Методические указания к практическим занятиям по МДК 01.01. «Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними»

Автор:[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Ссылка на страницу с работой: [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ


государственное бюджетное ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ учреждение
«Себряковский технологический техникум»



Методические указания
к практическим занятиям

по МДК 01.01. Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними (раздел грузоподъемные механизмы) для студентов специальности 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям)





















Михайловка 2016 г.
Методические указания к практическим занятиям по МДК 01.01. Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними (раздел грузоподъемные механизмы) для студентов специальности 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям).
Составил: канд. техн. наук, преподаватель профессионального цикла специальности 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (по отраслям) Ф.П. Потапов.
Изложенная методическая разработка содержит теоретический материал и методики расчета грузоподъемных механизмов. При составлении практических заданий использовались различные технические источники (библиотечный фонд, интернет ресурс). Данная методическая работа предусматривает многовариантный подход.
Методическая разработка может быть использована студентами при самостоятельном изучении материала.















СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4
Цель и задачи практических работ 4
1. Практическая работа № 1. Цепи и канаты 5
2. Практическая работа № 2. Траверсы 11
3. Практическая работа №3. Барабаны 17
4. Практическая работа № 4. Тормоза 23
5. Практическая работа № 5. Механизм подъема грузоподъемных машин 29
6. Практическая работа № 6. Домкраты 37
7. Практическая работа № 7 Привод механизма передвижения тележки мостового крана 43
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 51






























ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цели и задачи практических занятий

Цель практических занятий - закрепление и расширение теоретических знаний, полученных при изучении МДК 01.01. Организация монтажных работ промышленного оборудования и контроль за ними, приобретение практических навыков в области расчета основных параметров грузоподъемных механизмов строительной индустрии, развитие творческих способностей студентов при решении различных инженерных задач.
В процессе выполнения практических работ студенты получают представление о классификации, основных характеристиках и параметрах, составных элементов грузоподъемных механизмов, грузозахватных приспособлениях. Практические работы позволяют студентам последовательно закреплять знания по изучению грузоподъемных механизмов, а также использовать теоретические знания в практических расчетах. Для установления непрерывности процесса изучения грузоподъемных механизмов в конце каждой практической работе помещены вопросы для самопроверки, которые создают комплексный подход в изучении материала.
В результате выполнения практических работ студенты должны иметь практический опыт руководства работами, связанными с применением грузоподъёмных механизмов, при монтаже и ремонте промышленного оборудования, уметь пользоваться грузоподъемными механизмами.
Методические указания содержат семь практических работ, рассчитанные на двадцать восемь часов.





Практическая работа № 1

Тема: «Цепи и канаты»

Цель работы: Получение практических навыков расчета гибких тяговых органов, применяемых в грузоподъёмных машинах.
Ход занятия:
Повторить теоретический материал.
Записать условия задания и выполнить расчет.
Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

Грузовые цепи бывают двух видов, различаемых по конструкции и методу их производства. Грузовые сварные цепи, имеющие звенья овальной формы (рис. 1.), изготовляют из круглой горячеканатной стали (ГОСТ 2590-57) Ст. 2 и Ст. 3 с помощью сварки. Цепи диаметром менее 5 мм изготовляют из круглой качественной калиброванной холоднотянутой стали (ГОСТ 7417-57). Основные размеры цепи: шаг t равный большей оси внутреннего овала, диаметр заготовки звена d и ширина звена В (см. рис. 1).




Рисунок 1. Грузовые сварные цепи
Пластинчатые сварные цепи состоят из пластин 1, которые шарнирно соединены между собой круглыми валиками 2 (рис. 2). Пластины удерживают на цапфах валиков, которые расклёпаны на концах; применяют и другие способы фиксирования пластин на цапфах, в том числе шплинты с шайбами или без них (рис. 2 а, б).
Недостатки - недопустимость усилий, направленных под углом к плоскости вращения звеньев, чувствительны к пыли и грязи, ускоряющим абразивный износ.



Рисунок 2. Пластинчатые сварные цепи

Стальные канаты конструктивно различают по форме поперечного сечения, кратности и направления свивки, по типу и числу сердечников. Стальные канаты являются сложным и ответственным видом проволочных изделий. Они имеют большое число типов и конструкций и различаются по форме поперечного сечения как самого каната, так и его элементов, а также по физико-механическим характеристикам проволок и сердечников. Конструктивные элементы каната представлены на рисунке 3.
По назначению канаты разделены на 6 групп:
1. Поддерживающие для расчалки мачт и труб, подвески кабелей, мостов и пр.


Рисунок 3. Конструктивные элементы стального каната

2. Привязные - для лесосплава, швартования, такелажных работ и для якорей.
3. Несущие - для кабель-кранов, подвесных канатных дорог.
4. Тяговые - для механической откатки, подвесных канатных дорог, для экскаваторов, дерриков.
5. Подъёмные для ручных лебёдок, тельферов, лифтов, кранов, шахтных подъёмных машин, экскаваторов и дерриков и для видов подъёмных устройств.
6. Специальные - для электрификации, приборов, самолётов, нефтяных скважин и специального назначения.
Достоинства стальных канатов: меньший вес, бесшумность хода, большая надёжность в эксплуатации, дешевизна.
Недостатки - необходимость применения барабанов большого диаметра.

