Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Расчет промысловых машин



2015-12-15 885 Обсуждений (0)
Расчет промысловых машин 0.00 из 5.00 0 оценок




1.1 Расчет диаметра каната и запись его согласно ГОСТ

Согласно рекомендации, для судов типа пр – БМРТ B-408.

Ваера изготавливают из стального троса с металлическим сердечником, маркировочная группа 160 кг с/мм² ГОСТ 7669-80.

По правилам гостехнадзора стальные канаты рассчитываются только на растяжение

Pp=Tу ∙ n, (k H), где n=5 – запас прочности для особо жестких условий работы

Pp = 90000 ∙ 5 = 450000 из ГОСТ dk = 26, 5мм

Разрывная нагрузка

Из ГОСТа 76 - 80, выбираем ближайшее значение разрывного усилия троса.

Соответствующая расчетному и подбираем диаметр каната.

dk = 26, 5 мм

Обозначения каната согласно ГОСТ: канат 26, 5 –Г – В – ОЖ – Л – О – Н 1568(160) ГОСТ 7669-80.

1.2 Расчет основных размеров навивного барабана. – Диаметр втулки барабана. Выбираем в зависимости от расчетного диаметра ваера:

Dб = (15÷20) ∙ dk = 20 ∙ 26, 5 = 530 (мм).

Прикидочный расчет длины барабана:

- L’б = (2,7÷3,5) ∙ 530 = 3 ∙ 530 = 1590 (мм)

- шаг навивки каната:

- tʜ = 1,06 ∙ dk + (0,2÷0,4) = 1,06 ∙ 26,5+ 0,3 = 28,39 ≈ 28(мм)

Уточнённый расчет длины барабана

Lb = tн ∙ Ƶ, (мм), где Ƶ-число шлагов в одном слое. , (шт.)

Ƶ = (L'b – dk – 2 ∙ δ3) ꞉ tн (шт.)

δ3 = 0,75 ∙ dk = 0,75 ∙ 26,5 = 19,87 (мм)

Для ваерных барабанов число шлагов должно быть в пределах:

Ƶ = (50÷80) (шлаг);

Ƶ = (1590-26,5-2∙19,87) ꞉ 28 = 54,42 ≈ 54 (шлага).

То есть условие соблюдается.

Lb = 28 • 54 = 1512 (мм) Принимаем Lb = 1510 (мм).

Максимальное число навивки.

n = - 0, 5 ∙ C2 +

C2 = ;

2= = 23,85

n = - 0,5 ∙ 24 +

Диаметр ″n-го″ слоя навивки:

Dн = Dб + dк [(1+2n-1) ∙ sin α], (мм)

Dн= 530 + 26,5 ∙ [1+2∙(21-1) ∙ 0,85] = 1457,5 (мм)

—Расчет канатаемкости барабана производим из условия барабана, что навивка идет строго по кругу, а полученные результаты сводим в таблицу 1.

C =

D1=dк (C+1) = 26,5 ∙ (20+1) = 556,5 мм = 0,5565 (м)

D2=dк (C+3) = 26,5 ∙ (20+3) = 609,5 мм = 0,6095 (м)

D3=dк (C+5) = 26,5 ∙ (20+5) = 662,5 мм = 0,6625 (м)

D4=dк (C+7) = 26,5 ∙ (20+7) = 715,5 мм = 0,7155 (м)

D5=dк (C+9) = 26,5 ∙ (20+9) = 768,5 мм = 0,7685 (м)

D6=dк (C+11) = 26,5 ∙ (20+11) = 821,5 мм = 0,8215 (м)

D7=dк (C+13) = 26,5 ∙ (20+13) = 874,5 мм = 0,8745 (м)

D8=dк (C+15) = 26,5 ∙ (20+15) = 927,5 мм = 0,9275 (м)

D9=dк (C+17) = 26,5 ∙ (20+17) = 980,5 мм = 0,9805 (м)

D10=dк (C+19) = 26,5 ∙ (20+19) = 1033,5 мм = 1,0335 (м)

D11=dк (C+21) = 26,5 ∙ (20+21) = 1086,5 мм = 1,0865 (м)

D12=dк (C+23) = 26,5 ∙ (20+23) = 1139,5 мм = 1,1395 (м)

D13=dк (C+25) = 26,5 ∙ (20+25) = 1192,5 мм = 1,1925 (м)

D14=dк (C+27) = 26,5 ∙ (20+27) = 1245,5 мм = 1,2455 (м)

D15=dк (C+29) = 26,5 ∙ (20+29) = 1298,5 мм = 1,2985 (м)

D16=dк (C+31) = 26,5 ∙ (20+31) = 1351,5 мм = 1,3515 (м)

D17=dк (C+33) = 26,5 ∙ (20+33) = 1404,5 мм = 1,4045 (м)

D18=dк (C+35) = 26,5 ∙ (20+35) = 1457,5 мм = 1,4575 (м)

D19=dк (C+37) = 26,5 ∙ (20+37) = 1510,5 мм = 1,5105 (м)

D20=dк (C+39) = 26,5 ∙ (20+39) = 1563,5 мм = 1,5635 (м)

 

1.3 Уточный расчет канатаемкости каната.

