Прості механізми для піднімання та пересування вантажів

ПЕРЕДМОВА

Метою навчальної дисципліни "Підіймально-транспортні машини" є вивчення будови та використання підіймально-транспортних засобів, що застосовуються у сільськогосподарському виробництві, методів їх розрахунку і раціонального вибору.

У результаті вивчення дисципліни студент повинен:

знати:

- будову та процес роботи підіймально-транспортного обладнання, умови
його застосування;

- методи проектування сучасних засобів механізації та автоматизації
встановлювальних і пересувних операцій, у тому числі конвеєрів, маніпуляторів, а також засобів малої механізації трудомістких процесів;

вміти:

- розраховувати і конструювати механізми для різних умов і режимів;

- проектувати із застосуванням стандартних елементів, вузлів і
складальних одиниць транспортуючі та вантажопідйомні машини;

- здійснювати контроль технічного стану (повірку), технічне
обслуговування та ремонт підіймально-транспортних засобів;

- розробляти заходи з економного та безпечного використання наявних
вантажопідіймальних і транспортуючих машин;

- вдосконалювати існуючі підіймально-транспортні машини та механізми.

Вивчення дисципліни ґрунтується на знаннях дисциплін: "Теоретична механіка", "Теорія машин і механізмів", "Механіка матеріалів і конструкцій", "Механіко-технологічні властивості сільськогосподарських матеріалів", "Деталі машин та основи конструювання".

Для засвоєння матеріалу дисципліни крім традиційних форм навчання використовують самостійне виконання розрахунково-графічних робіт. Важливою складовою підготовки є виконання курсової роботи, яка складається з розрахунково-пояснювальної записки та графічної частини. Рекомендованою формою атестації студентів є залік та захист курсової роботи. Для поточної та підсумкової атестації доцільно застосовувати тестовий контроль знань.

Ефективним засобом покращення успішності є також проведення конкурсу студентських курсових робіт.

Чинним навчальним планом на вивчення дисципліни відведено 90 год навчального часу. У тому числі лекцій - 40 год, практичних занять - 20, лабораторних занять – 30год.

ВСТУП

Підіймально-транспортні машини досить широко застосовуються при вирощуванні сільськогосподарських культур, на тваринницьких фермах і комплексах, у теплицях, сховищах, ремонтних майстернях, на токах, машинних дворах тощо. Такі машини входять до складу системи машин, для комплексної механізації виробничих процесів, а також використовуються як вмонтовані механізми у складні сільськогосподарські машини (комбайни).

Студенти факультету механізації сільського господарства (спеціальностей 7.090215 - “Машини та обладнання сільськогосподарського виробництва” і 7.090219 - “Обладнання лісового комплексу”) вивчають дисципліну "Підіймально-транспортні машини" на третьому та четвертому курсах. Виконанням курсової роботи з підіймально-транспортних машин завершується загальноінженерний цикл дисциплін з цих спеціальностей. У сільськогосподарському виробництві внаслідок особливостей умов роботи, фізико-механічних властивостей сільськогосподарської продукції, вимог рухомості підіймально-транспортні машини мають свою специфіку як за конструкцією деталей, так і машин цілком. У зв'язку з цим для курсової роботи вибрані такі машини, які можна застосувати на фермах, в ремонтних майстернях, кормоцехах та інших виробничих одиницях колективних сільськогосподарських підприємств.

Отже, курсова робота з ПТМ завершує цикл загальноінженерних дисциплін і безпосередньо приєднується до групи спеціальних дисциплін.

Курсова робота дає можливість набути навичків самостійної розробки конструкцій нескладних транспортуючих і вантажопідіймальних машин, що застосовуються у сільському господарстві. Щоб успішно виконувати курсову роботу з ПТМ, студенти повинні досить добре знати такі інженерні дисципліни: теоретичну механіку, теорію механізмів і машин, опір матеріалів, технологію конструкційних матеріалів, машинобудівне креслення, основи взаємозамінності та деталі машин, основи конструювання.