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 1) подберите необходимый диаметр каната для крана стрелового типа при грузоподъемности Q =_____ кг имеет кратность полиспаста m = __. Учитывая тип крана и необходимость обеспечения подъема груза без раскачивания и равномерного нагружения всех сборочных единиц механизма, подъема принимаем подвеску груза через полиспаст.
Таблица 1. Варианты заданий

Номер варианта
Грузоподъемность стрелового крана, кг
Кратность полиспаста
Масса крюковой подвески, кг

1
8000
2
180

2
10000
2
220

3
12000
2
250

4
8000
4
180

5
10000
4
220

6
12000
4
250


КПД полиспаста:

13 EMBED Equation.3 1415, (1)

где (п – к.п.д. полиспаста;
(бл – к.п.д. блока на подшипниках качения, (бл = 0,98...0,99;
m – кратность полиспаста.

2. Максимальное расчетное усилие в ветви каната, навиваемой на барабан, при сдвоенном полиспасте определяется по формуле:

13 EMBED Equation.3 1415, Н (2)

где Q’ – масса поднимаемого груза и грузозахватных механизмов, кг
Q’ = (Q + Qк);
Qк – масса крюковой подвески, кг;
Q – грузоподъемность крана, кг;
q – ускорение силы тяжести, q = 9,81 м/с2;
m – кратность полиспаста;
(п – к.п.д. полиспаста.
3. Разрывное усилие каната:

13 EMBED Equation.3 1415, Н (3)

где К – коэффициент запаса прочности (К = 5 при режиме работы - легкий).
Тип и диаметр каната согласно рекомендациям Госгортехнадзора выбираем по величине Р по табл. 2. Диаметр каната dк =____мм, при условии [Р] > Р.

Таблица 2. Типы и диаметры канатов

Диаметры
Площадь сечения всех проволок
Вес 1 пог. Метра каната
Разрывное усилие


каната
проволок




мм
мм
мм2
кг/м
кН

6,7
0,4
14
0,13
17,9

7,6
0,5
22
0,2
28

9,2
0,6
32
0,29
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
4. Ознакомиться с методическими указаниями.
5. Изучить различные основные виды грузовых цепей и стальных канатов.
6. По методике, приведенной выше, рассчитать КПД полиспаста, максимальное усилие в ветви каната, разрывное усилие каната. Результаты занести в табл. 3.

Таблица 3. Результаты расчетов

№ варианта
КПД
полиспаста
Максимальное усилие в ветви каната, Н
Разрывное усилие каната, Н
Диаметр каната, мм









Вопросы для самопроверки

Назовите основные виды грузовых цепей.
Грузовые сварные цепи, конструкция, назначение.
Пластинчатые грузовые сварные цепи, конструкция назначение.
Стальные канаты, классификация.









Практическая работа № 2

Тема: «Траверсы»

Цель работы: Получение практических навыков расчета траверс.
Ход занятия:
1. Повторить теоретический материал.
2. Записать условия задания и выполнить расчет.
3. Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

Траверсы грузоподъемные приспособления, которые воспринимают сжимающие или растягивающие усилия или работают на изгиб. Встречаются случаи, когда траверсы работают одновременно на сжатие и изгиб.
Основное назначение траверс предохранить поднимаемые элементы от воздействия сжимающих усилий, возникающих в них при наклоне стропов.
Линейные траверсы (рис. 4) предусмотрены для перемещения различных видов длинномерных грузов (длинной более 6 метров): трубы, стальная заготовка, арматура, рельсы, контейнера, листовая сталь, дерево, пиломатериалы, автомобилей.
По способу строповки грузов линейные траверсы подразделяются на:
Предусмотренные для строповки груза по краям.
Предусмотренные для строповки груза по центру.
Предусмотренные для строповки к крану по центру траверсы или по краям.


Рисунок 4. Линейна траверса

Т-образные траверсы предназначены для поднятия и перемещения грузов со смещенным центром тяжести, грузов, схема строповки которых предусматривает три точки крепления (рис. 5).



Рисунок 5. Т-образная траверса

Предусмотренное в конструкции данной траверсы переставное звено, позволяет обеспечить оптимальную нагрузку на другие элементы строповки (стропа, скобы, крюки и т.д.).
Н-образные траверсы данного типа предназначены для подъема различного груза, схемой строповки которых предусмотрено крепление за четыре точки (рис. 6).
Так же свое применение Н-образная траверса находит при перемещении крупногабаритных грузов, что позволяет уменьшить угол между ветвями стропов.



Рисунок 6. Н-образная траверса

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 4) подобрать и рассчитать сечение балки траверсы, работающей на изгиб, для подъёма ротора турбины массой mГР =__ т с расстоянием между канатными подвесками l = __ м (рис. 7).



Рисунок 7. Расчетная схема траверсы, работающей на изгиб
Таблица 4. Варианты заданий

Номер варианта
Масса турбины, т
Расстоянием между канатными подвесками, м

1
24
4

2
22
2

3
20
1

4
18
1

5
16
2

6
14
4


1. Нагрузка, действующая на траверсу:

13 EMBED Equation.3 1415, кН (4)

где mГР – масса поднимаемого груза, т;
kп – коэффициент перегрузки, kп = 1,1;
kд – коэффициент динамичности kд = 1,1.


2. Изгибающий момент в траверсе:

13 EMBED Equation.3 1415, кН·см (5)
где а – длина плеча траверсы, см, 13 EMBED Equation.3 1415.

3. Требуемый момент сопротивления поперечного сечения траверсы:

13 EMBED Equation.3 1415, см3 (6)

где kраб – коэффициент условий работы, kраб = 0,9;
R – расчетное сопротивление стали, МПа (см. табл. 5)
Таблица 5. Значения сопротивления стали




4. Выбираем для траверсы сплошного сечения одиночный двутавр и по табл. 6. определяем момент сопротивления 13 EMBED Equation.3 1415 ближайший и больший Wтр.
Таблица 6. Значения момента сопротивления

Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
Ознакомиться с методическими указаниями.
Изучить различные типы траверс.
По методике, приведенной выше, рассчитать нагрузку, действующую на траверсу, изгибающий момент в траверсе, момент сопротивления поперечного сечения траверсы, выбрать двутавр. Результаты занести в табл. 7.

