6. Описание конструкции

6.1 При проведении лабораторно – практических занятий по предмету «Сельскохозяйственные машины» учащиеся выполняют множество разнообразных операций.

В связи с этим возникают определённые трудности при подъёме и перемещении наиболее тяжёлых деталей и механизмов в соответствии с требованиями научной организации труда.

Определённый эффект даст применение подъёмного крана с ручным приводом.

Предлагаемое устройство поможет решить следующие проблемы:

- облегчить труд учащихся при проведении ЛПЗ

- повысить безопасность труда учащихся в лаборатории

- сократить затраты времени на подъёме и перемещении тяжестей.

Подъёмное устройство представляет собой козловой кран с ручным управлением. Козловой кран имеет пролётное строение, соединённое с опорами, опирающимися на ходовые колёса. Такой кран позволяет перемещать поднимаемое груз в горизонтальной плоскости в двух перпендикулярных направлениях: в одном при движении самого крана по рельсам и в другом, при движении грузовой тележки (с подъёмным механизмом).

Общие габариты крана4000х2000х3000 мм.

В качестве грузоподъёмного механизма в данном случае, используется червячная таль с ручным приводом. Подъём груза производится с помощью грузовых овально- звенных цепей, приводимых в движение вручную.

6.2 Расчёт козлового крана с ручным приводом

Определяем «мах» опорные реакции, действующие на опоры без учёта веса концевой балки: ∑M(Б)=A*L-P(L-a)=0;

A= где P=(Q₁+Q₂)q=(26+1000)*9.81=10065 H

Q₁=255H вес тали с цепями

Q₂=9810 Н – вес груза, равный грузоподъёмности

Расчёт концевой балки

А= = 5032,5 (Н)

I^й участок (0≤х≤l₁)

Q^I(x) = ∑Y=R_A=P/2

M^I(x)=∑M=R_A*x= x

II^й участок (l₁≤x≤L)

Q^II(х)= ∑Y=R_A-P=P/2-P= -P/2

M^II(x)= ∑M= R_Ax-P(x-l1)= x-P(x-l₁)= (x-2x+2l₁)= (2l₁-x) где

L₁=l₂=L/2

При х=0 MI(0)=0

При х=l₁ M^I(l₁)= M^II(l₂)=p/2*l₁=PL/4

При x=L M^II(L)=

Определяем максимально изгибающий момент концевой балки

M_max=PL/2 ; M_max= ³ (Н*м)

Из условия ϭ_н= ≤[ϭ_н] найдём расчётный момент сопротивления сечения.

W_p=

[ϭ_н]=0.8*ϭ_т , где ϭ_т- предел текучести для Ст.5= ϭ_т=200 МПа

[ϭ_н]=0,8*200=160 Мпа

Wp= =47.1*10³ (мм³)= 47.1 (см³)

По расчётному моменту сопротивления сечения найдём номер двутавра. Это №12. По справочным данным W=58 cм³

ϭ_н= =130 Мпа≤160 Мпа

ϭ_н≤[ϭ_н] условия выполнения

Масса одного метра двутавровой балки №16 составляет 11,5 кг А_max=A+(Q₃/2)

Q₃/2- вес концевой балки

А_max=9058,5+ =9284 (Н)

6.3. Определяем силы, действующие на боковые стойки крана.

Сила действующая вдоль оси стойки

Р_ос=(А_max/2)*cos15^o=

Сила действующая на ось катка

Р_кат=(А_max+Q_cm)/2 P_кат= =5666 Н

Qcm=1962 H –вес стойки крана

По конструктивным соображениям, стойки принимаем трубчатого сечения ɸ60х6 из стали 35.

Наибольшая гибкость стойки λ

λ= (μ*l)/і где

i= =2 =2 =0,0224 (м)

- коэффициент закрепления концов стоек

Оба конца закреплены =0,5

l= = =2.89 (м)

λ= =64

Определяем критическую силу

Р_кр= g= *9.81=472490 (H) = 472.49 (кН)

Определяем допускаемую силу

[P]= [ϭ]φ*F_брутто*g=1500*0.84*10.2*9.81=126078 (H)

Определяем коэффициент запаса устойчивости

[n_y]= =

Определяем диаметр оси катка из условия изгибающего момента

M_из= = =156 (Н*м)

d₀=

[ϭ]_из= 5787,9 Н/см²

d₀= =2.21 (cм)= 2,21*10^-2 (м)

По конструктивным соображениям d₀ принимаем 25 мм.