Обладнання, прилади, інструменти
Консольний кран, креслення до нього, рулетка, лінійка, шнур.
Порядок виконання практичної роботи
1. Ознайомитися з методичними вказівками, технікою безпеки, обладнанням, приладами, інструментами і змістом звіту.
2. За допомогою вимірювального інструменту провести необхідні обміри машин, а якщо необхідна машина у лабораторному парку відсутня, слід використати робочі креслення пропонованої машини, на яких нанесено габаритні розміри та всі необхідні лінійні відстані з урахуванням масштабного коефіцієнту. Також можливе використання певних даних за таблицями з довідкової літератури для визначення основних показників даного виду машин періодичної дії.
3. За вихідними даними та даними з довідників визначити основні показники консольного поворотного крана.
Послідовність розрахунку
Потрібно:
1. Визначити діаметр каната.
2. Визначити розміри барабана та блоків.
3. Скласти кінематичну схему механізму, розрахувати його передавальне число та вибрати редуктор.
4. Визначити необхідну потужність двигуна, підібрати його за каталогом, а також перевірити електродвигун на перевантаження в період пуску.
5. Розрахувати гальмівний момент та вибрати за ним остановочное гальмо.
Вихідні дані
Визначити основні показники роботи механізму підйому для консольного поворотного крана, який використовується для перевантаження сипких матеріалів за схемою, яка подана на рис. 4, а також за даними з таблиці 1
1 – механізм підйому; 2 – механізм повороту; 3 – вантажозахватний пристрій
Рис. 4 – Схема консольного поворотного крана
Таблиця 1 – Дані для розрахунку
| Варіант | Вантажопідйомність 
| Швидкість підйому вантажу
| Виліт стріли,  , 
| Частота обертання крана
| Висота підйому  ,
| Режим роботи |
| 0,08 | 2,5 | Легкий | ||||
| 0,1 | Середній | |||||
| 0,12 | 1,5 | Легкий | ||||
| 0,13 | Середній | |||||
| 0,15 | 1,5 | Важкий | ||||
| 0,08 | Середній | |||||
| 0,1 | 2,5 | Легкий | ||||
| Середній | ||||||
| 0,13 | Легкий | |||||
| 0,15 | 1,5 | Середній |
1 Визначення основних параметрів каната та вибір його за ГОСТом
Для нарізного барабана механізму підйому, враховуючи, що навивка каната здійснюється через спрямовуючий блок, призначають одинарний поліспаст кратністю чотири 
.
Зусилля в канаті, що набігає на барабан при підйомі вантажу, 
(1.1)
де 
– число гілок поліспаста;
– ККД поліспасту.
За відсутності вільних блоків
(1.2)
де 
– ККД одного блоку з урахуванням жорсткості каната і наявності в ньому підшипників кочення.
Розрахункове розривне зусилля в канаті 
при максимальному навантаженні на канат 
та коефіцієнті запасу при 
дорівнює:
де К – коефіцієнт запасу міцності каната; за нормами Держміськтехнагляду для консольних кранів з режимом роботи Л, С, В відповідно 5,0; 5,5; 6,0; 6,5.
Примітки:
1) ТВ – це відносна тривалість включення, %;
2) Л, С, В – режим роботи, відповідно легкий, середній та важкий;
3) для механізму підйому вантажу згідно з ГОСТ 2688-80 рекомендують вибирати канат подвійного звивання типу ЛК-Р або ЛК-3 за ГОСТ 7665-80 [2, табл. 2.5, с. 57]
За розрахунковим розривним зусиллям вибирається тип каната та виписуються його параметри (додаток А Крани).
Наприклад, канат типу ЛК-Р діаметром 
, вантажний (В), першої марки (1), що не розкручується (Н), маркувальна група дротів 1764 МПа, розривне зусилля 
При цьому фактичний коефіцієнт запасу міцності каната: 
.
Позначення: канат-18-В-1-Н-1764 ГОСТ 2688-80.
2 Визначення розмірів барабана
Діаметр барабана по середній лінії навитого каната 
:
, (1.3)
де 
– коефіцієнт, значення якого слід вибирати за рекомендаціями [6, табл. 2.7];
– діаметр каната.
Отримане значення 
слід округлити до найближчого діаметра:200, 250, 260, 300, 320, 335, 400, 450, 510, 560, 670 мм.
Діаметр блоків підвіски 
:
. (1.4)
Довжина каната, що намотується на барабан 
:
, (1.5)
де Н – висота підйому вантажа.
Повне число витків нарізання на барабані
, (1.6)
де 
– число запасних витків на барабані до місця кріплення; 
;
– число витків каната, що знаходяться під затискним пристроєм; 
.
За рекомендаціями [6, табл. 2.8] призначити крок нарізання 
для барабана з одношаровим навиванням 
, враховуючи розмір .
Довжина барабана 
:
, (1.7)
де 
– число шарів навивання каната;
– коефіцієнт нещільності навивання для гладких барабанів і 
– для нарізних барабанів.
Примітка: при навиванні каната в один шар барабан виконується нарізним. Повну довжину барабана слід округлити до цілого числа.
Повне число витків нарізання буде дорівнювати:
.
