Концепції розрахунків кранових барабанів
Похибки наближених розрахунків барабанів вантажопідйомних машин. Формула визначення прогину їх оболонки в залежності від жорсткості закріплення країв та нерівномірності навантаження. Порівняння результату розрахунків з експериментальними дослідженнями.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 01.02.2019 |
| Размер файла | 48,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Концепції розрахунків кранових барабанів
1. Актуальність
Наближені розрахунки барабанів вантажопідіймальних машин часто виявляються недостатніми. Головним недоліком формул, які застосовуються для розрахунків канатних барабанів, являється недооцінка міцності циліндричної оболонки барабана, і в наслідок цього, більша металоємкість.
2. Основний матеріал
При контакті каната і барана між ними виникають сили тертя, які необхідно враховувати при розрахунках як каната, так і барабана. Досить часто при цьому використовують залежність Ейлера, отриману для тертя нитки по шківу. При цьому, як правило, не обмежують область застосування цієї формули і наводять деякі моменти, які суттєво впливають на формування сил тертя між гнучким органом та поверхнею, яка огинається.
Але канат представляє собою досить складну пружну систему, яка в значній мірі відрізняється від нерозтягненої нитки. Для врахування пружних і геометричних властивостей каната і барабана вводимо поправочний коефіцієнт к [1]
(1)
де - діаметр каната;
, - модулі пружності відповідно каната і барабана;
- радіус барабану;
- товщина стінки барабану.
Тоді натягнення канату буде змінюватися за таким законом
(2)
де - натягнення канату в точці сходу з барабана;
- коефіцієнт тертя;
- кут навивки каната на барабан.
Підставляючи цю формулу в систему рівнянь Кірхгофа для елементу каната, навитого на барабан, можна отримати осьову і поперечні сили і нормальне навантаження в залежності від геометричних і пружних властивостей каната і барабана.
Напруження стиску, яке виникає в оболонці канатного барабану, визначають за формулою Ламе, яка була виведена для безкінечної товстостінної труби. Наближеність цієї формули для випадку канатних барабанів очевидна, тому що вона не враховує ні довжини барабана, ні напруження біля лобовин та ребер жорсткості. Крім цього, враховуючи змінність натягу каната в результаті його пружності та дії сил тертя, зрозуміло, що тиск на барабан не може бути постійним.
Використовуючи енергетичний метод рішення варіаційної задачі для циліндричної оболонки, розроблений С.Н. Каном, відмовившись від двох прийнятих ним гіпотез про відсутності зсуву в серединній поверхні і розтягненні оболонки в окружному напрямку, була отримана формула для визначення прогину оболонки барабану в залежності від жорсткості закріплення країв та нерівномірності навантаження.
(3)
де
;
В навчальних посібниках, монографіях, довідниках розрахунки на стійкість канатних барабанів базуються на дослідженні Р. Мізеса, який розглядав гладку тонкостінну трубу, краї якої вільно обпираються. Але в цьому рішенні величина критичного тиску недооцінювалась, тому що не було враховано закріплення країв і довжина оболонки, а також тиск приймався постійним по всій довжині оболонки і мав максимальне значення.
Це приводить до безпідставного збільшення товщини стінки барабана або підсилено її кільцями або ребрами.
Умова рівності робот внутрішніх і зовнішніх сил ортотропної конструкції, яка знаходиться в стані байдужої рівноваги з радіальним переміщенням [2]
, (4)
де потенційна енергія системи на одиницю довжини
, (5)
де
де представляють собою потенціал зовнішніх сил, взятий з оборотним знаком.
Робота радіального навантаження на радіальні переміщення w дорівнює нулю, так як . Але від навантаження в оболонці виникають кільцеві зусилля , які на радіальних переміщеннях w створюють кільцеві моменти згину .
Ці моменти в свою чергу виконують роботу внаслідок зміни кривизни .
Коефіцієнт пов'язаний з тим, що радіальні переміщення, які визначають кільцеві моменти , змінюються поступово.
Підставляємо переміщення у вигляді, який був отриманий нами раніше радіальні
колові
(6)
(7)
(8)
Тоді
(9)
Враховуючи те, що останній член рівняння на декілька порядків менше останніх членів рівняння з невеликою погрішністю ним можна знехтувати.
Тоді після інтегрування виразу (9) отримаємо
(10)
де;;.
Після інтегрування рівняння (10) отримаємо
, (11)
де
Висновки
барабан вантажопідйомний машина
Ми отримали рішення для критичного тиску канатного барабана з урахуванням жорсткості закріплення країв і нерівномірності навантаження.
Дані теоретичних розрахунків дали добре співпадання з експериментальними дослідженнями і показали, що напружений стан обичайки барабана значно менший, ніж це показують наближені методи розрахунків.
Список використаних джерел
1. Фидровская Н. Н. Напряженное состояние оболочки канатных барабанов / Н. Н. Фидровская // Повышение качества, надежности и долговечности технических систем и технологических процессов : сб. науч. тр. V Междунар. науч.-техн. конф., (5-12 декабря 2009, Хургада, Египет) / Хмельницкий нац. ун-т. - Хмельницкий, 2009. - С. 38-41.
2. Фідровська Н. М. Уточнений розрахунок канатного барабана на стійкість / Н. М. Фідровська, О. В. Григоров // Машинобудування : зб. наук. пр. / Укр. інж.-пед. акад. -Х., 2011. - № 7/8.- С. 32-38.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунки і побудова графіків частот обертання шпинделя, методика визначення дійсного значення. Порівняння теоретичних розрахунків та експериментальних даних. Кінематична схема та структурна формула. Оцінка похибок розрахунків частот обертання шпинделя.