Таблица 7. Результаты расчетов

№ варианта
Нагрузка, действующая на траверсу, кН
Изгибающий момент в траверсе, кН·см
Момент сопротивления поперечного сечения траверсы, см3
Номер выбранного двутавра









Вопросы для самопроверки

1. Дайте определение траверсы.
2. Основное назначение траверсы.
3. Линейные траверсы, конструкция, назначение.
4. Т-образные траверсы, конструкция назначение.
5. Н-образные траверсы, конструкция назначение.





Практическая работа № 3

Тема: «Барабаны»

Цель работы: Получение практических навыков расчета барабанов, применяемых в грузоподъёмных механизмах.
Ход занятия:
Повторить теоретический материал.
Записать условия задания и выполнить расчет.
3. Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

В зависимости от используемого гибкого элемента барабаны делятся на цепные и канатные.
Канатные барабаны применяют для многослойной и однослойной навивки канатов. С обоих сторон барабаны имеют борты (реборды), выступающие над верхним слоем уложенного каната не менее чем на два его диаметра. Барабаны для многослойной навивки применяют только при очень большой длине наматываемого каната. Они выполняются с гладкой поверхностью навивки. Для правильной укладки каната такие барабаны снабжаются канатоукладчиками.
В большинстве случаев в грузоподъемных машинах применяют нарезные барабаны с однослойной навивкой каната, канавки нарезанные по поверхности барабана (по винтовой линии), увеличивают поверхность сопротивления, чем уменьшают напряжение смятия, устраняют трение между соседними витками и износ каната.
Крепление каната к барабану должно производиться надежным способом, допускающим возможность замены каната. Для крепления конца каната на барабане наиболее часто, особенно при однослойной навивке каната на барабан, применяют накладки.
Количество накладок определяется расчетом, но их должно быть не менее двух (рис. 8 а). При необходимости сокращения длины барабана и многослойной навивке применяют прижимные планки и клиновое крепление (рис. 8 б, в). В случае применения прижимных планок их должно быть не менее двух.



Рисунок 8. Крепление каната на барабане
а – накладными планками; б – прижимной планкой; в – с помощью клина

Длина свободного конца каната от прижимной планки на барабане должна оставлять не менее двух диаметров каната. Расположение конца петли каната под прижимной планкой или на расстоянии от планки, составляющем менее трех диаметров каната, не допускается.

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 8) определите основные параметры барабана, если известно, что расчетный диметр барабана DБ = ___ мм, длина каната, наматываемого на одну половину барабана Lk = ___ м.



Рисунок 9. Расчетная схема барабана

Таблица 8. Варианты заданий

Номер
варианта
Расчетный диметр барабана, мм
Длина каната, наматываемого на одну половину барабана, м
Шаг нарезки барабана, мм
Допустимый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения, 0
Расстояние
до среднего
торцевого диска, мм

1
280
13
13
4
187

2
320
14
14
5
213

3
360
15
15
6
240

4
400
16
16
4
288

5
450
17
17
5
300

6
500
18
18
6
333


1. Число витков нарезки на одной половине барабана:

13 EMBED Equation.3 1415, шт (8)

где Lk – длина каната, наматываемого на одну половину барабана, м;
DБ – расчетный диметр барабана, м

Длина нарезки на одной половине барабана:

13 EMBED Equation.3 1415, мм (9)

где tк – шаг нарезки барабана, мм .

3. Полная длина барабана:

13 EMBED Equation.3 1415, мм (10)

где l3 – длина участка с каждой стороны барабана, используемая для закрепления каната, мм:

13 EMBED Equation.3 1415, мм (11)

где tк – шаг нарезки барабана, мм.
lГ – расстояние между правой и левой нарезкой, мм:

13 EMBED Equation.3 1415, мм (12)

где hmin – расстояние между осью барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении, hmin = 650 мм;

· – допустимый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения,
·;
b – расстояние между осями ручьев крайних блоков, b = 200 мм;

4. Толщина стенки барабана:

13 EMBED Equation.3 1415, мм (13)

где DБ – расчетный диметр барабана, мм.

5. Крутящий момент, передаваемый барабаном:

13 EMBED Equation.3 1415, Н · мм (14)

где Sмах – максимальное расчетное усилие в ветви каната, Sмах =20284 Н;
DБ – расчетный диметр барабана, мм.

6. Изгибающий момент:

13 EMBED Equation.3 1415, Н · мм (15)

где 13 EMBED Equation.3 1415 – расстояние до среднего торцевого диска, мм.


Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
Ознакомиться с методическими указаниями.
Изучить различные типы барабанов, способы крепления канатов к барабанам.
По методике, приведенной выше, рассчитать число витков нарезки на одной половине барабана, длину нарезки на одной половине барабана, полную длину барабана, толщину стенки барабана, крутящий момент, передаваемый барабаном, изгибающий момент. Результаты занести в табл. 9.

Таблица 9. Результаты расчетов

№ варианта
Число витков нарезки на одной половине барабана, шт
Длина нарезки на одной половине барабана, мм
Полная длина барабана, мм
Толщина стенки барабана, мм
Крутящий момент, передаваемый барабаном, Н · мм
Изгибающий момент, Н · мм










Вопросы для самопроверки

1. В каких случаях применяются барабаны с многослойной навивкой.
2. Какими устройствами снабжаются барабаны с гладкой поверхностью навивки.
3. Для чего служат канавки, нарезаемые по поверхности барабана.
4. Способы крепления каната к барабану.












