Расчет двухстоечного электромеханического подъемника

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К РАСЧЕТНОМУ ЗАДАНИЮ

«Расчет основных механизмов

двухстоечного электромеханического подъемника»

Оглавление

1. Устройство и принцип работы винтового электромеханического подъёмника

2. Расчет силовой винтовой передачи

3. Расчет опорных роликов

4. Проверка на прочность поперечной балки

5. Расчет на прочность кронштейна поперечной балки

6. Расчет на прочность сварного шва

7. Определение параметров электродвигателя (мотора-редуктора)

8. Расчет стоимости подъемника

Литература

1. Устройство и принцип работы винтового электромеханического подъёмника

Рассмотрим устройство 2-стоечного напольного подъемника (рис. 1). Он состоит из двух коробчатых стоек и поперечины 2. В каждой стойке размещен винт 3, по которому перемещается грузоподъемная балка 4 с раздвижными подхватами 5. Ходовые винты приводятся во вращение от электродвигателя 6 через редуктор 7, установленный на одной из стоек. Вращение на другой винт передается с помощью цепной передачи 8, смонтированной внутри поперечины 2.

Подъемник крепится к полу анкерными болтами 9. Упорные ролики 10 освобождают винт от изгибающих усилий.

Рисунок 1 – Винтовой электромеханический подъемник.

2. Расчет силовой винтовой передачи

Средний диаметр винта и гайки:

d₂ = √(Q/π_* k_1* k_2* [q]), (1)

где Q – вес, приходящийся на каждую стойку,

k₁ - отношение веса гайки h к среднему диаметру резьбы, принимаем

k₁ = h/d₂ = 1,6

k₂ – коэффициент, зависящий от вида резьбы, для трапецеидальной резьбы k₂ = 0,5

[q] – допускаемое давление для резьбы, [q] = 10 МПа.

С учетом запаса прочности, необходимого для ходового винта подъемника, принимаем трапецеидальную однозаходную правую резьбу с диаметром d₂ = 34мм и шагом h = 3 мм.

Принимаем материал винтовой коры:

для винта – Сталь 45;

для гайки – Бр ОЦС-6-6-3.

Проверяем условие самоторможения винта:

L< ρ, (2)

где L – угол подъема винтовой линии,

ρ – угол трения, для винтовой пары сталь-бронза ρ = 4º.

L = arctg (p/(π _* d_cp ), (3)

где р – шаг резьбы, р = 3 мм.

L = arctg (3/(3,14 _* 34)) = 1,6º,

так как 1,6º<4º, то условие самоторможения выполняется.

Коэффициент полезного действия винтовой пары

η = tgL/tg (L + ρ), (4)

η = tg 1,6/tg (1,6 + 4) = 0,4

Выполним проверку винта на прочность с учетом совместного действия деформации сжатия и кручения. Условие прочности:

σ_пр < [σ], (5)

где σ_пр – приведенное напряжение от действия деформации сжатия и кручения

[σ] – допускаемое напряжение.

σ_пр = √(σ_сж ² +4τ² ), (6)

где σ_сж – напряжение сжатия,

τ – касательное напряжение.

σ_сж = 4Q/(π_* d₂ ² ) , (7)

Q = d_cp ² _* π_* k_1* k_2* [q] = 0,034² _* 3,14_* 1,6_* 0,5_* 10_* 10⁶ =22940 кН

σ_сж = 4 _* 22940/3,14_* 0,034² = 32_* 10⁶ Па = 32 МПа,

τ = М_кр /W_р ,

где М_кр – крутящий момент, прилагаемый к винту,

W_р – полярный момент сопротивления

М_кр = 0,5_* Q_* d₂ ² _* tg(L+ρ)+М_п , (9)

где М_п – момент трения на опорах винта

М_п = 0,25_* d_2* Q_* f₀ , (10)

где f₀ – коэффициент трения в подшипниках, f₀ =0,01

М_п = 0,25_* 0,034_* 22940_* 0,01 = 2468 Н_* м

М_кр = 0,5_* 22940_* 0,034² _* tg(1,6+4)+2468 = 2516 Н_* м,

W_p = π_* d_в ³ /16 , (11)

d_в = d₂ -H₁ -a_c , (12)

где Н₁ – высота профиля, Н₁ =1,5 мм,

a_с – зазор по вершине резьбы, a_с = 0,25.

d_в = 34-1,5-0,25=32,25 мм

Wр = 3,14_* 0,03225³ /16 = 6,6_* 10^-6 мм³

τ = 2516/6,6_* 10^-6 = 38,1 МПа

σ_пр = √(32² +4*38,1² )=82,6 МПа,

σ_пр = 82,6 МПа < [σ] = 160 МПа,

следовательно, условие прочности выполняется.

Далее выполняем проверочный расчет винта на продольный изгиб по внутреннему сечению.

Гибкость стержня

λ = μ_* l/τ_mi

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать