Степыгин В.И., Чертов Е.Д., Елфимов С.А. Проектирование подъемно-транспортных установок

Подождите немного. Документ загружается.

181

A- A

Рис. 2.33. Опора винта:

1 – желоб конвейера; 2 – винт; 3 – промежуточная опора;

4 – соединительная вставка; 5 – труба-вал

бы места их соединения не совпадали. Промежуточные подвесные

подшипники устанавливают с шагом 1,5…3,5 м обычно по секциям

винта и снабжают смазочными трубками с шариковыми масленками.

Для восприятия осевых сил, возникающих на винте при ра-

боте конвейера, в одной из концевых опор устанавливают упор-

ный подшипник, который обычно располагают на разгрузочном

конце конвейера так, чтобы винт работал на растяжение. Конце-

вые подшипники винта устанавливают снаружи желоба на торцо-

вых стойках.

Приводы и монтаж винтовых конвейеров. В тихоходных

винтовых конвейерах приводы выполняют с редукторами; в

качестве передаточных механизмов быстроходных винтов

используют как редукторы, так и клиноременные и конические

передачи. Валы электродвигателя и редуктора соединяют упру-

гой компенсирующей муфтой, например, типа МУВП. Из-за

опасности забивания зазора между винтом и желобом транспор-

тируемым материалом (особенно волокнистым) и остановки кон-

вейера для соединения валов винта и приводного механизма час-

то применяют муфту предельного момента, например кулачко-

вую предохранительную.

Монтаж винтовых конвейеров начинают с установки приво-

да и сборки секций желоба с последующей выверкой их положе-

ВИНТОВЫЕ КОНВЕЙЕРЫ

182

ния по струне и уровню. При этом искривление желоба и уступы

в стыке не должны превышать 2 мм. Затем в выверенный желоб

закрепляют и устанавливают в подвесных подшипниках секции

винта. Разрыв между торцами спирали двух смежных секций

винта должен быть минимальным, а спирали – естественным

продолжением друг друга. Регулировкой подвесных подшипни-

ков с помощью прокладок обеспечивают строгую соосность вин-

тов и желоба.

Глава 2. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

Глава 3

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Курсовое проектирование является заключительным этапом

изучения курса подъемно-транспортных установок и ставит целью

закрепление и углубление знаний, полученных студентами при

изучении теоретического курса, подготовку их к решению более

сложных инженерных задач, развитие навыков самостоятельной

творческой работы.

Инженерные задачи имеют ряд особенностей, которые вызы-

вают определенные трудности при выполнении курсовых проектов

и впоследствии при дипломном проектировании. Во-первых, их

решение неоднозначно: при одних и тех же исходных данных два

инженера получают разные результаты. Это является прямым

следствием важной особенности инженерных задач – они «некор-

ректны», т. е. неизвестных параметров, как правило, намного

больше числа уравнений связи. Недостающими параметрами сле-

дует задаваться, причем всегда имеется возможность выбора из

некоторого множества: либо из ряда стандартных значений, либо

из ряда технологий, либо из интервала допустимых соотношений

некоторых параметров.

Во-вторых, они связаны с необходимостью перехода от ре-

ального объекта к его физической модели (расчетной схеме) и об-

ратно. При этом следует учесть, что один и то же объект может

иметь несколько неэквивалентных физических моделей, и переход

от менее к более адекватной осуществляется лишь методом после-

довательных приближений, поскольку недостающие параметры

для более точной модели получают при решении более грубой мо-

дели. Многие параметры деталей, узлов и машин в целом не рас-

считывают, а принимают из технологических, эстетических и про-

чих соображений.