Практическая работа № 4

Тема: «Тормоза»

Цель работы: Получение практических навыков расчета тормоза механизма подъема, применяемых в грузоподъёмных машинах.
Ход занятия:
1. Повторить теоретический материал.
2. Записать условия задания и выполнить расчет.
3. Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

Остановы допускают свободное вращение вала механизма в одном направлении и препятствуют его вращению в обратном направлении.
Храповый останов (рис. 10 а) состоит из храпового колеса (храповика) 1, установленного на затормаживаемом валу 2 механизма, и собачки 3, шарнирно закрепленной на оси 4, установленной на неподвижном элементе механизма, например, корпусе. В механизме подъема груза собачка входит в зацепление с храповым колесом таким образом, чтобы не допускалось вращение вала.
Роликовый останов (рис. 10 б) имеет втулку 6 с пазами, которая закреплена на затормаживаемом валу 11, и корпус в виде кольца 5, соединенного с неподвижным элементом 8 механизма. Между кольцом и пазами втулки расположены цилиндрические ролики 7. При движении втулки против часовой стрелки ролики под действием сил трения перемещаются в широкую часть паза втулки, при этом образуется зазор и происходит вращение втулки относительно кольца. При движении втулки по часовой стрелке ролики перемещаются в узкую часть паза, заклиниваются и не допускают вращения втулки относительно кольца. Быстрее заклинивание происходит, если ролики поджимать штифтами 9 с пружинами 10.


Рисунок 10. Схемы остановов
а – храповый останов, б – роликовый останов

Тормоза, в отличие от остановов, допускают вращение вала в обоих направлениях и могут не только удерживать груз, но и изменять скорость его опускания или регулировать скорость ходовых механизмов.



Рисунок 11. Схемы тормозов:
а – колодочный тормоз, б – ленточный тормоз, в – дисковый тормоз,
г – конический тормоз
Тормоза подразделяют:
- по конструктивному выполнению рабочих элементов: на колодочные тормоза – с рабочим элементом в виде колодок, трущиеся по наружной и внутренней поверхности барабана (шкива) (рис. 11 а), ленточные – с рабочим элементом в виде гибкой ленты, трущейся по тормозному барабану (рис. 11 б), дисковые – с рабочим элементом в виде целого кольцевого диска или отдельных сегментных колодок (рис. 11 в) и конические – с рабочим элементом в виде конуса (рис. 11 г).
- в зависимости от назначения: на стопорные, служащие для полной остановки механизмов; спускные, ограничивающие скорость опускания груза, комбинированные, выполняющие те и другие функции;
- по способу управления: на управляемые и автоматические, включение которых производится под воздействием центробежных сил или силы тяжести поднимаемого груза;
- по характеру работы: на нормально замкнутые (заторможенные при выключенном механизме) и нормально разомкнутые.
Ко всем тормозам, независимо от их конструкции предъявляются следующие основные требования:
- достаточный тормозной момент для задания условий работы;
- быстрое замыкание и размыкание;
- прочность и долговечность элементов тормоза;
- простота конструкции, определяющая малую стоимость изготовления;
- удобство осмотра, регулирования и замены изношенных деталей;
- устойчивость регулирования, обеспечивающая надежность работы тормозного устройства;
- минимальный износ трущихся элементов;
- минимальные габариты и масса;
- ограниченная температура на поверхности трения, не превышающая предельную температуру для данного фрикционного материала.
Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 10) грузовой одноколодочный тормоз (рис. 12) используют для торможения при спуске груза грузоподъемным устройством, работающим в легком режиме. Рассчитать силу нажатия N на тормозную колодку и усилие К на тормозном рычаге, если крутящий момент на валу тормозного шкива, возникающий от действия груза, Мкр = ____ Н·м, диаметр тормозного шкива DШ = ____ мм, расстояние от центра колодки до шарнирной опоры рычага а =____ мм, а расстояние от точки приложения силы К до шарнирной опоры рычага l = ____ мм. Тормозной шкив изготовлен из стали, а тормозная колодка из чугуна.


Рисунок 12. Расчетная схема одноколодочного тормоза

Таблица 10. Варианты задани
· варианта
Крутящий момент на валу тормозного шкива, Н·м
Диаметр тормозного шкива, мм
Расстояние от центра колодки до шарнирной опоры рычага, мм
Расстояние от точки приложения силы К до шарнирной опоры рычага, мм

1
2,9
100
120
370

2
3
120
140
390

3
3,5
150
180
410

4
4
100
120
370

5
4,5
120
140
390

6
5
150
180
410

Тормозной момент:

13 EMBED Equation.3 1415, Н·м (16)

где
· – коэффициент запаса при легком режиме работы по данным,
· = 1,5.

Сила натяжения на тормозную колодку:

13 EMBED Equation.3 1415, Н (17)

где f – среднее значение коэффициента трения стали по чугуну с учетом возможности случайного попадания смазки на трущиеся поверхности, f =0,11
DШ – диаметр тормозного шкива, м.

Усилие на тормозной ручке:

13 EMBED Equation.3 1415, Н (18)

где а – расстояние центра колодки от шарнирной опоры рычага, м;
DШ – диаметр тормозного шкива, м;
l – расстояние точки приложения силы от шарнирной опоры рычага, м;
f – среднее значение коэффициента трения стали по чугуну с учетом возможности случайного попадания смазки на трущиеся поверхности, f=0,11

Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
4. Ознакомиться с методическими указаниями.
5. Изучить конструкции и назначения остановов и тормозов.
6. По методике, приведенной выше, рассчитать тормозной момент, силу натяжения на тормозную колодку, усилие на тормозной ручке. Результаты занести в табл. 11.

Таблица 11. Результаты расчетов

№ варианта
Тормозной
момент, Н·м
Сила натяжения на тормозную колодку, Н
Усилие на тормозной ручке, Н







Вопросы для самопроверки

1. Храповый останов конструкция и принцип действия.
2. Роликовый останов конструкция и принцип действия.
3. Классификация тормозов.
4. Требования предъявляемые тормозам.












Практическая работа № 5

Тема: «Механизм подъема грузоподъемных машин»

Цель работы: Получение практических навыков расчета механизма подъема, применяемых в грузоподъёмных машинах.
Ход занятия:
1. Повторить теоретический материал.
2. Записать условия задания и выполнить расчет.
3. Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

Для приведения в движение рабочих органов грузоподъемных машин используют приводы двух типов: ручной и машинный.
Наиболее простым типом привода является ручной. В настоящее время его применяют в тех устройствах, которые предназначены для подъема и перемещения небольших грузов, малой скоростью и на короткие расстояния.
Схемы механизмов подъема с ручным и машинным приводом приведены на рисунке 13.
Механизм подъема с ручным приводом (рис. 13 а, б) состоит из ворота (барабана) 2, на который наматывается канат с подвешенным к нему грузом 1, редуктора 3, тормоза 4 и приводного элемента (рукоятки) 5, к которому прикладывается усилие.
Главным недостатком ручного привода является то, что сила, прикладываемая рукой человека, невелика, и следовательно, мощность привода незначительна и возможность его использования ограничена.
Из машинных приводов наибольшее распространение получил электрический. Типовой механизм подъема грузоподъемных машин показан на рисунке 13 в.


Рисунок 13. Механизмы подъема грузов:
а – с ручным приводом и зубчатой передачей, б – с ручным приводом и червячной передачей, в – с машинным приводом

При подъеме груза на барабан 2 наматывается тяговый элемент, который с блоком 6 образует полиспаст. Через редуктор 3 вал барабана получает вращение от электродвигателя. Поднятый груз удерживается от падения тормозом 4, установленном на шкиве муфты электродвигателя.
Электрический привод является наиболее прогрессивным благодаря высокому КПД, возможности применения двигателей для каждого механизма, удобству управления и постоянной готовности к работе, возможность пуска двигателей под нагрузкой, удобство реверсирования.

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 12) рассчитать механизм подъема с машинным приводом при следующих исходных данных: грузоподъемность Q = _____ кг, скорость подъема груза Vп = ___ м/мин, продолжительность включений ПВ =____% , диаметр барабана DБ = ____мм.


Рисунок 14. Расчетная схема механизма подъема

Таблица 12. Варианты заданий

№ варианта
Грузоподъемность, кг
Скорость подъема, м/мин
Продолжительность включений, %
Диаметр барабана, мм

1
1000
55
25
100

2
2000
40
25
125

3
3000
30
15
140

4
4000
30
25
160

5
5000
35
15
200

6
6000
20
25
220


Общий КПД механизма подъема:

13 EMBED Equation.3 1415 (19)

где
·п – к.п.д. полиспаста,
·п = 0,99;

·бл – к.п.д. блока,
·бл = 0,94;

·б – к.п.д. барабана,
·б = 0,98;

·р – к.п.д. редуктора,
·р = 0,891.

Мощность электродвигателя:

13 EMBED Equation.3 1415, Вт (20)

где Q – грузоподъёмность, кг;
VП – скорость поднимания груза, м/с;
g – ускорение свободного падения, = 9,81 м/с2;

·общ – общий к.п.д. механизма подъема.

Таблица 13. Основные параметры крановых электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором серии МТК



По таблице 13 выбирается электродвигатель, и записываем следующие данные.
Основные параметры электродвигателя:
- Тип двигателя – ___________________;
- Мощность N = ___________кВт;
- Число оборотов вала электродвигателя ng = ________мин-1.

Общее передаточное число механизма подъема:

13 EMBED Equation.3 1415, (21)

где n g – число оборотов вала электродвигателя, мин-1;
 nбар – число оборотов вращения барабана, мин-1.

13 EMBED Equation.3 1415, мин-1 (22)

где Vп – скорость подъема груза, м/мин;
m – кратность полиспаста механизма подъема, m = 2;
13 EMBED Equation.3 1415– диаметр барабана, м.

4. Максимальный тормозной момент:

МТ =
· ·13 EMBED Equation.3 1415, Н·м (23)

где 13 EMBED Equation.3 1415 – рабочий (статический) момент на быстроходном валу редуктора, создаваемый массой неподвижно висящего груза, Н
·м;

· – коэффициент запаса торможения, зависящий от режима работы,
·= 2.
13 EMBED Equation.3 1415, Н ·м (24)

где Q – грузоподъёмность, кг;
DБ – диаметр барабана, м;
iо – общее передаточное число механизма;

·общ – общий к.п.д механизма подъема;
m – кратность полиспаста механизма подъема, m = 2;
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

По таблицам 14, 15 выбираем стандартный тормоз типа ТКТ с короткоходовым электромагнитом переменного тока или типа ТКТГ с приводом от электрогидравлического толкателя и записываем следующие данные.
- Тип тормоза – _________________________;
- Диаметр тормозного шкива DT =______ мм;
- Ширина колодки BК =_______ мм;
- Маховый момент GD2T = _______ Н·м2.