методичка [158,8 K], добавлен 25.01.2010Предмет і завдання опору матеріалів, науки про інженерні методи розрахунків на міцність, жорсткість, стійкість. Сили та деформації, реальне деформоване тіло та його модель, внутрішні сили. Поняття про основні конструктивні форми, розрахунок на міцність.
краткое изложение [3,9 M], добавлен 13.09.2009Визначення числа заготовок, які можна обробити одночасно блоком різців без браку. Розробка схеми базування деталі при токарній обробці канавки. Визначення статистичного поля розсіювання, похибки закріплення однієї заготовки. Статистичне опрацювання даних.
контрольная работа [104,3 K], добавлен 29.04.2014Визначення значень термопари типу ніхром–константант і значення її термо-е.р.с. Систематична похибка отриманого результату. Оцінка відносної випадкової похибки, середнього квадратичного відхилення результату, точності, вірності і достовірності вимірювань.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 09.10.2011Розрахунок тракторного двигуна. Визначення сили й моментів, що діють у відсіку двигуна. Розрахунок навантаження, діючого на шатунні і корінні шийки і підшипники. Ступінь нерівномірності обертання колінчатого валу. Аналіз зовнішньої зрівноваженності.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.08.2011Найбільший діаметр свердління в сталі. Відстань від осі шпинделя до напрямних призматичної колони. Установче переміщення свердлильної головки. Визначення похибки базування. Розрахунок сил закріплення заготовки. Вибір та розрахунок силового приводу.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 08.12.2011Проведення технологічних розрахунків режиму різання при точінні деталі для токарно-гвинторізного верстату. Визначення технологічної послідовності переходів на токарній операції, вибір ріжучого інструменту та потужність різання для кожного переходу.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 07.07.2010Вихідні дані для виконання курсового проекту з курсу "Деталі машин і основи проектування". Зміст і порядок виконання курсового проекту. Обсяг і термін виконання окремих розділів проекту, методичні вказівки до виконання розрахунків елементів редуктора.
методичка [2,0 M], добавлен 08.11.2009Основні причини виникнення похибок. Їх класифікація і принципи оцінювання. Визначення відносної і приведеної похибок. Особливості математичної моделі їх визначення. Правила округлення значень і форми запису кінцевого результату. Критерії оцінки промахів.
реферат [592,9 K], добавлен 23.08.2013Аналіз та визначення та опис дослідження корсету. Розробка технічних рішень, що вирішують поставлену проблему. Обробка виробу, використання сучасної швейної фурнітури. Моделювання шаблону корсета методом розрахунків. Зняття мірок, розкрій та пошиття.
контрольная работа [749,9 K], добавлен 01.06.2016Визначення силових характеристик в усіх діаметральних перерізах сферичної оболонки циліндричної обичайки апарата. Меридіональні і колові напруження оболонки. Побудова епюр напружень закритої оболонки. Зовнішня сила внутрішнього надлишкового тиску.
контрольная работа [137,2 K], добавлен 23.03.2011Класифікація вантажопідйомних машин. Розрахунок козлового крана. Вибір канату й барабана, електродвигуна, редуктора та гальма. Визначення механізму пересування та попередньої маси візка. Коефіцієнт запасу зчеплення приводних ходових коліс із рейкою.
курсовая работа [986,5 K], добавлен 20.10.2014Проектування радіального фасонного різця та шпоночної протяжки. Техніко-економічне обґрунтування процесу довбання. Проектування розвертки та послідовність розрахунків і конструювання мітчика. Технологія виготовлення циліндричної фрези та її проектування.
курсовая работа [478,1 K], добавлен 11.02.2009Загальна характеристика та головні етапи виробничого процесу. Технічний проект овочерізки, що вивчається: порядок проведення технологічних та кінематичних, а також силових розрахунків. Правила безпечної експлуатації машини МРО – 50-200, та охорона праці.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 02.11.2014Проведення теплового, конструктивного та аеродинамічного розрахунків газоповітряного рекуператора, вибір стандартного теплообмінного апарату. Розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі конвекцією, потужності електричного приводу дуттьового вентилятора.
реферат [60,1 K], добавлен 13.09.2010Задача розрахунку і конструювання кожухотрубного теплообмінника з компенсатором, в якому відбувається конденсація етанолу водою. Опис та обґрунтування обраної конструкції. Проведення розрахунків, що підтверджують працездатність і надійність конструкції.
курсовая работа [742,8 K], добавлен 26.03.2015Основні задачі техніко-економічних розрахунків водогосподарських комплексів. Обґрунтування структури ВГК. Вибір оптимальних параметрів комплексного гідровузла та альтернативних варіантів. Загальна економічна ефективність водогосподарських комплексів.
контрольная работа [23,7 K], добавлен 19.12.2010Привідні характеристики стаціонарних транспортерів. Елементи автоматизації стаціонарних транспортерів. Схема керування транспортером-роздавачем. Електропривід вантажопійомних машин. Режими роботи механічного і електричного обладнання кранових механізмів.
реферат [2,1 M], добавлен 21.02.2011Аналіз технології деформування заготовок при виробництві залізничних коліс. Вплив параметрів кінцево-елементних моделей на точність розрахунків формозміни металу й сил при штампуванні заготовок залізничних коліс. Техніко-економічна ефективність роботи.
магистерская работа [6,1 M], добавлен 01.07.2013Побудова статичної характеристики термопари. Виключення систематичних складових похибки із результатів вимірювань. Обчислення середньоквадратичного відхилення результату спостережень. Калібрування термопари методом звіряння в інтервалі температур.
курсовая работа [938,1 K], добавлен 23.09.2019