При выполнении курсового проекта следует руководствовать-

ся следующими основными принципами проектирования:

рационально спроектированная и правильно построенная ма-

шина должна быть прочной, долговечной, дешевой и экономичной

в работе, а также безопасной для обслуживающих ее лиц;

184

необходимо применять принцип разделения функций между

отдельными механизмами машины, поскольку возложение на один

и тот же механизм большого числа функций усложняет его конст-

рукцию и снижает надежность;

геометрические формы деталей следует принимать простыми,

легко получаемыми при обработке на станках, поскольку, как пра-

вило, самая простая по форме деталь наиболее надежная;

широкое применение в конструкции стандартных деталей и

узлов облегчает процесс проектирования и сокращает время, за-

трачиваемое на изготовление машины;

следует стремиться к снижению вредных сопротивлений в

машине, т. е. к увеличению ее КПД.

3.1. Содержание и объем проекта

Курсовой проект по дисциплине «Подъемно-транспортные

установки» представляет собой решение технических задач с це-

лью усвоения и закрепления навыков по проектированию одного

из видов подъемно-транспортного оборудования.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки объемом

25–35 страниц рукописного текста формата А4 и графической час-

ти из трех листов чертежей, на которых должны быть изображены:

1) общий вид установки (формат А1);

2) сборочные единицы основных узлов установки, указанные

в задании (А1);

3) чертежи деталей проектируемых узлов по заданию руково-

дителя проекта (4×А3).

Студенту может быть выдано задание на реальный проект по

представлению предприятия или по исследовательской тематике

кафедры. Возможно объединение нескольких проектов в одну раз-

работку (комплексный или групповой проект).

3.1.1. Порядок работы над расчетной частью проекта

После получения задания необходимо внимательно с ним оз-

накомиться и разобраться, какие узлы машины подлежат расчету и

Глава 3. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

185

конструированию. При этом рекомендуется ознакомиться с суще-

ствующими конструкциями аналогичных узлов и машин, путем

практической оценки выбрать наилучшее решение для заданного

варианта, используя новейшие достижения техники.

1. Приступая к расчету и проектированию механизма, следует

помнить общие правила конструирования:

максимально использовать нормализованные и стандартные

детали, а также изделия массового производства;

осуществлять максимальную унификацию элементов конст-

рукции;

всемерно упрощать конструкцию машины;

все детали и узлы должны обладать достаточной прочностью

и надежностью в работе, быть технологичными и экономичными

при изготовлении и эксплуатации;

делать доступными для осмотра и ухода узлы, нуждающиеся в

периодическом осмотре;

избегать открытых передаточных механизмов;

обеспечивать безопасность обслуживающего персонала, пре-

дупреждать возможность несчастных случаев путем внедрения

блокировок, применения закрытых механизмов и установки за-

щитных ограждений.

2. Выполняя курсовой проект, необходимо учитывать сле-

дующее:

проектирование подъемно-транспортных машин основывается

на создании и применении блочных (составленных из отдельных

самостоятельных узлов) и унифицированных конструкций;

схемы и методики расчета механизмов привода для всех

транспортирующих машин одинаковые;

схемы и принципы расчета однотипных механизмов несмотря

на значительное разнообразие конструкций грузоподъемных кра-

нов одинаковые.

3. Рекомендуется проектировать грузоподъемную машину в

такой последовательности.

Для механизма подъема груза необходимо: выполнить кине-

матическую схему механизма и ее описание; выбрать канат; опре-

делить размеры блоков и барабана и частоты его вращения; вы-

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА

186

брать конструкции крюковой подвески и крюка; определить ста-

тическую мощность двигателя на нагрев по средней квадратиче-

ской мощности; выбрать стандартный тормоз; провести повероч-

ный расчет деталей (траверсы, обоймы, осей барабана и блоков) и

расчет крепления каната; выбрать и проверить долговечность

подшипников осей барабана и блоков.

В механизме подъема грузовой барабан обычно получает

вращение от электродвигателя через редуктор. Иногда между ре-

дуктором и барабаном устанавливается открытая зубчатая пара.

Особенностью механизма подъема является то, что одна из опор

выходного вала редуктора служит одновременно одной опорой

барабана. Как правило, в таких конструкциях вал редуктора со-

единяется с барабаном при помощи зубчатой муфты.

