементов механизма поворота крана.
Цель работы: Определение общего статического момент сопротивления повороту крана. Определение мощности электродвигателя, общего передаточного числа редуктора.
Исходные данные:
Поворот осуществляется при вылете стрелы L = 14 м

вес поднимаемого груза G_г = 49кН

вес поворотной части крана без стрелы G_п^’ = 222кН

вес стрелы G_стр = 15кН

вес поворотной части со стрелой G_п = G_п^’ + G_стр = 237000Н = 237кН

Опорно – поворотное устройство шариковое

диаметр круга вращения D = 2,1м (R=1,05м)

диаметр шарика d_ш = 0,05 м

частота вращения n_к = 2 об/мин

угол наклона пути = 4,5⁰

Решение.
Определяем момент сопротивления повороту крана, создаваемый силами трения, по формуле , принимая f = 0,001 м; к = 1,3:



Для определения момента сопротивления, создаваемого ветром M_в принимаем p = 250 Н/м²; F_г = 9 м²; F_стр = 1,6 м²; F_п = 12 м²; b = 8 м; l_п = 0,7 м; L = 14м.

Тогда момент по формуле составит



Момент от горизонтальной составляющей веса, Нм

Н

Находим общий статический момент сопротивления повороту крана


Определяем мощность электродвигателя по формуле, предварительно принимая, что КПД механизма = 0,88:


По каталогу подбираем двигатель MTF-411-6У2 (ГОСТ 185-70) мощностью 27 кВт при ПВ = 25%, n_д = 955 об/мин. Передаточное число передачи:



Зная передаточное число, выбирают редуктор и проектируют остальные элементы передачи.


Рис.5 Расчетная схема механизма поворота крана КЖДЭ-16.
Практическое занятие № 7

Расчет устойчивости стреловых кранов.
Цель работы: Определение коэффициента грузовой устойчивости К₁.Опре-

деление грузовой статической устойчивости крана. Определение коэффициента собственной устойчивости крана.

Исходные данные
Вес крана без груза в G_K =52400 кг Расстояние от центра тяжести крана до оси вращения крана с =1,15 м

Расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания b= 0,815 м

Угол крена крана (угол наклона местности) в градусах α =2⁰ Расстояние от уровня головки рельса до центра тяжести крана h₀ =2,55 м

Максимальный вес поднимаемого груза (грузоподъемность) Q= 10000 кг

Скорость опускания груза V= 0,15 м/с

Время торможения груза t= 5 c

Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с²

Вылет крана L= 12 м Ветровая нагрузка крана W₁₌ 4500 Н

Расстояние от уровня головки рельса до направления действия

силы W₁ h₁ =2,55 м

Ветровая нагрузка на поднимаемый груз W₂₌ 2000 H

Расстояние от уровня головки рельса до вершины стрелы h₂₌ 9 м Расстояние от груза да вершины стрелы H=4,7 м

Количество оборотов крана n = 2 об/мин;

Решение.

Грузовую устойчивость рассчитывают при положении крана с грузом Q при максимальном вылете стрелы L, установленной поперек пути.

Уклон местности и ветровую нагрузку принимаем способствующими опрокидыванию крана в сторону груза. Расчет ведем при торможении спускаю­щегося груза и повороте крана.

Определяем коэффициент грузовой устойчивости К₁:

(1)

где

М_к — момент, создаваемый весом крана относительно ребра опрокидывания и противодействующий всем опрокидывающим моментам;

М_тг, Мв, Мц — опрокидывающие моменты соответственно от сил инерции при тор­можении груза, ветровой нагрузки, центробежной силы груза при вращении;

М_г — опрокидывающий момент, создаваемый весом поднимаемого груза.


Нормами Госгортехнадзора предусмотрена также проверка грузовой стати­ческой устойчивости, т. е. без учета динамических сил при торможении спуска­емого груза и повороте крана, а также без ветровой нагрузки. В этом случае К_{ст1 ≥ 1.4,т.е.}

Определяем грузовую статическую устойчивость крана:


гдеG_к= 52400 кг- вес крана без груза,

Н = 4,7 м- расстояние от груза да вершины стрелы;

с=1,15- расстояние от центра тяжести крана до его оси вращения, м;

в=0,815 - расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания, м;

α=2º- угол, крена крана (угол наклона местности), град; h₀=2,55-расстояние от уровня головки рельса до центра тяжести крана, м.


Рис.6. Расчетная схема грузовой устойчивости крана.

Собственная устойчивость рассматривается, когда кран стоит без груза с максимально поднятой стрелой (вылет минимальный) и имеет крен в сторону противовеса. При этом на него оказывает воздействие ветровая нагрузка в сто­рону опрокидывания



Рис.7. Расчетная схема собственной устойчивости крана.

Определяем коэффициент собственной устойчивости равный отношению суммы моментов всех сил относительно линии опрокидывания, кроме ветровой нагрузки, к мо­менту относительно линии опрокидывания от ветровой нагрузки:


где W1´=4500Н - сила давления ветра, действующая параллельно плоскости, на

которой установлен кран;

h₁ =2,55 м´- расстояние от линии действия силы W1´ до ребра опрокидывания, м.

Подставляя значения отдельных моментов в уравнение (1), получим



где W₁ ^‘=4000Н- сила давления ветра параллельно плоскости, на которой установлен кран;h₁^’ =2,55 м- расстояние от линии действия силы W₁ ^‘до ребра опрокидывания .Условия устойчивости выполнены.

