Оптимизация материальных и финансовых потоков
Дипломная работа - Экономика
Другие дипломы по предмету Экономика
?аходим максимально допустимое ускорение крана при пуске
амах= {[zпр*(?/к?+f*dк/D)/z (2*?+f*dк)*kp/D] Fp/(m*g)}*g (5.13)
где zпр число приводных ходовых колес;
z общее число ходовых колес;
? коэффициент, учитывающий сцепления ходовых колес с рельсами;
к? коэффициент запаса сцепления;
kp коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления от трения реборд ходовых колес и торцов ступиц колеса;
Fp ветровая нагрузка;
m масса тележки, кг.
амах={[2*(0,15/1,2+0,015*0,04/0,2)/4 (2*0,0004+0,015*0,04)*2/0,2] -0}*9,81=0,49м/с2.
Наименьшее допускаемое время пуска по условию сцепления
Tдоп=V/aмах=0,07/0,49=0,14с. (5.14)
Средний пусковой момент двигателя
Тср.п=(?мах+ ?мin)*Тном/2 (5.15)
где ?мах максимальная кратность пускового момента двигателя,
?мin 1,1…1,4;
Тном=9550*Р/n=9550*0,25/750=1,18 Н*м (5.16)
Тср.п=(15+1,1)*1,18/2=9,5 Н*м.
Момент статических сопротивлений при работе тележки без груза
Тс=FIпер*D/(2*up*?) (5.17)
FIпер=кр*m*g*(f*dк+2?)/D=2*5890*9,81 (0,015*0,04+2*0,0004)/0,2=809 Н (5.18)
Тс=809*0,2/(2*204,8*0,8)=0,5 Н*м.
Момент инерции ротора двигателя Ip=0,002 кг*м2 и муфт вала IIм=4*Iм=4*0,00028=0,00112 кг*м2
I=Ip+IIм=0,002+0,00112=0,00312 кг*м2 (5.20)
Фактическое время пуска механизма передвижения без груза
tп=?In/(9,55 (Тср.п Тс))+9,55 (m+Q) V2/(n((Тср.п-Тс) ? (5.21)
tп =1,1*0,00312*750/(9,55 (9,58,6))+9,55*(588,6+58,9)*0,072/(750 (9,5
-8,6)*0,8)=0,4с.
Фактическое ускорение тележки без груза при пуске
аф= Vфпер/ tп=0,07/3,25=0,02м/с2< амах =0,49м/с2 (5.22)
Проверим тележку на отсутствие буксования ходового колеса по рельсу. Проверяем фактический запас сцепления. Суммарная нагрузка на приводные колеса без груза
Fпр=m*zпр*g/z=5890*2*9,81/4=28890 Н (5.23)
Фактический запас сцепления будет равен
k?=Fпр ?/ (FIпер+mg (a/g-zпрfdk/(zD)) (5.24)
k? =288900*0,15/(8090+58900*9,81 (0,02/9,812*0,015*0,04/(4*0,2))=5,15>1,2
Расчет тормоза
Максимально допустимое замедление крана при торможении
амах=0,49м/с2.
Принимаем по таблицам амах=0,15м/с2 [12].
Время при торможении крана без груза
tт= Vфпер/ амах=0,07/0,15=0,47 с (5.25)
Сопротивление при торможении крана без груза
Fттр=mg(fdk+2?)/D=58900*9,81 (0,015*0,04+2*0,0004)/0,2=4050 Н (5.26)
Момент статических сопротивлений на тормозном валу при торможении тележки
Ттс= FттрD?/(2*uр)= 4050*0,2*0,8/(2*118)=2,75Н*м (5.27)
Момент сил инерции при торможении тележки без груза
Ттин=?In/(9,55*tт)+9,55mV2 ? /(n*tт) (5.28)
Ттин = 1,1*0,00312*750/(9,55*0,47)+9,55*58900*0,072*0,8/(750*0,47)=2 Н*м
Расчетный тормозной момент на валу тормоза
Ттр= Ттин-Ттс=20,16=1,84?2 Н*м. (5.29)
Из таблиц выбираем тормоз типа ТКТ-100 с диаметром тормозного шкива Dт=100мм и наибольшим тормозным моментом Тт=20 Н*м, который следует отрегулировать до Тт=2 Н*м [11].