слоя Диаметр одного слоя D, (m) Длина од- ного витка D ∙ π, (m) Число витков Ƶ (шт.) Длина ваера в слое D ∙ π ∙ Ƶ (m) Общая длина ваера (m)
0,5565 1,747 94,3 94,3
0,6095 1,913 103,3 197,6
0,6625 2,080 112,3 309,9
0,7155 2,246 121,3 431,2
0,7685 2,413 130,3 561,5
0,8215 2,579 139,2 700,7
0,8745 2,745 148,2 848,9
0,9275 2,912 157,2 1006,1
0,9805 3,078 166,2 1172,3
1,0335 3,245 175,2 1347,5
1,0865 3,411 184,1 1531,6
1,1395 3,578 193,2 1724,8
1,1925 3,744 202,1 1926,9
1,2455 3,910 211,1
1,2985 4,077 220,1 2358,1
1,3515 4,243 229,1 2587,2
1,4045 4,410 238,1 2825,3
1,4575 4,576 247,1 3072,4
1,5105 4,742 256,06 3528,4
1,5635 4,909 265,08 3593,4

 

Средний диаметр навивки

Dср=

где, D13=1192,5 мм соответствует длине ваеров

Lк = 1800 (м)

− Диаметр реборды

Dр = D20 + (3÷5) dк = 1563, 5 + (5 ∙ 26, 5) = 1696 (мм)

D20= 1563, 5 (мм) – соответствует двойной длине ваеров

Принимаем диаметр реборды: Dр = 1700 (мм)

1.4 Расчет барабана на прочность: определение толщины стенки втулки барабана и толщины реборды.

Расчет прочностных размеров барабана начинается с определения толщины стенки в тулке барабана, которую ориентировочно определяют по условиям работы на сжатие.

δвт. б. = , (мм)

Для расчета принимаем материал барабана СТ 30 с [δт] = 300 (Н/мм2);

n = 1,5 ÷ 2,5 – запас прочности для стальных навивных барабанов (принимаем n = 2)

сж] = = = 150 (Н/мм2)

δвт. б = = 21,4 ≈ 25

Принимаем δвт. б = 25 (мм)

Уточненное значение δвт. б определим путем проверки работы в тулке барабана на совместные действия изгиба, сжатия и кручения:

δz = <

- Напряжение от изгиба

δизг = (Н/мм2)

Wизг = 0.1 × = 0.1 × ≈ 4 × 106 (мм3)

D1 = Dб – 2 × δвт. б = 530 – 2 × 25 = 480 мм

δизг = = 8,4 (Н/мм2)

- Напряжение от кручения

τкр = = = = 8,7 (Н/мм2)

Wкр = 0.2 × = 0,2 × = 8 × 106 (мм)

δсж = = =128,5 (Н/мм3)

- Совместные действия изгиба, сжатия и кручения

δz = =137,8 (Н/мм2)

Вывод: δz = 137,8 (Н/мм2) <[δcж] = 150 (H/мм2) т.е. условие выполняется и толщина в тулке барабана принято верно δвт.б. = 25 мм

- Толщина реборды

δр = , (мм) где, μ = 0,15 ÷ 0.16 (коэффициент трения) ; [δизг] = 0,5 × [δсж] = 0,5 × 128,5 = 64,2; U= 0,7 ÷ 0.8

δр = = 29,3 (мм)

Принимаем: δр =30(мм).

1.5 Расчет усилий в точке крепления конца каната на барабане и определение размеров прижимной планки. Подбор диаметра болта для прижимной планки и запись его согласно ГОСТ.

- Расчет усилия в точке крепления ваера:

Sкр = = = 822.1 Н

n = 5 количество шлагов должно остаться на барабане

℮ - основание десятичного логарифма (2,71)

Ваер крепится к внешней стороне реборды барабана двумя прижимными планками имеющий угол наклона сторон трапецеидальной канавки β = 80º ÷ 90º количество болтов z= 4 (шт)

Коэффициент трения между планкой и барабаном

μ’ = = = = 0,21

Для надежного крепления ваера на барабане должно соблюдаться равенство силы натяжения ваера в месте его крепления и сил трения, создаваемых крепления троса.