Таблица 14. Параметры тормозов типа ТКТ





Таблица 15. Параметры тормозов типа ТКТГ



Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
Ознакомиться с методическими указаниями.
Изучить различные типы приводов механизмов подъемов.
По методике, приведенной выше, рассчитать общий КПД механизма подъема, мощность электродвигателя, общее передаточное число механизма подъема, максимальный тормозной момент. Результаты занести в табл. 16.

Таблица 16. Результаты расчетов

№ варианта
Общий КПД механизма подъема
Мощность электродвигателя,
Вт
Общее передаточное число механизма подъема
Максимальный тормозной момент, Н·м







Вопросы для самопроверки

1. Механизм подъема с ручным приводом конструкция и принцип действия.
2. Недостатки механизма подъема с ручным приводом.
3. Механизм подъема с электрическим приводом конструкция и принцип действия.
4. Достоинства механизма подъема с электрическим приводом.

































Практическая работа № 6

Тема: «Домкраты»

Цель работы: Изучение и получение практических навыков расчета осиновых параметров домкратов.
Ход занятия:
1. Повторить теоретический материал.
2. Записать условия задания и выполнить расчет.
3. Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

Домкрат - простейший грузоподъемный механизм, применяющийся при строительно-монтажных и ремонтных работах, когда большие по величине грузы необходимо поднимать на сравнительно небольшую высоту (0,11 м). Широкому применению домкратов способствуют их небольшая собственная масса и компактность.
Грузоподъемность домкратов различных конструкций колеблется в весьма широких пределах, от 0,5 до 500 т и более. По принципу действия и конструкции домкраты подразделяются на винтовые, рычажно-реечные, зубчато-реечные и гидравлические. Домкраты винтовые и гидравлические изготовляются как с ручным, так и с механическим приводом, а реечные домкраты обычно имеют только ручной привод.
В реечных домкратах подъем груза осуществляется при помощи стальной зубчатой рейки, перемещающейся в направляющих внутри корпуса. Реечные домкраты подразделяются на рычажно-реечные, с рейками, имеющими пилообразные зубья, и зубчато-реечные, в которых рейки имеют зубья нормального профиля, входящие в зацепление с шестернями зубчатой передачи.
Рычажно-реечный домкрат состоит из корпуса, зубчатой рейки, перемещающейся по направляющим, и рычага, качающегося на неподвижной
оси. Передвижение зубчатой рейки осуществляется качанием рычага, по сторонам которого на равных расстояниях от оси вращения укреплены на шарнирах две собачки, попеременно входящие в зацепление с зубьями рейки.
Удержание рейки в нужном положении по окончании подъема груза осуществляется третьей собачкой, расположенной несколько выше первых двух. Рычажно-реечные домкраты имеют КПД до 0,95%, но не обладают свойством самоторможения и не обеспечивают плавного (безударного) опускания груза, в связи с чем применение их ограничивается обслуживанием работ по ремонту железнодорожных путей. Грузоподъемность рычажно-реечных домкратов обычно не превышает 10 т.
Зубчато-реечный домкрат имеет более широкое применение и отличается от рычажно-реечного тем, что в нем рейка с зубъями нормального профиля перемещается одной или двумя парами зубчатых колес, получающими вращение от рукоятки. Для подъема груза рукоятка вращается по часовой стрелке, для опускания против часовой стрелки. Грузоподъемность на лапе составляет около 0,5 основной грузоподъемности домкрата, которая обычно не превышает 10т.
Гидравлические домкраты применяется для подъема очень тяжелых грузов, в отдельных случаях до 5001000 т, один из видов изображен на рисунке 15, б. Эти домкраты характеризуются плавностью подъема и опускания груза, точностью остановки его на любом заданном уровне, относительно высоким КПД (0,7ч0,8) и обладают способностью самоторможения.
К недостаткам таких домкратов относятся ограниченная высота и незначительная скорость подъема (8ч10 мм/мин). В качестве рабочей жидкости применяются вода, смесь вода со спиртом, с техническим глицерином, минеральное масло и др.


Рисунок 15. Схемы домкратов
а – винтовой; б – гидравлический

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 17) винтовым домкратом поднимают груз, прикладывая к рукоятке, имеющей длину l = ____ мм, усилие Рр =___ Н. Рассчитать вес поднимаемого груза G (в Н), если средний радиус резьбы винта rср =___мм, а средний радиус кольцевой опорной поверхности головки домкрата r0 =___мм, коэффициент трения опорной поверхности f = 0,16, угол подъема винтовой линии
· = __0, , угол трения
· = __0.

Таблица 17. Варианты заданий

№ варианта
Длина рукоятки, мм
Усилие, Н
Средний радиус резьбы винта, мм
Средний радиус кольцевой опорной поверхности головки домкрата, мм
Угол подъема винтовой линии, 0
Угол трения, 0

1
450
250
18
24
4
9

2
350
300
20
26
5
10

3
250
450
25
30
4
9

4
200
500
30
35
5
10

5
150
350
22
27
4
9

6
300
400
23
28
5
10

Вес поднимаемого груза:

13 EMBED Equation.3 1415, Н (25)

где Рр – усилие, прикладываемое к ручке домкрата, Н;
l – длина рукоятки, м;
rср – средний радиус резьбы винта, м;

· – угол подъема винтовой лини, 0;

· – угол трения, 0;
r0 – средний радиус кольцевой опорной поверхности головки домкрата, м;
f – коэффициент трения опорной поверхности, f=0,16.

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 18) к рукоятке насоса гидравлического домкрата прикладывают усилие Рр = __Н. Рассчитать вес поднимаемого груза G (в Н), если длина большого плеча рукоятки L = __ мм, длина малого плеча рукоятки l = __ мм, диаметр плунжера насоса d =__мм, а диаметр плунжера домкрата D =__ мм, к. п. д. уплотнений и передач домкрата
· = 0,775.