Для механизма передвижения необходимо: выполнить кине-

матическую схему механизма с обоснованием конструкций узлов

и описанием схемы; определить сопротивления передвижению и

мощность двигателя; выбрать двигатель и определить передаточ-

ное число механизма; подобрать стандартный редуктор; опреде-

лить тормозной момент, подобрать тормоз и проверить его на вре-

мя торможения; проверить механизм на буксование ходовых колес

в период трогания с места (период разгона).

Для механизма поворота следует: выбрать конструкции верх-

ней и нижней опор колонны; определить мощность электродвига-

теля, подобрать передаточное число передачи и выбрать стандарт-

ный редуктор; определить тормозной момент, выбрать тормоз и

проверить его на время торможения.

Механизм поворота крана устанавливается на поворотной

части. Он состоит из двигателя и редуктора, соединенного с элек-

тродвигателем при помощи втулочно-пальцевой муфты, на кото-

рой устанавливается тормоз. На выходном валу редуктора закреп-

лена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым венцом, закреп-

ленном на фундаментной раме.

Объем расчета металлоконструкции грузоподъемной машины

обычно согласовывается с преподавателем-консультантом.

4. Проектирование транспортирующей машины обычно

включает следующие этапы:

Глава 3. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

187

составление кинематической схемы механизмов и узлов;

выбор и расчет тягового органа машины (цепи, ленты) или

определения вращающего момента на валу винта для винтового

конвейера;

определение сопротивления передвижению тягового органа

на отдельных участках транспортирующей машины;

расчет наибольшего и наименьшего значений силы тягового

органа машины;

расчет тяговых (окружных) сил на приводном барабане или

приводных звездочках;

определение потребной мощности на ведущем валу и мощно-

сти электродвигателя;

выполнение кинематического расчета (выбор электродвигате-

ля и редуктора);

выбор и расчет натяжного и предохранительного устройств;

выбор типа и расчет загрузочных и разгрузочных устройств

(по указанию преподавателя выполняется поверочный расчет осей

и валов);

выбор подшипников для валов и осей барабанов или звездо-

чек;

конструирование рамы – металлоконструкции транспорти-

рующей машины.

3.1.2. Оформление пояснительной записки

и графической части проекта

I. Расчетно-пояснительная записка состоит из титульного лис-

та, задания, содержания, введения, в котором намечаются способы

решения основных задач при перемещении грузов применительно

к теме курсового проекта, основного текста с эскизами и расчет-

ными схемами, списка литературы.

Типовая структура расчетно-пояснительной записки сле-

дующая.

Введение.

1. Расчет ленточного конвейера (или другой машины в соот-

ветствии с заданием).

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА

188

1.1. Выбор опорных устройств.

1.2. Расчет геометрических параметров ленты.

1.3. Проверка ширины ленты по кусковатости и производи-

тельности.

1.4. Тяговый расчет.

1.5. Подбор привода.

1.6. Выбор вспомогательных устройств (загрузочного, очист-

ного и др.).

2. Проектирование узлов конвейера.

2.1. Уточненный расчет приводного устройства (или натяжного).

2.2. Проектирование металлоконструкции конвейера.

2.3. Расчет стрелы провеса ленты.

3. Монтаж и безопасность эксплуатации конвейера.

Список литературы.

При выполнении аналитических расчетов формулы записы-

ваются в буквенных выражениях, а затем подставляются числовые

данные и конечный результат с единицей физической величины.

Принятые конструктивные решения, выбор материала, запасы

прочности, допускаемые напряжения, коэффициенты должны

быть обоснованы ссылкой на соответствующую литературу. Раз-

делы проекта и отдельные вопросы внутри каждого раздела долж-

ны иметь логическую связь и последовательность.

II. Необходимо иметь в виду, что чертежи графической части

проекта должны быть конструктивными, а не схематичными (осо-

бенно это относится к выполнению чертежей каркасов машины).

