Разработка комплекта узлов электромеханического четырёхстоечного подъемника

r />

; (2.13)

где - шаг резьбы, мм;

- число заходов резьбы, .

.

По требуемой мощности и частоте вращения ходового винта выбираем электродвигатель 4А132М8У3, у которого , а .

2.1 Расчёт цепной передачи

Требуемое передаточное число:

; (2.14)

где - частота вращения двигателя, мин-1
;

- частота вращения гайки, мин-1
.

.

Число зубьев ведущей звездочки:

; (2.15)

.

Принимаем число зубьев ведущей звездочки .

Число зубьев ведомой звездочки:

; (2.16)

Предпочтительно выбирать нечетное число зубьев звездочек, что в сочетании с четным числом звеньев цепи способствует более равномерному износу зубьев и шарниров. С учетом этих рекомендаций принимаем .

Фактическое передаточное число:

; (2.17)

.

Проверим отклонение от заданного :

,%; (2.18)

.

Принимаем .

Определение коэффициента эксплуатации

.

(2.19)

где коэффициент динамической нагрузки, (нагрузка переменная);

коэффициент межосевого расстояния, (для а=(30…50)·pц
);

коэффициент наклона передачи к горизонту, (передача горизонтальная);

коэффициент способа натяжения цепи, (натяжение цепи не регулируется);

коэффициент смазки и загрязнения передачи, [производство запыленное, качество смазки-[||](удовлетворительная)];

коэффициент режима или продолжительности работы передачи в течении суток(работа в две смены).

Тогда коэффициент эксплуатации:

=1,3·1·1·1,25·1,3·1,25=2,64.

Определение коэффициентов
и
.

Число зубьев малой звездочки типовой передачи принимается только . Число зубьев малой звездочки проектируемой передачи .

Коэффициент числа зубьев:

(2.20)

Частота вращения малой звездочки проектируемой передачи n1
=720 мин-1
. Ближайшая частота вращения малой звездочки типовой передачи n01
=800мин-1
. Коэффициент частоты вращения:

(2.21)

Выбор цепи.

Первоначально ориентируемся на однорядную цепь. Тогда расчетная мощность, передаваемая однорядной цепью:

(2.22)

Ближайшей большей допускаемой расчетной мощностью [P1
] дляи n01
=800мин-1
является [P1
]=30,7кВт для однорядной цепи ПР-25,4-57600 с шагом равным 25,4 мм.

Условие (для и n01
=800мин-1
) выполняется.

Делительные диаметры звездочек:

(2.23)

(2.24)

и

Скорость цепи:

(2.25)

При скорости цепи равной 8,85 м/с назначаем для цепи смазку в масляной ванне(качество[||]).

Силы в цепной передаче
.

Окружная сила:

(2.27)

Натяжение цепи от силы тяжести провисающей ведомой ветви:

(2.28)

Где - коэффициент провисания цепи; при горизонтальном ее расположении =6;

q- масса 1м цепи, q=2,6кг/м;

Тогда:

Натяжение цепи от центробежных сил:

(2.29)

Разрушающая нагрузка цепи ПР-25,4-57600 FP
=57600Н. Уточним расчетный коэффициент запаса прочности цепи:

(2.30)

Допускаемый коэффициент запаса прочности цепи ПР-25,4-57600 [S]=12. Так как S=50,2 > [S]=12, то цепь ПР-25,4-57600подходит.

Вращающий момент , приложенный к ведущему звену, равен:

; (2.31)

.

3. Расчет наиболее нагруженных элементов на прочность

Наиболее нагруженным элементом конструкции являются ходовые гайки, поэтому расчет проводим для них.

3.1 Выбор материала и термообработки

Для гайки материал выбираем серый чугун СЧ 10 по ГОСТ 1412-79, у которого и , НВ=143-229.

Термообработки нет.

Материал болта – Сталь 40Х по ГОСТ 4543-71, , НRC=34-42. Термообработка – закалка в масле, отпуск.

3.2 Проектный расчет гайки

Высота гайки :

; (3.1)

.

Рабочая высота профиля резьбы :

; (3.2)

.

Число витков в гайке:

; (3.3)

Наружный диаметр гайки:

; (3.4)

где - расчетная сила с учетом действия растяжения и кручения. Н;

- наружный диаметр резьбы, ;

- допустимое напряжение растяжения, для чугуна .

Для трапецеидальной резьбы будет рассчитываться так:

; (3.5)

.

Тогда наружный диаметр гайки будет равен:

.

Наружный диаметр гайки с учетом фланца:

; (3.6)

где - допустимое напряжение смятия, .

.

Примем .

3.3 Среднее давление в резьбе

Основным критерием работоспособности передач с трением скольжения является износостойкость, оцениваемая по значению среднего давления в резьбе:

; (3.7)

где - допустимое среднее давление в резьбе, так как материал гайки и, следовательно, резьбы серый чугун, то .

.

3.4 Проверка винта на устойчивость

Тело винта проверяют на устойчивость по условию:

; (3.8)

где - критическая осевая сила, Н;

- допустимый коэффициент запаса устойчивости, .