Таблица 18. Варианты заданий

№ варианта
Усилие, Н
Длина большого плеча рукоятки, мм
Длина малого плеча рукоятки, мм
Диаметр плунжера насоса, мм
Диаметр плунжера домкрата, мм

1
87
250
40
8
64

2
100
300
65
10
66

3
120
200
77
14
70

4
150
250
100
15
80

5
200
300
120
18
90

6
250
350
110
20
100


1. Вес поднимаемого груза:

13 EMBED Equation.3 1415, Н (26)

где Рр – усилие, прикладываемое к ручке насоса, Н;
D – диаметр плунжера домкрата, мм;
L – длина большого плеча рукоятки, мм;
l – длина малого плеча рукоятки, мм;

· – к. п. д. уплотнений и передач домкрата,
· = 0,775;
d – диаметр плунжера насоса, мм;
l – длина малого плеча рукоятки, мм.

Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
Ознакомиться с методическими указаниями.
Изучить различные типы домкратов.
По методике, приведенной выше, рассчитать вес груза, поднимаемый винтовым домкратом, вес груза, поднимаемый гидравлическим домкратом. Результаты занести в табл. 19.

Таблица 19. Результаты расчетов

№ варианта
Вес груза, поднимаемый винтовым домкратом, Н
Вес груза, поднимаемый гидравлическим домкратом, Н







Вопросы для самопроверки

1. Реечный домкрат конструкция и принцип действия.
2. Гидравлический домкрат конструкция и принцип действия.
3. Достоинства и недостатки гидравлического домкрата.


























Практическая работа № 7

Тема: «Привод механизма передвижения тележки мостового крана»

Цель работы: Получение практических навыков расчета механизма передвижения тележки мостового крана.
Ход занятия:
1. Повторить теоретический материал.
2. Записать условия задания и выполнить расчет.
3. Ответить на вопросы для самопроверки.

Краткие теоретические сведения

Наиболее в промышленности используются мостовые электрические краны (см. рис. 16).


Рисунок 16. Мостовой электрический кран
Мостовой кран представляет собой балочный мост 10, опирающийся на поперечные концевые балки 3, в которых закреплены ходовые колеса 2, приводимые во вращение механизмом 12 передвижения крана.
Мост перемещается по подкрановым путям 1 (вдоль цеха), уложенным на подкрановые балки, опирающийся на колонны здания.
По мосту перемещается тележка 7, на которой установлены механизмы главного 6 и вспомогательного механизма подъема 5, механизм передвижения тележки 11 и токопровод 4 к тележке. Аппаратура управления размещается в кабине 13.
Механизмы мостового крана обеспечивают три движения: подъем груза, передвижение тележки и передвижение моста.
Детальное расположение механизмов на тележке мостового крана показано на рисунке 17.



Рисунок 17. Тележка мостового крана с главным и вспомогательным подъемами
На раме 11 тележки размещены механизмы главного и вспомогательного подъема 4, механизм передвижения.
Механизм главного подъема состоит из электродвигателя 9, соединенного длинным валом-вставкой с редуктором 19.
Полумуфта, соединяющая вал-вставку с валом редуктора и расположенная на входном валу редуктора, используется в качестве тормозного шкива колодочного тормоза 1 с приводом от электрического толкателя. Выходной вал редуктора соединен с барабаном 10.
В качестве ограничителя высоты подъема применяют шпиндельный выключатель 12, отключающий питание при достижении крюковой подвески крайнего верхнего или крайнего нижнего положения.
Вспомогательный механизм подъема имеет аналогичную кинематическую схему (15 – двигатель, 18 – редуктор, 17 – барабан, 13 – конический выключатель).
Механизм передвижения тележки состоит из двигателя 4, тормоза 5, зубчатого редуктора 6, двух ведущих 7 и двух ходовых колес 14.
На раме тележки укреплена линейка 8 конечного выключателя, ограничивающая путь передвижения тележки.
Мостовой кран с подвижной тележкой обслуживает практически всю площадь цеха.
Как уже указывалось, мостовые краны в зависимости от назначения могут иметь различные грузозахватные приспособления: крюки, электромагниты, грейферы, а также специальные захваты для штучных грузов.

Условие задания (согласно своего варианта см. табл. 20) рассчитать и подобрать электродвигатель, редуктор, тормоз для механизма передвижения грузовой тележки мостового крана грузоподъемность Q = ___ кг, и массой тележки mТ = ___ кг, двигающейся со скоростью VТ = __ м/с и с общим КПД
· = 0,9 при сопротивлениях от трения Wтр= __ Н и уклона Wук = __H, диаметре колес dк= ___мм, ускорение для мостового крана а = ___ м/с2 и тормозном моменте МТ = ___ Н·м.

Таблица 20. Варианты заданий

№ варианта
Грузоподъемность,
кг
Масса тележки,
кг
Скорость тележки,
м/с
Сопротивление от трения, Н
Сопротивление от уклона, Н
Диаметр колес,
мм
Ускорение крана,
м/с2
Тормозной момент,
Н·м

1
5000
1400
0,5
900
100
200
0,3
12

2
8000
1600
0,45
1000
110
200
0,25
15

3
10000
2000
0,4
1200
130
220
0,2
20

4
12000
2000
0,4
1400
140
200
0,2
25

5
14000
2500
0,3
1500
150
250
0,2
30

6
15000
2500
0,2
1800
200
250
0,15
35


Статическая мощность:

13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415, кВт (27)

где Wтр – сопротивление от трения, Н;
Wук – сопротивление от уклона, Н;
VТ – скорость тележки, м/с;

· – общим КПД,
· = 0,9.