Выбранный масштаб чертежей должен способствовать плот-

ному заполнению листов. Количество проекций, разрезов, сече-

ний, дополнительных видов должно определяться необходимо-

стью полного раскрытия конструкций узлов и деталей. Желатель-

но для изображения грузоподъемных машин применять масштаб

не менее 1:5, транспортирующих – 1:10. При использовании более

мелких масштабов отдельные элементы конструкции следует вы-

делить на чертеже и показать в стороне крупным планом. На об-

щих видах кранов таким методом или методом разрывов следует

показать конструкцию опор крана, так как на других листах они не

разрабатываются.

Глава 3. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

189

Следует отметить, что открытые передачи приводов и муфты

требуют ограждений. Требуется показывать крепление металло-

конструкций к фундаментам или плитам.

При вычерчивании натяжных станций транспортирующей

машины следует учесть, что основной интерес представляет кон-

струкция рабочих узлов (барабана с осью и опорами, соединений,

передающих нагрузку), а не каркаса машины. Вдоль оси барабана

дается полный разрез, так как установка подшипников в опорах

различная. В чертежах с изображением цепей обязательны разрезы

по шарнирам цепи.

При выполнении чертежей узлов часто возникает необходимость

показывать детали, не являющиеся элементами данного узла, но со-

пряженные с ним. В этих случаях они должны изображаться анало-

гичными линиями и не вноситься в спецификацию узла.

III. На сборочных чертежах машины должны быть проставле-

ны размеры: габаритные, установочные и соединительные, опре-

деляющие взаимное расположение отдельных узлов механизма

между собой. Кроме того, в транспортирующей машине указыва-

ется ход натяжения, для грузоподъемной – вылет стрелы и мини-

мальный размер по высоте при самом верхнем расположении крюка.

На сборочных чертежах узлов должны быть проставлены сле-

дующие размеры: габаритные, соединительные размеры, необхо-

димые для сборки узлов, номинальные размеры основных соеди-

нений с указанием допусков и посадок.

IV. Спецификация чертежа общего вида машины должна быть

в основном поузловой и включать узлы машины, отдельные дета-

ли, не вошедшие в узлы, и крепежные детали, обеспечивающие

соединение отдельных узлов друг с другом. Узлы могут быть бо-

лее или менее крупными, но обязательно должны представлять

собой отдельную сборку. Недопустимо включать в спецификацию

как узел ременную или цепную передачи, так как образующие их

детали не составляют самостоятельной сборочной единицы. В то

же время, например, ленту с ковшами или цепь с настилом следует

включать как узел, так как они являются отдельными сборочными

единицами.

Наименование узлов и деталей следует давать в соответствии

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА

190

с принятой в технике терминологией. Наименование стандартных

узлов и деталей должно соответствовать указанным в стандартах.

Кроме того, необходимо указать их типоразмер и основные харак-

теризующие данные, а в графе примечаний – номер государствен-

ного стандарта или нормали.

V. Сборочный чертеж машины должен быть снабжен техни-

ческой характеристикой, содержание которой определяется видом

машины. Примерные технические характеристики отдельных ви-

дов машин приведены в табл. 3.1–3.4.

3.1. Техническая характеристика крана, тележки

Грузоподъемность, кН

Высота подъема груза, м

Длина перемещения груза, м

Угол поворота крана, °

Режим работы

Вид привода

Механизма передвиже-

ния

Механизма поворота

Тип каната, ГОСТ

Скорость

Подъема груза, м/мин

Перемещения груза,

м/мин

Механизма подъема

груза

Тип

Мощность, кВт

Частота вращения,

мин

–1

Электродвигатель

Механизма передвиже-

ния тележки (тали)

Тип

Мощность, кВт

Частота вращения,

мин

–1

Механизма подъема

Тип

Передаточное число

Редуктор

Механизма передвиже-

ния

Тип

Передаточное число

Механизма подъема

Тип

Тормозной момент, Н⋅м

Тормоз

Механизма передвиже-

ния

Тип

Тормозной момент, Н⋅м

Глава 3. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