Дулевич А.Ф. Сурус А.И. Методичка для заочников, Детали машин

выполняется, необходимо выбрать другой материал вала.

Расстояния между серединами подшипников и ступиц деталей передач для всех групп задач приведены в табл. М2.

Таблица М2

Парамет					Номер варианта
ры	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
А, мм	80	90	80	90		80	90		90	80	80	90
Б, мм	80	90	80	90		90	80		80	90	90	80
В, мм	80	90	90	80		80	90		80	90	90	80
Г, мм	80	90	90	80		90	80		90	80	90	80

3.6. Методические указания по выполнению задачи № 5

Цель решения задач данного типа – ознакомиться с устройством грузоподъемной машины и рассчитать его механизм подъема. При выборе и расчете полиспастной системы необходимо обратить внимание не только на заданную грузоподъемность, но и на конструкцию грузоподъемной машины (стрелового или пролетного типа).

Для расчета механизма необходимо: 1. Выбрать и объяснить схему полиспаста. 2. Выбрать конструкцию крюковой подвески. 3. Определить усилие в канате и подобрать стандартный канат. 4. Определить диаметры барабана, подвижных и неподвижных блоков. 5. Определить канатоемкость барабана и его длину. 6. Выбрать материал барабана, определить его толщину и проверить его не прочность. 7. Подобрать номер стандартного крюка. 8. Определить мощность электродвигателя и подобрать его по каталогу. 9. Определить общее передаточное число привода механизма подъема, выбрать тип передач, составить кинематическую схему подъемного механизма и произвести его кинематический расчет. 10. Выбрать тип тормоза, подо-брать по расчетному крутящему моменту стандартный тормоз и проверить его на удельное давление, время пуска и температуру нагрева колодок.

3.7. Методические указания по выполнению задачи № 6

Целью решения задач данного типа является ознакомление с конструкцией ленточных и пластинчатых конвейеров и методиками их расчетов.

Для расчета ленточного конвейера необходимо: 1. Ознакомиться

33

со схемой конвейера: где приводной барабан, в какую сторону перемещается лента, как осуществляется натяжение ленты, где и как происходит загрузка и разгрузка транспортируемого материала. 2. В зависимости от характера груза принять форму рабочей ветви ленты, определить ширину ленты с округлением ее до ближайшей стандартной. 3. Вычислить силы сопротивления движению ленты на всех участках конвейера и построить график сил, действующих в точках. 4. Определить силы натяжения ленты и тяговое усилие на приводном барабане. 5. По максимальному натяжению ленты определить число прокладок и толщину ее. 6. Выбрать конструкцию барабана и роликоопор на рабочей и холостой ветвях и определить их диаметры. 7. Определить мощность электродвигателя и подобрать его по каталогу. 8. Определить общее передаточное число привода конвейера, наметить тип передач, определить передаточное число каждой передачи и выполнить схему привода.

Для расчета цепного пластинчатого конвейера необходимо: 1. Ознакомиться со схемой конвейера: где приводная звездочка, в какую сторону перемещается груз, как осуществляется натяжение цепей, где и как происходит загрузка и разгрузка транспортируемого материала и каким образом несущее полотно соединяется с тяговой цепью. 2. Определить конструктивные параметры несущего полотна. 3. Вычислить силы сопротивления движению несущего полотна на всех участках конвейера. 4. Определить силы натяжения тяговой цепи и тяговой усилие на приводной звездочке. 5. По максимальному натяжению выбрать стандартную цепь. 6. Выбрать конструкцию приводной звездочки и направляющих роликов и определить их диаметры. 7. Определить мощность электродвигателя и подобрать его по каталогу. 8. Определить передаточное привода конвейера, наметить тип передач, определить передаточное число каждой передачи и выполнить схему привода.

При решении задач необходимо дать письменный ответ на все пункты задания и сопроводить поясняющими рисунками.

Особое внимание необходимо обратить на грамотное выполнение п. 3 задания, т. к. при определении сил сопротивления движению несущего полотна на всех участках конвейера надо учитывать профиль трассы (подъем или опускание, рабочая или холостая ветви, как располагаются отклоняющие барабаны или звездочки относительно несущего полотна).

В п. 8 при выборе типа передач необходимо одной из них

34

принять стандартный редуктор.

3.8.Задачи к контрольным заданиям

1группа задач

1.Рассчитать болты крепления зубчатого колеса к барабану

лебедки (рис.1.1), вес поднимаемого груза F, диаметр барабана D1 и диаметр окружности центров болтов D0 приведены в табл. 1.1. Расчет вести для двух случаев постановки болтов: а) без зазора; б) с зазором. Материал барабана – чугун, материал колеса – сталь. Количество

болтов выбрать в зависимости от D0. Проверить сварной шов крепления венца зубчатого колеса к диску, если известно, что сварка произведена угловым швом с катетом k.

Таблица 1.1

Параметры					Номер варианта
	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
F, кН	22	24	26	28		30	32		34	36	38	40
D1, мм	250	250	300	300		350	350		400	400	450	450
D2, мм	550	550	600	600		650	650		700	700	750	750
D0, мм	400	400	450	450		500	500		550	550	600	600
k, мм	4	4	5	5		6	6		7	7	8	8

2. Привод ленточного конвейера (рис. 1.2) состоит из двигателя, муфты, червячного редуктора, открытой цилиндрической прямозубой передачи, цепной передачи. Определить мощность, угловую скорость, частоту вращения и крутящий момент на каждом валу привода. Число зубьев на шестерне Z3, на колесе Z4, частота вращения вала червяка n2, угловая скорость вала червячного колеса ω3, крутящий момент на ведущей звездочке T4, на ведомой звездочке T5 представлены в табл. 1.2. Значения КПД передач принять по табл. М1.

35

F

D				D	2
					D
1				0
		Рис. 1.1							Рис. 1.2
											Таблица 1.2
Парамет						Номер варианта
ры	1		2	3	4	5	6		7	8	9	10
Z3	20		25	20	25	19	18		19	21	22	18
Z4	50		75	65	70	48	42		53	46	49	60
n2, мин–1	1480		1480	2980	2980	1460	1490		2890	2940	2950	1475
ω3, с–1	4		3	6	6	3	4		5	6	3	2
T4, Н·м	2700		1900	2200	2700	1900	2200		2700	2560	1650	2000
T5, Н·м	5200		4800	4500	4800	4500	4800		4500	6230	4250	6250

3. Рассчитать параметры винта и гайки, а также длину рукоятки lр съемника шкивов. Сила давления F на винт, сила Fр рабочего и другие необходимые параметры приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3

Параметры							Номер варианта
	1		2		3	4		5		6	7	8	9	10
F, кН	7,5		8		8,5	9		9,5		10	10,5	11	11,5	12
Материал			Чугун					Бронза				Чугун
гайки
Материал		Сталь 30					Сталь 35					Сталь 50
винта
Вид	Прямоугольная					Трапецеидальная						Упорная
резьбы
Момент
трения в	3		5		7	9		11		13	15	17	19	21
опоре, Н·м

4. Крутящий момент со шкива ременной передачи (рис. 1.4) посредством вала, установленного на подшипниках, подается на косозубую шестерню. Определить диаметры вала. Выполнить

36

проверочный расчет вала, подобрать и выполнить проверочный расчет подшипников и шпонок. Диаметр шестерни d, частота вращения вала nв, сила, действующая на вал от ременной передачи Fв, окружная Ft, радиальная Fr и осевая Fa силы, действующие в зубчатом зацеплении, представлены в табл. 1.4. Расстояние между серединами подшипников и ступиц деталей передач (А, Б, В) представлены в табл. М2.

5.Рассчитать механизм подъема башенного крана (рис. 1.5) по данным табл. 1.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

6.Рассчитать ленточный конвейер для перемещения дробленого камня (рис.1.6). Расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, l3, угол наклона

конвейера β и скорость транспортируемого материала ν приведены в табл. 1.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

lр

800

a

Рис. 1.3

lр

Ft

Fa

Fr

1	2	3	4	d	3
d	d	d	d		d
Fв	А	Б		В

Рис. 1.4

Таблица 1.4

Парамет					Номер варианта
ры	1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
nв, мин–1	750	1000	1500	3000		750	1000		1500	3000	750	1000
Fв, Н	75	82	90	97		105	112		120	127	135	142
d, мм	150	175	200	225		250	175		200	225	250	175
Ft, Н	1333	1257	1200	1156		1120	1714		1600	1511	1440	2171
Fr, Н	499	471	449	433		419	642		599	566	539	813
Fa, Н	485	458	437	421		408	624		582	550	524	790

