Система подъема транспортно-пускового контейнера с изделием весом 90 тонн

Подбор размеров силового треугольника. Расчет ветровой нагрузки и момента неуравновешенности. Выбор параметров ракеты, стрелы, рамы, вытеснителя и гидроцилиндра с целью разработки системы подъема транспортно-пускового контейнера с изделием весом 90 тонн.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

СОДЕРЖАНИЕ

• 1. Исходные данные
• 2. Анализ различных схем подъема. Обоснование выбранной схемы
• 2.1 Классификация по источнику энергии
• 2.2 Классификация по движителю
• 3. Выбор параметров силового треугольника
• 3.1 Подбор размеров силового треугольника
• 4. Предварительный выбор параметров системы
• 4.1 Определение наветренной площади
• 4.2 Расчёт ветровой нагрузки
• 4.3 Расчёт момента неуравновешенности
• 4.4 Расчёт моментов и сил, действующих на объект
• 4.4.1 В транспортном положении
• 4.4.2 В рабочем (вертикальном) положении
• 4.5 Расчёт поперечной базы
• 4.6 Расчёт домкратов
• 5. Окончательный выбор параметров по программе Vitesnitel.exe
• 5.1 Параметры груза (ракеты)
• 5.2 Параметры промежуточного силового элемента
• 5.3 Параметры стрелы
• 5.4 Параметры рамы и опор грузоподъёмной установки

5.5 Прочие исходные данные

• 5.6 Определение параметров стрелы, промежуточного силового элемента и груза пусковой контейнер нагрузка гидроцилиндр
• 5.7 Определение параметров вытеснителя и гидроцилиндра
• 5.8 Параметры вытеснителя
• 5.8.1 Параметры рабочей камеры гидроцилиндра напорной магистрали
• 5.8.2 Параметры камеры противодавления и магистрали сброса
• 5.8.3 Параметры гидравлической камеры вытеснителя
• 5.8.4 Параметры газовой камеры вытеснителя
• 5.8.5 Параметры поршня-разделителя
• 5.8.6 Параметры камер воздушных аккумуляторов давления и соединительных трубопроводов
• 5.9 Определение прочих исходных данных для расчета динамики
• 5.10 Выбор параметров
• 5.11 Описание работы гидросхемы

6. Исследование влияния начального давления на параметры системы

• Заключение

Приложение

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Исходными данными для проведения расчетов являются следующие параметры:

? Масса изделия - 78 тонн;

? Масса ТПК - 6 тонн;

? Длина изделия - L_тпк = 32 м;

? Диаметр изделия - D_тпк = 2,5 м;

? Центр тяжести ТПК с изделием и стрелой - x = 18 м;

? Расстояние от края шахты до оси заднего домкрата - L_без= 1 м;

? Масса стрелы - 6 тонн;

? Допускаемое ускорение при подъеме - 11 м/с²;

? Схема подъема: пневмогидравлическая;

? Максимальное давление в гидросистеме - 28.0 МПа;

? Время подъема - 30 с;

? b = 2,0 м;

? d = 0,4 м;

? Н₀ =2,84 м

Рис. 1.1. Принципиальная схема системы

2. АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ПОДЪЕМА. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОЙ СХЕМЫ

Существует множество схем подъема груза, но их все можно классифицировать по двум признакам: по источнику энергии и по движителю. Сочетание первого и второго дает такое широкое многообразие схем подъема, что дает возможность конструктору выбрать оптимальную.

2.1 Классификация по источнику энергии

a) Электрический привод

Электрическим приводом называется электромеханическое устройство, предназначенное для приведения в движение рабочих органов машин и управления их технологическими процессами, состоящее из передаточного, электродвигательного, преобразовательного и управляющего устройств.

Передаточное устройство содержит механические передачи и соединительные муфты, необходимые для передачи вырабатываемой двигателем механической энергии исполнительному механизму.

Преобразовательное устройство предназначается для управления потоком электрической энергии, поступающим из сети с целью регулирования режимов работы двигателя и механизма.

Управляющее устройство представляет собой информационную слаботочную часть системы управления, предназначенную для фиксации и обработки поступающей информации о задающих воздействиях и состоянии системы и выработки на её основе сигналов управления остальным устройствам.

Эти приводы обладают большим диапазоном мощностей и разнообразны по исполнению.