Sкр = Σ Fтр = N (μ + μ’) / (℮μπ + 1)

- Усилие, растягивающее болты прижимных планок

α = 170º ÷ 180º - угол обхвата канатом реборды барабана на участке крепления планками принимаем (α = 180º)

N = = = 878, 2 Н

Болты планок рассчитываются на растяжение и и згиб

δz = + р (Н/мм2)

К = 1,5 коэффициент запаса надежности крепления ваера

T – сила трения, вызывающая изгиб болта.

T = 2 × μ’ × N = 2 × 0, 21 × 878,2 = 368,8 (Н)

За точку приложения силы трения принимаем точку соприкосновения головки болта с планкой, а за плечо – расстояние от этой точки до поверхности барабана δпл = 0,5 × dк + 0,8 × dк =0,5 × 26,5 + 0,8 × 26,5 = 35 (мм) – толщина планки.

ℓ = 0.5 × dкпл = 48,3 (мм) – плечо

Материал болтов: СТ 20; [δт] = 250 (Н/мм2) dб = 14,4 (мм)

­

Допускаемы напряжения на болтах

δр = = = 160 (Н/мм2)

δz = + = 27,4 (Н/мм2)

Выводы: 1) δz = 129,28 (Н/мм2) <δр =160 (Н/мм2), то есть условие выполняется и болты выбраны верно; 2) По СТ СЭВ 182 – 75 принимаем болты М16.

- Определяем параметры планки

Длина ℓпл = (7÷8) dб = 7 × 16 = 112 (мм)

Ширина ℓпл = (2,5 ÷ 3) dб = 40 (мм)

Высота hпл = (1,75 ÷ 2) dк = 1,75 × 26,5 = 53 (мм)

Определим параметры крепления планки

С = (1,25 ÷ 1,5) dб = 1,25 × 16 = 20 (мм)

A = 4 × dб = 4 × 16 = 64 (мм)

B = 0,75 (0,75 ÷ 1) = 16

Определим длину болта

б = hпл + 0,7δр + 0,5 dк + 1,3dб = 53 + 0,7 × 30 + 0,5 × 26,5 = 108

Выводы: 1) по результатам расчетов основные размеры ваерного барабана составляют

- Диаметр в тулке барабана Dб = 530 мм

- Длина барабана Lб = 1510 мм

- Толщина в тулке барабана δвт. б. = 25 мм

- Диаметр реборды Dр = 1700 мм

- Толщина реборды δр = 35 мм

2) Ваер крепить 2 прижимными планками к внешней стороне реборды барабана 3) Планки крепить болтами M16.

 

 

2. Выбор привода ваерной лебедки.

2.1 Кинематический расчет разрабатываемой ваерной лебедки (смотрим кинематическую схему)

2.2 Расчет КПД лебедки и подбор привода.

Расчет лебедки сводится к подбору привода и кинематической цепи между движателем и исполнительным органом – барабаном.

- На основании кинематической схемы ваерной лебедки прототипа JWT – 12,5 определим КПД лебедки.

ηv = ηб × ηв/у × × × × , где ηб = 0.96 – КПД барабана; ηв/у = 0,96 – ваероукладчик; ηп/з = 0.96 – КПД прямозубой передачи; ηк/з = 0.97 – КПД косозубой передачи; ηм = 0.97 – КПД муфты; ηп/к = 0.99 – КПД подшипников качения.

ηv = 0.96 × 0.96 × 0.963 × 0.972 × 0.972 × 0.9910 = 0.68

- Определим расчетную мощность привода лебедки

Nэ/д = = = 225 (кВт)

Из таблицы технических данных на электроприводы траловых лебедок по расчетной мощность подбираем двигатель ДП 100МI с мощность на валу N – 270 (кВт) с чистотой вращения n = 1000 (об/мин)

- Определим число оборотов барабана лебедки.

nб = = = 31,1(об/мин)

Определим передаточное число между электродвигателем и барабаном

ip.p = = = 32,1

Для ваерных лебедок применяются трехступенчатые редукторы как правило индивидуального изготовления, поэтому произвольно подбираем передаточные числа

ip. p = i1 × i2 × i3 = 33,6

i1 = 2.4 i2 = 3.5 i3 = 4

Определим скорость выборки ваеров при полученном передаточном числе редуктора

Vв.в = = = 1.66 (м/с)

определим абсолютную (a) и относительную (∆) погрешности

a = Vв.в – Vвр = 1.7 – 1.66 = 0,04 (м/с)

∆ = = × 100 = 2

Вывод: относительная погрешность ∆ = 0 % <5 %, то есть условие соблюдается и кинематический расчет выполнен верно.

