Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2014 в 11:25, курсовая работа
Создание машин, отвечающих потребностям народного хозяйства, должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие технико-экономические и эксплуатационные показатели.
Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Тогда
Натяжение (в кН) набегающих концов лент
Где К = 1,2 – коэффициент запаса
FT – окружное тормозное усилие, кН
Мб – момент на барабане
Дт = 1,18м – диаметр тормозного шкива
m- коэффициент трения колодок, примем m=0,35;
a- угол охвата тормозных шайб (шкива) лентой, (радианах)
Тогда
Натяжение сбегающих концов лент
Sн – натяжение набегающих концов ленты
m- коэффициент трения колодок
a- угол охвата тормозных шайб (шкива) лентой
Максимальное давление тормозных колодок на тормозной шкив
Sн – натяжение набегающих концов ленты
В - ширина тормозных лент
Дт – диаметр тормозного шкива
Полученное давление допустимо, так как sмин < Рмах < sмах
Минимальное давление колодок на тормозной шкив
Sн – натяжение набегающих концов ленты
В - ширина тормозных лент
Дт – диаметр тормозного шкива
Среднее давление колодок на шкив
Рмах - максимальное давление тормозных колодок на тормозной шкив
Рмин - минимальное давление колодок на тормозной шкив
Средняя удельная нагрузка
sмак - максимальное натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении
sмин – минимальное натяжение набегающего на барабан лебедки каната при торможении
Следовательно, Рср < sср., что допустимо
При этом должно соблюдаться условие, чтобы наибольшая тормозная сила вызывала усилие в ведущей ветви талевого каната, не превышало его разрывную прочность: “Rg”
где РТ.q –динамическое усилие торможения,
РТ.ст –статическое тормазная сила,
РТ –тормазная сила,
КТ –коэффициент запаса торможения,
ДШ –диаметр тормозного шкива,
Дмах –наибольший диаметр навивки каната на барабан лебедки,
Rq –разрывная прочность каната.
Для определения усилия, которое необходимо приложить к тормозной рукоятке
необходимо определить момент на коленчатом валу тормоза.
где t – натяжение сбегающего конца тормозных лент, кН.
r= 0,03м – радиус рычажка коленчатого вала тормоза
необходимое для торможения усилие на тормозной рукоятке
где h - КПД равный 0,8 учитывающий трения в опорах амортизаторе и прочее
МТ – крутящий момент на тормозном валу =1,2кНм
Q – 50кг(500Н) –вес тормозной рукоятки
L =0,35м – расстояние от центра тяжести тормозной рукоятки до оси вала (см. Рис) (проекция на горизонтальной плоскости)
a = l.cosj
l – 1.6м – длина рукоятки тормоза (проекция в зависимости от j)
h - КПД =0,8 ,учитывающий трение в опорах, амортизаторе и др.
При угле наклона тормозной рукоятки относительно пола буровой j =30°, a =0,8м усилие торможения.
При угле наклона рукоятки тормоза j =60° a=1,4м усилие торможения
Рациональный угол наклона рукоятки тормоза - 60°
Так как усилие рабочего (бурильщика) не должно быть более 0,25кН, то для создания необходимой силы торможения используется пневматический цилиндр.
Наиболее опасным сечением ленты является сечение, ослабленное отверстиями под заклепки в местах её соединения с ушками, при помощи которых лента крепится к балансиру. В этом сечении лента рассчитывается на прочность при растяжении.
Исходные данные для расчета:
d - толщина ленты, d =5 мм. ;
z- число заклепок, в ряду, z = 4;
d –диаметр заклепки, d =20мм;.
материал ленты –сталь СТ-5, предел прочности которой sв=50 МПа;
натяжение набегающего на тормозной шкив конца ленты, Тн= 185кН;
напряжение растяжения в сечении в ленте.
где в – ширина ленты, в = 0.240мм;
Коэффициент запаса прочности при растяжение
где sср = 0,5sв =0.5 х 50 =25 МПа
тогда [ЛИТ.9-Стр.181]
что больше допустимого,[к] ³ 2 ;
Заклепки проверяем на прочность при напряжении среза:
[ЛИТ.9-Стр.181]
где, i –количество плоскостей среза, i=2
d –диаметр заклепки
z- число заклепок
Тн - натяжение набегающего на тормозной шкив конца ленты
тогда [ЛИТ.9-Стр.182]
Коэффициент запаса прочности на срез
[ЛИТ.9-Стр.182]
tо.ср=0,75sср = 0,75×25 =18,5 кг/мм2 тогда
[ЛИТ.9-Стр.183]
что явно достаточно.
При намотке каната барабан испытывать сложные напряжения от изгиба, кручения и сжатия. Задачей предусмотрен расчет барабана лебедки при СПО максимально-допустимого груза, если:
где W – момент сопротивления изгибу тела барабанов в мм3
Dб - диаметр лебедки барабана лебедки
D1 - внутренний диаметр барабана лебедки
где б – толщина стенки барабана;
тогда
и D1= Dб – 2б =550-75 =475 мм
определим “W”
отсюда напряжение изгиба на барабане лебедки
2. Расчет прочности на кручение
Мкр – крутящий момент
Wкр – момент сопротивления кручению тела
барабана
где [ЛИТ.6 - Стр. 142]
D5 - диаметр пятого ряда навивки каната на барабан лебедки (считаем, что на барабан навивается пять рядов каната)
Px - натяжение ходового конца каната
D5=Dб+dк+0.8dк [ЛИТ.6 - Стр. 142]
а=0,93 – коэффициент неравномерности укладки каната на барабане.
d – диаметр талевого каната
Dб – диаметр барабана лебедки
Тогда D5 = 550+25+0,93×8×25 = 78,3см
Момент сопротивления кручению тела барабана
Dб - диаметр бочки барабана,
D1 - внутренний диаметр барабана
Тогда
3. Расчет прочности на сжатие барабана лебедки
[ЛИТ.6 - Стр. 143]
где Рх –усилие в ходовой ветви оснастки, =176000 Н;
dк – диаметр каната, =25 мм;
d - толщина стенки барабана = 37,5 мм.
В данном курсовом проекте я провёл краткий обзор и анализ существующего оборудования. Детально описал конструкцию ленточного тормоза буровой лебёдки БУ 2000/125 ЭП1 и принцип его действия. Описал как производится монтаж и ремонт тормоза. Методы решения основных неполадок которые можно решить на месте и те которые производятся на предприятий в связи с этим ремонт происходит более тщательный т.е. капитальный. Провёл полный расчёт ленточного тормоза буровой лебёдки. Также определил усилия необходимые для полного торможения спускаемого груза, расчёт тормозной ленты на прочность во всех расчётах проверил какие допустимы нагрузки, они соответствовали допустимым.