В грузоподъемных машинах применяют электропривод с двигателями постоянного и переменного тока. Основным преимуществом двигателей постоянного тока является возможность регулирования скорости в широких пределах и получения механических характеристик, наиболее полно удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к работе грузоподъемных машин. Кроме того, двигатели постоянного тока обладают большей перегрузочной способностью и более напряженным режимом работы.

Электропривод с двигателем переменного тока по сравнению с приводом постоянного тока обладает более низкой стоимостью и меньшими затратами при эксплуатации, вследствие более простой и надежной конструкции. Кроме того для электродвигателей переменного тока не требуется преобразовательные устройства для получения энергии из сети.

Электропривод представляет собой электромеханическую систему, электрическая часть которой состоит из электромеханического преобразователя энергии и системы управления, а механическая включает в себя все связанные движущиеся массы привода и механизма.

Источниками электрической энергии может являться аккумуляторы и генераторы. Аккумуляторы выдают постоянный ток, а генератор переменный, при добавлении диодного моста в генератор можно получить постоянный ток. Для генератора нужен источник энергии - это может быть двигатель внутреннего сгорания или же турбина, работающая от энергии сжатых газов. Для схемы с аккумуляторами не нужно чтобы источник энергии обладал большой мощностью, поэтому вместо него можно использовать двигательную установку самой подъемной машины, часть энергии которой будет расходоваться на подзарядку аккумуляторов, но аккумуляторы не обладают достаточным ресурсом, поэтому их нельзя ставить на часто используемый грузоподъемный механизм.

b) Привод от двигателей внутреннего сгорания

Этот привод, по сравнению с электрическим приводом не зависит от источников питания. Однако привод от двигателей внутреннего сгорания обладает незначительной перегрузочной способностью и неустойчивостью работы при малой частоте вращения. Этот двигатель не может развить достаточный пусковой момент, поэтому сначала производят его пуск вхолостую, а затем с помощью фрикционной муфты присоединяют к нему рабочие механизмы грузоподъемной машины. Невозможность реверсирования двигателей внутреннего сгорания (чтобы опускание груза и стрелы было возможно только двигателем) приводит к необходимости применения специальных реверсивных устройств - механических, электрических, гидравлических и др.

Привод от двигателей внутреннего сгорания находит применение на автопогрузчиках и различных передвижных кранах. Специальные двигатели, предназначенные для грузоподъемных машин, промышленностью не выпускаются. На самоходных стреловых кранах и автопогрузчиках используют в основном транспортные дизели или автомобильные карбюраторные двигатели, а на плавучих кранах находят применение также судовые дизели.

c) Пневматический привод

Этот привод применяют в основном в подъемниках и легких кранах с ограниченной высотой подъема, лебедках и талях, а также для управления механизмами кранов с приводом от двигателя внутреннего сгорания. Так же их применяют при работе во взрывоопасной среде.

Сжатый воздух к пневмоприводу подается от компрессорных установок, баллонов высокого давления (воздушных аккумуляторов давления) или пороховых аккумуляторов давления.

Для создания поступательного перемещения служат пневматические или гидравлические цилиндры с поступательным движением штока. В талях и лебедках, в которых канат навивается на барабан, энергия сжатого воздуха преобразуется в механическую энергию поднимаемого груза с помощью роторных пневмомоторов, которые выполнены поршневыми или реже шестеренчатыми.

Достоинством пневматического привода являются простота конструкции, легкость управления, плавность работы, простота регулирования скорости и развиваемых усилий в широких пределах, большое допустимое число включений в час. Основными недостатками, препятствующими распространению являются трудность применения в передвижных кранах с питанием от общей сети сжатого воздуха, низкий кпд вследствие потерь энергии при дроссельном управлении при подъеме груза массой меньше номинальной, высокая стоимость эксплуатации, а также опасность возникновения колебаний с большими амплитудами.

d) Пороховой привод

Пороховым приводом называется пневметический привод с использованием газа, который образуется в результате горения специальных веществ - порохов, обеспечивающий большой газоприход в процессе горения. Основное преимущество таких приводов в том, что не нужно запасать большие объемы рабочего тела - нужно взять пороховую шашку, которая гораздо меньше по размерам и весу. К основным недостаткам, помимо недостатков пневмат...