Расчет валов и опор ходовых колес
Мощность на валу
Р=10-3*F0*V=10-3*1956 *0,07=0,14кВт. (5.30)
Крутящий момент
Т=30*Р/(?*n)= 30*140/(3,14*6,7)=200 Н*м. (5.31)
Составляем расчетную схему приводного вала:
Рисунок 5.3 Расчетная схема приводного вала
Определим реакции в опорах вала:
F1*1,25+Rв*2,5=0;
Rв=323750*1,25/2,5=161875 Н.
F1*1,25 RА*2,5=0;
RА=323750*1,25/2,5=161875 Н.
Проверка: ? Fiy= RА+ Rв-F1=0 32375+3237564750=0
Изгибающие моменты в сечениях:
Сечение 1: Ми1=1,25*RА =1,25*161875 =202344 Н*м.
Сечение 2: Ми2=1,25*RА =1,25*161875 =202344Н*м.
Вычислим эквивалентный изгибающий момент:
Мэкв=v М2экв+Т2=v2023442 +2002=202344 Н*м (5.32)
В качестве материала для изготовления вала выбираем сталь 45 с термообработкой (улучшение). Твердость заготовки 240…270 НВ,
Рассчитаем диаметр вала в опасном сечении:
dв= 3v Мэкв/(0,1*[?])= 3v 202344 /(0,1*80)?29мм (5.33)
Конструктивно принимаем 30мм
Принимаем диаметр вала под подшипник dп=30мм, под муфту для соединения валов dм=25мм.
Для закрепления на валу ходового колеса и соединительной муфты применяем призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360/СТ СЭВ 18975. Материал шпонок сталь 45 с пределом прочности [13]
Расчет шпонки под муфту.
Определим рабочую длину шпонки:
lр ?2*Т*103/(d (h-t1) [?])=2*60*103/(25 (74) 60)=27мм (5.34)
где Т наибольший крутящий момент на валу, Нм;
d диаметр вала, мм;
h высота шпонки, мм;
допускаемые напряжения смятия;
заглубление шпонки в валу, мм.
Выбрана шпонка для диаметра 40мм с размерами b=8мм; h=7мм; t1=4мм [13].
Определим полную длину шпонок: l=lp+b=27+8=35мм.
Длину шпонки выбираем из ряда стандартных (с.58, /6/): l =36мм.
Обозначение выбранных шпонок:
Шпонка 8х7х36 ГОСТ 2336078.
Выбор и расчет подшипников вала
Принимаем под диаметр вала d=30мм предварительно подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные легкой узкой серии по ГОСТ 5720 75, 8545 75 [14].
Условное обозначение подшипника: 206;
Статическая грузоподъемность: С0=10000 Н;
Динамическая грузоподъемность: С=19500 Н.
Эквивалентная нагрузка на подшипник определяется по формуле:
(5.35)
где X коэффициент радиальной нагрузки, X=1;
V коэффициент вращения, т.к. вращается внутреннее кольцо подшипника, то V=1;
коэффициент безопасности;
температурный коэффициент;
Расчет подшипника проводим по номинальной долговечности:
(5.36)
где n=6,7 об/мин частота вращения вала;
Lh=(19500/5499)3*106/(60*6,7)=110924>27500
Значит, назначенный подшипник пригоден для эксплуатации в данных условиях.
5.3 Технико-экономическая оценка конструкторской разработки
Оценка экономической целесообразности внедряемой тары выполняется в следующей последовательности.
Затр