Таблица 1.5

37

					Номер варианта
Величина
	1	2	3	4		5	6	7	8	9	10
Вес груза F, кН	30	40	50	60		70	80	90	100	120	140
Скорость
подъема груза υ,	10	10	9	9		8	8	7	7	6	6
м/мин
Высота подъема	15	20	25	30		35	15	20	25	30	35
груза H, м	Л	Л	С	С		Л	Л	С	С	Л	Л
Режим работы

		Рис. 1.5							Рис. 1.6
													Таблица 1.6
							Номер варианта
	Величина
			1	2	3	4		5	6		7	8	9	10
Q, т/ч			150	160	170	180		190	200		210	220	230	250
ρ , т/м3			1,8	1,9	1,8	1,9		1,8	1,9		1,8	1,9	1,8	1,9
l1	, м		20	22	24	26		28	30		32	34	36	38
l2	, м		15	15	16	16		17	17		18	18	19	19
l3	, м		24	26	28	30		32	34		36	38	40	42
β, рад			π/12	π/10	π/12	π/10		π/12	π/10		π/12	π/10	π/12	π/10
υ, м/с			1,3	1,3	1,4	1,5		1,6	1,2		1,3	1,4	1,5	1,6

38

				2 группа задач
1.		Определить		диаметр				Fрез
нарезной части вала дисковой пилы,
которая		удерживается		двумя
шайбами посредством сил трения,
возникающих при затяжке гайки на						D	D	D
конце	вала (рис.		2.1). Пила
						2	0	1
преодолевает			сопротивление
резанию	–	силу Fрез. Данные			для
расчета	приведены		в	табл.	2.1.			Рис. 2.1
Проверить		сварной	шов	крепления
ступицы	к шайбе, если известно, что сварка произведена угловым
швом с катетом k.

2. Привод поперечного цепного конвейера (рис. 2.2) состоит из двигателя, открытой клиноременной передачи, одноступенчатого цилиндрического редуктора с косозубыми колесами, открытой цепной передачи. Определить мощность, угловую скорость, частоту вращения и крутящий момент на каждом валу привода. Частота вращения вала двигателя n1, угловая скорость ведущего вала редуктора ω2, число зубьев ведущей Z1 и ведомой Z2 зубчатых колес, общее передаточное число привода Uобщ и крутящий момент на приводном валу конвейера T4. Исходные данные представлены в табл. 2.2. Значения КПД передач принять по табл. М1.

Таблица 2.1

Параметры									Номер варианта
		1	2		3			4			5			6			7			8		9		10
Fрез, Н		700	750		800			850			900			950			1000			1050		1100		1150
D2, мм		720	700		680			660			640			620			600			580		560		540
D0, мм		320	300		280			260			240			220			200			180		160		140
D1, мм		160	150		140			130			120			110			100			90		80		70
k, мм		3	3		4			4			5			5			6			6		7		7
																							Таблица 2.2
Парамет									Номер варианта
ры		1		2		3			4			5			6			7			8		9		10
n1, мин–1		745		980		1475			2960			745			980			1475			2960		745		980
ω2, с–1		30		25		20			25			30			25			20			25		30		25
Z1		17		18		19			20			21			17			18			19		20		21

39

Z2	85	90	94	106	100	80	90	95	110	115
Uобщ	27	19	22	27	19	22	27	25,6	16,5	20
T4, Н·м	4230	3650	3980	5120	3650	4120	5280	4960	3100	3940

3. Рассчитать параметры винта и гайки, а также длину рукоятки lp параллельных тисков (рис. 2.3). Усилие, создаваемое при зажиме детали F, сила рабочего и другие необходимые данные приведены в табл. 2.3. Эксцентричность нагружения винта не учитывать.