Расчет чисел оборотов валов и угловых скоростей на валах редуктора.

n1 = = = 416.6 (об/мин) ω1 = = = 104.7 (c-1)

n2 = = = 114.2 (об/мин) ω2 = = = 41.9 (c-1)

n3 = = = 28.55 (об/мин) ω3 = = = 11.9 (c-1)

ω4 = = = 2,9 (c-1)

 

Расчет крутящих моментов

- Крутящий момент на валу электродвигателя.

Мкр = 9550 = 9550 = 2578.5 (Нм)

- Крутящий момент на 1 промежуточном валу

Мкр1 = Мкр × i1 × ηк/з = 2578.5 × 2.4 × 0.97 = 6002.7 (Нм)

- Крутящий момент на 2 промежуточном валу

Мкр2 = Мкр1 × i2 × ηп/з = 6002.7 × 3.5 × 0.99 = 20799.3

- Крутящий момент на 3 грузовом валу

- Мкр3 = Мкр2 × i3 × ηм = 20799.3 × 4 × 0.97 = 80701.2 (Нм)

Подбор валов (при τкр) = 20 ÷ 25 (Н/мм2)

d1 = = = 83.1 (мм)

d2 = = = 109.8 (мм)

d3 = = = 165.5 (мм)

d4 = = = 273 (мм)

По СТ СЭВ 229 – 75 принимаем стандартные валы диаметром:

d1 = 90 мм; d2 = 110 мм; d3 = 180 мм; d4 = 320 мм

 

i передаточное число ω (c-1) Мкр Н×М диаметр вала расчетный мм условное обозначение подшипника диаметр вала стандарт предельное число оборотов
- 104.7 2578.5 83.1
2.4 41.9 6002.7 109.8
3.5 11.9 20799.3 165.5
2.9 80701.2

 

Выводы: 1) предельное число оборотов валов выбрана при жидкой смазки 2) подшипники качения принимаем: а) средняя серия – 111318. 32322

б) нестандартная серия – 42536. 1092964

 

 

3. Анализ промысловой схемы с учетом применённой промысловой схемы и разработанной ваерной лебедкой:

Определение коэффициентов механизации, безопасности и суточной производительности промысловой схемы.

 

Схема работы ”Дубль”.

Трал разноглубинный. По чертежу 24. 12. 00 – 00

− Длина трала Lтр = 195 (м). Lм = 45 (м). Lк = 120 (м). Lг/к = 50 (м)

− Длина ваеров Lв = 1800 (м)

− Длина промысловой палубы Ln/n = 47 (м)

− Скорость выборки ваеров Vвв = 1,3 (м/с)

− Скорость травления ваеров Vтв = 3,9 (м/с)

3.1 Определяем время на травление и выборку ваеров.

tт.в = = = 7,6 (мин)

tв/в = =

3.2 tпер = ∙ 2 = ∙ 2 6 (мин) , где Lстр = 2 (м) – длина стропа

Время одного острапливания – 2 (мин)

Остальные значения сводим в таблицу 3 цикл одного траления

№ п/п Операция tп Продолжительность операций Вид операций Степень опасности
Спуск сетной части t1 Руч/мех. опасно
Травление кабелей t2 Мех. опасно
Включение грузов углубителей t3 Ручн. опасно
Подключение траловых досок t4 Руч/мех. опасно
Травление ваеров t5 Мех. опасно
Траление t6 Мех. опасно
Выборка ваеров t7 26,5 Мех. опасно
Отключение траловых досок t8 Ручн. опасно
Выборка кабелей t9 Мех. опасно
Отключение ручных углубителей t10 Ручн. опасно
Подъем сетной части t11 Руч/мех. опасно
Подъем мешка t12 Руч/мех. опасно
Выливка улова t13 Руч/мех. опасно
Подготовка трала к спуску t14 Ручн/мех. опасно

 

Определить время цикла лова

− Работа одним тралом

Tц = t1 + t2 …+ t14 = 8+4+3+5+15+90+26,5+4+7+3+12+5+5+10 = 197,5 (мин)

− При работе с двумя тралами (схема Дубль)

Tц = t1 + t2 …+ t12 = 8+4+3+5+15+90+26,5+4+7+3+12+5 = 182,5 (мин)

 

3.4 Определим суточную производительность.

Qсут = qср ∙ n , где qср = 7т = средний улов за цикл

n = = количество циклов лова за сутки

Qсут = ∙ 7 = 51,03 (т) – при работе по схеме Дубль.

3.5 Определим коэффициент механизации.

 

 



2015-12-15 885 Обсуждений (0)
Расчет промысловых машин 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Расчет промысловых машин

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...



©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (885)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.007 сек.)