Мінімальна товщина стінки чавунного барабана 
:
(1.8)
Як матеріал барабана слід прийняти чавун Сч15 
та
Напруга стиснення в стінці барабана 
:
, (1.9)
Порівнюючи 
зі значенням 
, визначити, чи виконується умова міцності стінки барабана.
3 Визначення потужності двигуна
Статична потужність електродвигуна при підйомі максимального вантажу, 
:
(1.10)
де 
– ККД приводу [6, табл.1.18], 
.
За статичною розрахунковою потужністю вибирається крановий двигун та виписуються його параметри (додаток А):
1) тип двигуна, наприклад MTF312-6 (ГОСТ 185-70);
2) 
– номінальна потужність для заданого ТВ, 
;
3) 
– максимальний момент, 
, при цьому 
.
4 Визначення передаточних чисел привода та вибір редуктора
Кутова частота обертання барабана, 
:
, (1.11)
Передавальне відношення привода:
. (1.12)
Розрахункова потужність редуктора, :
, (1.13)
де 
– потужність на швидкохідному валу
За потужністю на швидкохідному валу та передавальним числом 
вибирається редуктор та записуються його параметри (додаток А):
1) типорозмір редуктора, наприклад, Ц2-400;
2) 
– фактичне передавальне число редуктора: 
;
3) 
– табличне значення потужності;
4) варіант складання.
Так, наприклад, можна записати так: вибираємо редуктор циліндровий, двоступінчатий, горизонтальний, кран типорозміру, потужністю на швидкохідному валу при 
передавальним відношенням 
і тихохідним кінцем валу, виконаним у вигляді частини зубчатої муфти [6, табл.Ш.4.4.].
Передавальне відношення відкритої зубчатої передачі:
.
5 Вибір з’єднувальної муфти
Момент статичного опору на валу електродвигуна в період пуску при підйомі вантажу
, (1.14)
де – 
, 
[6, табл. 1.18].
Розрахунковий момент 
, який передається муфтою:
, (1.15)
де 
– номінальний момент, який передається муфтою;
– коефіцієнт, який враховує ступінь відповідальності механізму; для механізму підйому вантажу 
[6, табл. 1.35];
– коефіцієнт, який враховує режим роботи механізму, 
[6, табл. 1.35]
За значенням 
[6, табл. III.5.9.] вибирають муфту та записують її параметри: номер муфти, найбільший передавальний крутний момент ( 
), момент інерції муфти 
.
Наприклад, муфта МУВП № 1 (за найбільшим передавальним крутним моментом) з гальмівним шківом 
і найбільшим передавальним моментом 500 .
Момент інерції муфти :
, (1.16)
Момент інерції ротора і муфти 
:
. (1.17)
Середній пусковий момент двигуна [6, с. 36]
. (1.18)
Час пуску при підйомі вантажу, 
:
, (1.19)
Прискорення при пуску 
:
(1.20)
де 
– величина прискорення для механізму підйому вантажу, що допускається [6, табл. 1.25]; умова виконується при 
.
Момент статичного опору на валу двигуна при гальмуванні механізму 
. (1.21)
За нормами Держпраці України момент, що розвивається гальмом, вибирається з умови 
,
де 
– коефіцієнт запасу гальмування [6, табл. 2.9.] при 
.
Вибираємо гальмо ТКТ-300/200 [6, табл. III.5.11] з гальмівним моментом 240 
. Регулюванням довжини пружини можна отримати необхідний гальмівний момент 
.
Час гальмування при опусканні вантажу
, (1.22)
де 
– коефіцієнт приведення.
Шлях гальмування [6, табл. 1.22]
. (1.23)
Час гальмування в припущенні, що швидкість підйому і опускання вантажу однакові
. (1.24)
Уповільнення при гальмуванні
. (1.25)
За умови 
гальмо підібране правильно.
Зміст звіту
1. Назва та мета роботи.
2. Кінематична схема лабораторної установки (механізму).
3. Результати основних розрахунків записати до табл. 2).
4. Висновки (відповідність отриманих результатів очікуваним).
Таблиця 2 Основні розрахунки
| № п/п | Основні розрахункові параметри | ||||||||
| Позначення канату | 
| 
| Параметри двигуна,  ,
| 
| 
| 
| 
| |
| 1. |
Контрольні питання
1. Які машини називають кранами?
2. Що є основою будь-якого крану?
3. Які крани називають кранами мостового типу та у чому їх особливість?
4. Якими вантажозахватними пристосуваннями та засобами малої механізації користуються при роботі на консольних кранах?
5. Поясніть, які параметри зазначено для каната: канат-16-В-1-Н-1764 ГОСТ 2688-80.
6. За якої умови барабан механізму підйому виконується нарізним?
Література:1, 5, 6, 7, 9
Практична робота № 2
Тема. Ознайомлення з машинами безперервної дії. Визначення основних показників стрічкового конвеєра для переміщення різних матеріалів
Мета роботи: дослідити принцип дії стрічкового конвеєра для переміщення різних матеріалів експериментально та за теоретичними даними, а також за допомогою певних даних та з довідкової літератури навчити визначити такі основні показники даного виду машин безперервної дії як параметри стрічки, барабана, двигуна, редуктора та вибрати їх за каталогами, а також провести розрахунок завантажувального пристрою.