; (3.9)

где - модуль упругости материала винта, для стали ;

- момент инерции поперечного сечения винта, мм4
;

- длина винта, мм,;

- коэффициент длины, - для одного защемлённого конца винта и второго конца в шарнирной опоре, который может смещаться в осевом направлении.

Момент инерции поперечного сечения:

; (3.10)

.

Длина винта:

; (3.11)

где - высота подъема, мм;

- высота гайки, мм.

Тогда:

.

Теперь находим :

,

следовательно, устойчивость винта обеспечивается

3.5 Составление расчетной схемы

На гайку действуют осевая сила и вращающий момент . Расчетная схема изображена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 – Расчетная схема ходовой гайки .

4. Эксплуатация, техническое обслуживание и правила техники безопасности

4.1 Требования техники безопасности

К работе на подъемнике допускаются лица, изучившие инструкцию по эксплуатации, прошедшие инструктаж по технике безопасности и ознакомленные с особенностями его работы и эксплуатации.

Подъемник должен быть закреплен за лицом, ответственным за его эксплуатацию.

До начала эксплуатации нового подъемника потребитель должен провести полное освидетельствование подъемника в соответствии с требованиями техники безопасности. В дальнейшем ежегодно должно проводиться полное переосвидетельствование подъемника.

Статистические испытания производить под нагрузкой 3125 кгс в течении 10мин, при поднятом грузе на высоту 100…200 мм.

Динамические испытания производить путем двукратного подъема на максимальную высоту груза массой 2750 кг.

В общем случае статические испытания проводятся при нагрузке, превышающей на 25% номинальную грузоподъемность, а динамические испытания - при нагрузке, превышающей на 10% номинальную грузоподъемность.

Электродвигатели, электрическая система управления приводом и стойки подъемника должны быть надежно заземлены в соответствии с правилами техники безопасности электрических установок.

Запрещается поднимать автомобиль, масса которого превышает 2500 кг.

Запрещается находиться в автомобиле, под ним или в зоне его возможного падения во время подъема или опускания.

Запрещается использовать подъемник не по назначению.

Запрещается производить какие-либо работы с подъемником и его механизмом управления при поднятом автомобиле, во время подъема или опускания.

После незначительного подъема автомобиля необходимо убедиться в правильном и устойчивом положении автомобиля.

В случае возникновения какой-либо опасности при подъеме или опускании автомобиля - немедленно остановить подъемник,

Ежемесячно производить проверку и подтяжку всех резьбовых соединений.

Запрещается производить подъем автомобиля с работающим двигателем.

4.2 Эксплуатация подъемника

Правильный уход и эксплуатация подъемника являются залогом его безотказной и безаварийной работы. Перед подъемом автомобиля следует проверить исправность работы подъемника и, в частности, работоспособность электрической системы управления привода.

Заезжая на подъемник, обеспечьте симметричное расположение автомобиля относительно продольной оси подъемника.

Зафиксируйте автомобиль на подъемнике так, чтоб он не мог сдвинуться с места.

Осуществите подъем автомобиля на 100...200 мм нажатием соответствующей кнопки пульта управления. Убедитесь в устойчивом положении автомобиля на подъемнике, после чего можно продолжить подъем на полную высоту.

Выполните опускание автомобиля нажатием соответствующей кнопки пульта управления.

Осуществите съезд автомобиля с подъемника.

4.3 Техническое обслуживание

Ежедневно проверять наличие смазки на винтах и четкую работу концевых выключателей.

Не реже одного раза в месяц проверять устойчивость положения опорной рамы на площадке, надежность крепления к ней колонн подъемника. Ослабленные соединения подтянуть.

До начала эксплуатации нового подъемника и в дальнейшем каждые двенадцать месяцев проводить испытания подъемника по полной программе в соответствии с требованием настоящего паспорта.

При нормальной работе подъемника не должны наблюдаться раскачивание колонн, повышенные шумы.

Техническое обслуживание и эксплуатация электрооборудования подъемника должны производиться в соответствия с требованиями "Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

Осмотр, ремонт должны производиться при отключенном напряжении.

Заключение

В ходе курсовой работе выполнен расчет передачи винт – гайка и цепной передачи.

Для гайки выбран материал серый чугун СЧ 10 по ГОСТ 1412-79, без термообработки. Для болта выбран материал Сталь 20 по ГОСТ 1050-88, термообработка – нормализация. Резьба - трапецеидальная однозаходная Tr 28 x 3 – 7H/7e.

Для цепной передачи выбрана однорядная роликовая цепь ПР-25,4-57600.

Также в ходе работы был выполнен проектный расчёт наиболее нагруженного элемента конструкции – несущей гайки. В результате расчета получили размеры гайки.

Литература

1. Санюкевич Ф. М. Детали машин. Курсовое проектирование. – Брест: Брестский государственный технический университет, 2003.

2. Оборудование для ремонта автомобилей. Справочник./ Под ред. М.М. Шахнеса. – М.: Транспорт, 1978.