Завдання на виконання курсової роботи студенти отримують на третьому курсі, а захист курсових робіт відбувається на четвертому курсі. Курсова робота складається із розрахунково-пояснювальної записки та креслень графічної частини. Розрахунково-пояснювальна записка включає розрахунки деталей та складальних одиниць. Графічна частина роботи виконується на двох листах креслень формату А1. Зміст листів такий: креслення загального вигляду транспортуючої або вантажопідіймальної машини (що об’єднує габаритне і монтажне креслення) та креслення складальної одиниці (завантажувальна головка, вантажний візок, гакова підвіска тощо). До креслень додаються специфікації. Захист курсової роботи приймає керівник.

ТЕОРЕТИЧНІ ЗАНЯТТЯ

Машини періодичної дії

Режими експлуатації

Режими експлуатації та розрахункові навантаження підіймально-транспортних машин. Циклічність роботи, повторно-короткочасні режими експлуатації. Параметри, що визначають режим експлуатації, та їх значення. Правила монтажу та безпечної експлуатації вантажопідіймальних машин. Держгіртехнагляд.

Механізм підйому

Механізм з машинним приводом, складові частини вихідних даних для розрахунку. Схеми механізмів підйому. Поліспасти. ККД поліспастів. Здвоєний поліспаст. Гнучкі тягові органи.

Конструкції сталевих канатів. Конструкції вантажних ланцюгів. Визначення найбільшого натягу в тяговому органі. Вибір гнучкого тягового органа. Причини виходу з ладу канатів. Допустимі пошкодження. Розрахунок кріплення кінців канатів та ланцюгів.

Барабани, їх конструктивні особливості та матеріали. Визначення діаметра та довжини. Розрахунок барабанів на міцність.

Блоки, їх застосування, матеріали, конструкція; визначення основних розмірів.

Гакові підвіски. Основні схеми. Вантажні гаки. Стропи, траверси. Кліщові захоплювачі. Грейфери та кігті.

Зупинники і гальма. Храпові, стрічкові та фрикційні зупинники. Будова та обґрунтування вибору. Гальма, їх класифікація. Фрикційні матеріали. Визначення гальмівного моменту. Колодкові гальма, їх властивості. Гальма типу ТК, будова, робота, гальмівні електромагніти. Гальма типу ТКГ, будова, робота. Електрогідравлічні штовхачі. Розрахунок колодкових гальм. Стрічкові гальма. Будова та розрахунок. Дискові і конусні вантажоупорні гальма з постійно замкнутими поверхнями тертя. Будова, робота під час піднімання та опускання вантажів. Визначення осьової сили, запасу гальмування та моменту, необхідного для опускання вантажу. Вибір місця встановлення гальма. Визначення робочих параметрів гальм.

Визначення загального передаточного числа механізму підйому. Вибір електродвигуна та редуктора.

Прості механізми для піднімання та пересування вантажів

Домкрати: рейковий, гвинтовий, важільно-рейковий, важільно-гвинтовий, гідравлічний. Домкрати з механічним приводом. Визначення ККД домкратів. Лебідки і талі з ручним приводом. Черв'ячна та шестеренчаста таль. Лебідки і талі з електроприводом.

Механізм пересування

Схеми механізмів пересування. Ходові колеса, конструкції, характер контакту, контактні напруження, матеріали, допустимі (розрахункові) напруження. Сили опору пересуванню, врахування природних факторів. Коефіцієнт тертя кочення. Додаткові сили опору в разі використання канатної тяги. Статична потужність, попередній вибір електродвигуна. Визначення передаточного числа привода та зведеного моменту інерції.

Розрахунок часу, необхідного для запускання в рух механізму пересування.

Механізм повороту

Конструкції опорно-поворотних пристроїв та сили, що діють на них. Визначення сил опору під час повороту крана. Особливості розрахунку механізму повороту на поворотному крузі. Розрахунок процесу гальмування повороту. Конструкції поворотних механізмів.