Таблица 2.3

Параметры							Номер варианта
	1	2		3	4			5	6		7		8		9	10
F, кН	5	5,5		6	6,5			7	7,5		8		8,5		9	9,5
Fр, Н	100	100		150	150			200	200		250		250		300	300
Материал		Чугун						Бронза						Чугун
гайки
Материал		Сталь 30						Сталь 40					Сталь 50
винта
Вид резьбы	Прямоугольная						Трапецеидальная						Упорная
Момент
трения в	3	5		7	9			11	13		15		17		19	21
опоре, Н·м

lр

Рис. 2.2

dг dб

hб

dр

Рис. 2.3

4. Крутящий момент с косозубого колеса (рис. 2.4) посредством вала, установленного на подшипниках, подается на звездочку цепной передачи и коническую шестерню. Определить диаметры вала. Выполнить проверочный расчет вала, подобрать подшипники и шпонки и выполнить их проверочный расчет. Вал вращается с частотой nв, на вал от цепной передачи действует сила Fв, средний

40

Ftц

делительный диаметр конической шестерни dm, делительный диаметр косозубого колеса d, силы в коническом зацеплении: окружная Ftк, радиальная Frк и осевая Faк, в цилиндрическом: окружная Ftц, радиальная Frц и осевая Faц представлены в табл. 2.4. Расстояния между серединами подшипников и ступиц деталей передач (А, Б, В, Г) представлены в табл. М2.

Faц

		d		Frц	Faк
	Fв				Ftк		Frк	Рис. 2.5
							m
							d
1	2	3	4	3	2	d
d	d	d	d	d	d
						1
	А			В	Г
		Б
			Рис. 2.4					Рис. 2.6

5. Рассчитать механизм подъема тележки электрического мостового крана (рис.2.5) по данным табл. 2.5 в соответствии с методическими указаниями п. 3.6.

Таблица 2.4

Параме									Номер варианта
тры	1	2			3		4			5		6			7			8		9		10
nв, мин–1	1000	1500			3000		750			1000		1500			3000			750		1000		1500
Fв, Н	90	97			105		112			90		97			105			112		90		97
dm, мм	80	105			130		155			180		105			130			155		180		105
Ftк, Н	5000	4190			3692		3355			3111		5714			4923			4387		4000		7238
Frк, Н	1769	1483			1306		1187			1101		2022			1742			1552		1415		2561
Faк, Н	409	343			302		275			255		468			403			359		328		593
d, мм	200	225			250		275			300		225			250			275		300		225
Ftц, Н	2000	1956			1920		1891			1867		2667			2560			2473		2400		3378
Frц, Н	749	732			719		708			699		999			958			926		899		1265
Faц, Н	728	712			699		688			680		971			932			900		874		1229
																				Таблица 2.5
											Номер варианта
Величина
			1			2		3			4	5			6		7		8		9		10

41

Вес груза F, кН	80	100	80	100	120	140	150	160	180	200
Скорость подъема
груза υ, м/мин	10	12	14	16	18	10	12	14	16	18
Высота подъема
груза H, м	8	9	10	8	9	10	8	9	10	8
Режим работы	Л	С	Л	С	Т	Т	Л	С	Л	С

6. Рассчитать ленточный конвейер для перемещения влажного песка (рис. 2.6). Расчетная часовая производительность Q, плотность материала ρ, длины участков по горизонтали l1, l2, угол наклона конвейера β и скорость транспортируемого материала ν приведены в табл. 2.6. Задачу выполнить в соответствии с методическими указаниями п. 3.7.

Таблица 2.6

	Величина					Варианты
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Q, т/ч		410	420	430	440	450	460	470	480	490	500
ρ , т/м3		1,9	2	2,1	1,9	2	2,1	1,9	2	2,1	1,9
l1	, м	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
l2	, м	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45
β, рад		π/10	π/12	π/10	π/12	π/10	π/12	π/10	π/12	π/10	π/12
V, м/с		1,6	1,7	1,8	1,9	2	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5

3 группа задач

1. Рассчитать

клеммовое

болтовое

соединение,

обеспечивающее

передачу

крутящего момента за счет сил

трения с рычага на вал диаметром

dв (рис. 3.1) по данным табл. 3.1.

Проверить

сварной

шов

dв

крепления рычага

к клемме,

если

известно, что сварка произведена

стыковым швом на всю толщину

рычага.

Рис. 3.1

Таблица 3.1

Параметры

Варианты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

42