Для обеспечения устойчивости кранов при повышенных расчетных на­грузках используют специальные устройства - дополнительные опоры. У ав­томобильных и гусеничных кранов это откидные опоры (аутригеры), у железно­дорожных - рельсовые клещи.

Практическое занятие № 8
Тяговый расчет ленточного конвейера.
Цель работ: Расчет транспортера: определение ширины ленты, подбор ее по ГОСТ, определение числа прокладок ленты, расчет параметров барабанов, опреде-ление и подбор мощности электродвигателя и общего передаточного числа редук-тора приводного устройства.
Исходные данные
Перемещаемый транспортером материал щебень

Масса насыпного груза = 1800 кГ/м³

Крупность кусков материала a = 50 мм.

Производительность транспортера П_тр = 500 т/час.

Угол подъема транспортера = 10⁰.

Скорость движения ленты = 1,5 м/с.

Длина наклонной части транспортера L_н = 50 м.

Длина горизонтальной части транспортера L_г = 10 м.

Разгрузка через верхний (приводной) барабан

Роликовые опоры на подшипниках качения

желобчатой формы для рабочей ветви

Привод однобарабанный, с отклоняющим роликом

Угол обхвата барабана лентой = 180⁰


Рис. 8. Схема транспортера


Решение
Определяем ширину ленты по заданной производительности


Проверяем ширину ленты по условиям крупного материала


Ширина ленты по условиям крупности кусков материала соответствует заданным условиям.

Принимаем по ГОСТ 20-62 прорезиненную ленту шириной В_ф = 700 мм. типа 2 с параметрами: толщина прокладки , толщина верхней резиновой обкладки , толщина нижней резиновой обкладки
Определяем мощность двигателя

Длина горизонтальной проекции конвейера


Мощность на валу приводного барабана



где Н = 8,7 м – высота подъема материала;

В = 0,7 м – ширина ленты;

К₁ = 1 – коэффициент учитывающий длину конвейера;

К₂ = 1 – если в конструкции отсутствует разгрузочная тележка;

К₃ = 0 – коэффициент, учитывающий расход энергии на разгрузку конвейера

По каталогу подбираем электродвигатель переменного тока типа 4А200М6У3 мощностью 22 кВт,

n_g = 1000 об/мин
Определяем число прокладок в ленте

Окружное усилие на приводном барабане


Усилие в набегающей ветви ленты



при = 0,35 и , = 3
Число прокладок в ленте при

для бельтинга Б-820


По ГОСТ 20-76 принимаем число прокладок в ленте 6

Определяем основные размеры барабанов
Диаметр приводного барабана


Диаметр натяжного барабана


Длина барабанов


Передаточное отношение передачи




Практическое занятие № 9

Расчет механизма передвижения мотовоза МПТ-4.

Цель работы: Определениеосновного удельного сопротивления движению автодрезины и платформы; определение дополнительного сопротивления от подъема и от кривой; определение полное сопротивления движению поезда; определение касательной силы тяги автодрезины; определение силы тяги по сцеплению

Исходные данные

Подвижная единица МПТ-4 с одной двухосной платформой

Радиус кривой R = 350м

Подъем i = 5⁰/₀₀,

Скорость движения = 65 км/ч

Масса автодрезины Q₁ = 29,2т

Масса соcтава Q₂ = 45т

Двигатель ЯМЗ-238Б-14

Мощностью N = 220 кВт

Количество оборотов n_Д =2000 об/мин

КПД передачи = 0,85

Передаточное число трансмиссии i_т = 2,04

Диаметр колес автодрезины D = 0,957 м.

Решение.
Тяговые расчеты позволяют установить возможность движения поезда при заданных расчетных данных. В качестве примера рассмотрим тяговый расчет мотовоза МПТ, движущейся с одной двухосной платформой по криволинейному участку
Определим полное сопротивление движению поезда, касательную силу тяги мотовоза и силу тяги по сцеплению.

1. 
   Основное удельное сопротивление движению автодрезины, Н/т,
   

2. 
   Основное удельное сопротивление движению платформы, Н/т,
   

где q₀ – масса, приходящаяся на одну ось платформы:

Рис. 9. Трансмиссия МПТ-4
т,

тогда

,

3. 
   Дополнительное сопротивление от подъема, Н/т,
   

.

4. 
   Дополнительное удельное сопротивление от кривой, Н/т,
   

5. 
   Полное сопротивление движению поезда, Н,
   

6. 
   Касательная сила тяги автодрезины, Н,
   

7. 
   Сила тяги по сцеплению, Н,
   

где - коэффициент сцепления колес с рельсами;

- сцепной вес автодрезины:

;



Н
Для движения автодрезины необходимо соблюдение неравенств и

В данном случае 8584>7032 Н и 74460 Н> 8584 Н. Неравенства соблюдаются, следовательно, при заданных условиях автодрезина обеспечит движение платформы с установленной скоростью.

Практическое занятие №10

Тяговой расчет путевого струга.

Цель работ: Определение полного сопротивления движению струг – снегоочистителя.

Исходные данные:

Вес струга – снегоочистителя G = 92т

Длина режущей кромки крыла l = 6.4 м

Толщина срезаемой стружки h = 0.2 м

Угол раскрытия крыла в плане = 45⁰

Рабочая скорость движения струга – снегоочистителя = 5км/час