2. Мощность для разгона:

13 EMBED Equation.3 1415, кВт (28)

где mТ – масса грузовой тележки, кг;
Q – грузоподъемность мостового крана, кг;
VТ – скорость тележки, м/с;
а – ускорение мостового крана м/с2;

· – общим КПД,
· = 0,9;
Nст – статическая мощность, кВт.

Таблица 21. Основные параметры крановых электродвигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором серии МТК



По таблице 21 выбирается электродвигатель, и записываем следующие данные.
Основные параметры электродвигателя:
- Тип двигателя – ___________________;
- Мощность N = ___________кВт;
- Число оборотов вала электродвигателя ng = ________мин-1;


3. Мощность сцепления приводных колес тележки без груза:

13 EMBED Equation.3 1415, кВт (29)

где fсц – коэффициент сцепления, fсц = 0,2;

· – отношение числа приводных колес к общему числу,
· = 0,5;
mТ – масса грузовой тележки, кг;
VТ – скорость тележки, м/с;

· – общим КПД,
· = 0,9.

4. Число оборотов колес грузовой тележки:

13 EMBED Equation.3 1415, мин-1 (30)

где VТ – скорость тележки, м/с;
dк – диаметре колес, м.

5. Передаточное число механизма передвижения грузовой тележки:

13 EMBED Equation.3 1415, (31)

где ng – число оборотов вала электродвигателя, мин-1;
nк – число оборотов колес грузовой тележки, мин-1.

По таблице 22 выбирается электродвигатель, и записываем следующие данные.

Основные параметры электродвигателя:
- Тип редуктора – ___________________;
- Номинальное передаточное число = ______;
- Номинальный вращающий момент на тихоходном валу = ______Н · м;
- Номинальная радиальная нагрузка на выходном валу = _________Н.

Таблица 22. Характеристика цилиндрических горизонтальных редукторов

Тип редуктора
Номинальное передаточное число
Номинальный вращающий момент на тихоходном валу, Н · м
Номинальная радиальная нагрузка на выходном валу, Н

Щ2У - 100
10
315
4500

Щ2У - 125
12,5
630
6300

Щ2У - 160
16
1250
9000

Щ2У - 200
20
2500
12500

Щ2У - 250
25
5000
18000

Щ2У – 315Н
31,5
7500
22400

Щ2У – 400Н
40
14600
31500

Щ2У – 500Н
50
20000
42300

Щ2У – 600Н
60
28200
49600


Последовательность выполнения практической работы

1. Записать тему практической работы.
2. Записать цель практической работы.
3. Записать задание практической работы.
Ознакомиться с методическими указаниями.
Изучить конструкцию мостового крана.
По методике, приведенной выше, рассчитать статическую мощность, мощность для разгона, мощность сцепления приводных колес тележки без груза, число оборотов колес грузовой тележки, передаточное число механизма передвижения грузовой тележки. Результаты занести в табл. 23.

Таблица 23. Результаты расчетов

№ варианта
Статическая мощность, кВт
Мощность для разгона, кВт
Мощность сцепления приводных колес тележки без груза, кВт
Число оборотов колес грузовой тележки, мин-1
Передаточное число механизма передвижения грузовой тележки









Вопросы для самопроверки

1. Мостовой кран конструкция и принцип действия.
2. Тележка мостового крана конструкция и принцип действия.
3.Механизм передвижения конструкция и принцип действия.


















СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Александров М.П. Грузоподъемные машины. – МГТУ им. Баумана, 2000.
2. Вайсон А. А., Подъёмно-транспортные машины. – М., 1989.
3. Додолов Б.П., Лифанов В.А. Грузоподъемные и транспортные устройства. – М: Машиностроение, 1990.
4. Ермоленко В.А. Расчет механизма подъема груза мостового крана. Методические указания. Калуга, 2001.
5. Полосин М.Д. Устройство и эксплуатация подъемно-транспортных и строительных устройств. – М. Академия, 2001.
6. Таубер Б.А. Подъёмно-транспортные машины. – М., 1991.
7. http://ohranatruda.ru Госгортехнадзор РОССИИ; ПБ10-382-00.
8.http://kran-info.ru/b/book/8/page/4-3-elementi-i-uzli-mehanizmov-podema/9-3-3-kanati Элементы ГПМ: тросы, барабаны, блоки, звездочки, полиспасты.
9.ttp://kran-info.ru/b/book/8/page/4-3-elementi-i-uzli-mehanizmov-podema/10-3-4-kreplenie-kanata-kryukovie-podveski «Элементы ГПМ: тросы, барабаны, блоки, звездочки, полиспасты».
10.http://kran-info.ru/b/book/8/page/4-3-elementi-i-uzli-mehanizmov-podema/5-3-6-tormoznie-i-ostanovochnie-ustroystva «Остановы и тормоза»















13PAGE 15


13PAGE 14215



1 – электродвигатель
2 – тормоз
3 – редуктор
4 – барабан
5 – отклоняющий блок
6 – канат
7 – неподвижный полиспаст
8 – подвижный полиспаст



Рисунок 8Описание: http://www.bestreferat.ru/images/paper/60/06/4450660.pngРисунок 4Описание: http://www.bestreferat.ru/images/paper/64/06/4450664.pngRoot EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeТ-образные траверсыРисунок 19Т-образные траверсыEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeНовый рисунок (5)Equation NativeНовый рисунок (2)Equation NativeEquation NativeРисунок 65Описание: http://www.bestreferat.ru/images/paper/89/60/4366089.jpegEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc file106
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 17