ВКР (Выпускная квалификационная работа) по машиностроению на тему ЛВШ-25А с усовершенствованным узлом

Введение

Грузоподъемное оборудование – один из самых необходимых помощников в работе. Так, для поднятия грузов, одним из самых удобных устройств считается лебедка. Лебедка, это устройства для передвижения грузов посредством движущегося гибкого элемента – каната, цепи или троса. Применение лебедки известно еще во времена рабовладельческого Египта и уже тогда позволили значительно ускорить подъем и перемещение грузов. В то время они приводились в движение мускульной или гужевой силой. Развитие техники и производства позволило использовать механический привод, который значительно облегчил работу с лебедкой.
В настоящее время используется два основных вида лебедок – это лебедки с ручным приводом и лебедки с электрическим приводом.
Лебедки ручные это универсальное и дешевое решение для подъема грузов на строительных площадках, складах, небольших производствах, а так же отлично подходит для вспомогательных и монтажных-демонтажных работ. Область применения ручных лебедок очень широка, так как для их работы не требуется наличие источников электричества.
К ручным лебедкам относятся рычажные лебедки, барабанные лебедки и монтажно-тяговые механизмы. Принцип работы лебедки рычажной ручной основан на протягивании каната через корпус с помощью сжимов, попеременно зажимающих канат и продвигающих его, в соответствующем направлении. В барабанной лебедке с ручным приводом подъем, и опускание грузов производятся вращением вручную одной либо двух рукояток, установленных на приводной вал. Для ускорения поднятия легких грузов изготовляют двухскоростные лебедки. Монтажно-тяговые механизмы своеобразны собственной системой, менее похожи на другие ручные лебедки. Принцип их работы базируется на протягивании каната через механизм лебедки, что позволяет применять канаты неограниченной длины.
МОНГ.06-14.15.03.02.1 509 ПЗ

№ докум. Подп. Дата
Чумовицкий А.Р. Введение Лит. Лист Листов
3
103
УГТУ, МОН-15з


Электрические лебедки – это грузоподъемное оборудование, предназначаемое для производств подъемно-транспортных операций при производстве строительных, монтажных и остальных работ, буровых установок, для комплектации различных строительных подъемных устройств, мачтовых подъемников, кранов, а также для перемещения железнодорожных вагонов и цистерн.
Лебедки тяговые предусмотрены для производства подъемно-транспортных операций для монтажных, строительных и прочих работ, а также для комплектации строительных подъемных устройств. Крепятся данные тяговые лебедки к любой, удобной для вас поверхности, к примеру: полы, стены, потолки, при помощи крепления на горизонтальной либо вертикальной площадке.
Лебедки маневровые предназначаются для передвижения железнодорожных вагонов на прирельсовых складах, и применяются на погрузочно-разгрузочных участках, что позволяет заменить тепловоз. Эти лебедки классифицируют как однобарабанные и двубарабанные, а по виду потребляемой энергии – электрические и пневматические.
Лебедки вспомогательные и буровые лебедки предназначены для транспортировки грузов и инструмента с приемных мостиков на буровые площадки, подъема грузов, свинчивания и развинчивания обсадных труб.
Лебедки скреперные предназначены для доставок отдельной от массивов горной массы при подземной разработке полезных ископаемых. Они также используются на открытых разработках и используются как средство механизации складирования кусковых и сыпучих материалов. В движение лебедка приводится при помощи включения или выключения рабочего и холостого барабана с помощью ручного тормоза. Шахтная лебедка, предназначается для передвижения оборудования и грузов, монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в условиях шахт.
Преимуществами использования лебедок является небольшие физические усилия при пользовании, простота конструкций и их управления, компактность габаритов и надежность в работе, большие тяговые усилия. С помощью лебедки Вы можете значительно облегчить работы связанные с подъемом и перемещением грузов, это позволит сэкономить время и средства.

Заключение

В работе разработана лебедка ЛВШ-25А с усовершенствованным узлом.
Установлено, что конкретные особенности эксплуатации лебедок индивидуальны. Общие особенности эксплуатации шахтных лебедок вспомогательных следующие:
- лебедки применяются в выработках с углом наклона от 0 до 30°;
- лебедки применяются в выработках с переменным профилем (±30°);
- лебедки применяются в шахтах любой категории по газу и пыли;
- использование лебедок при прохождении наклонных выработок не допускается.
Условия применения разрабатываемой лебедки следующие:
- угол наклона выработки, по которой осуществляется транспортирование грузов рельсовым транспортом, до 30°;
- лебедка может применяться для работы в шахтах при температуре окружающей среды от -30°С до +40°С. При температуре ниже 0°С рекомендуется использовать масло МС20;
- лебедка может эксплуатироваться как в продолжительном режиме работы двигателя (S1), так и в повторно кратковременном режиме S4 с ПВ = 40-60% с числом пусков в час до 100;
- напряжение питающей электрической сети – 380/660/1140 В;
- использование лебедок не допускается во время прохождения или углубки выработки, по которой осуществляется транспортирование грузов;
- лебедка может применяться в условиях окружающей среды, где относительная влажность воздуха при температуре +35°±2°С не более 98%.
МОНГ.06-14.15.03.02.1 509 ПЗ

Из Лист № докум. Подп. Дата
Разраб. Чумовицкий А.Р. Заключение Лит. Лист Листов
Провер.
Реценз. УГТУ, МОН-15з
Н. контр
Утв.

Причинами отказов лебедок являются знакопеременные перегрузки, которые приводят к повышенному износу всех движущихся частей. Также присутствует тенденция неукладки каната на барабане через отсутствие канавок. Отдельно, следует отметить об износе тормозных обкладок, в результате которого могут произойти значительные отказы всех элементов лебедки.
В результате были проведены расчеты выбранной конструкции лебедки.
В итоге был предложен порошковый фрикционный материал для тормозной колодки, который содержит порошки графита, железа, легированную медь, оксида алюминия, сульфида железа, карбида бора, карбида кремния и асбеста прокаленного. Способ получения тормозной колодки включает холодное прессование заготовки из порошкового фрикционного материала с усилием 400-500 МПа, нагревание полученной заготовки до 980-1050°С и ее динамическое прессование с энергией 850-950 МДж/м3. Тормозная колодка содержит рабочий слой из порошкового фрикционного материала и несущий слой из порошка железа. Обеспечивается повышение качества фрикционного материала, что позволяет повысить прочность и износостойкость тормозной колодки, снизить повреждаемость поверхности катания колеса и его износа.
Кроме того, барабан лебедки был конструктивно изменен, на котором предусмотрены канавки для каната.
Также установлено, что тормозной момент для усовершенствованного тормоза имеет величину меньше в 1,2 раза.
Кроме того, в результате расчетов установлено, что длина барабана лебедки составит 712 мм.
Результаты сравнительных эксплуатационных испытаний показали, что предложенный материал тормозных колодок владеет повышенными свойствами, что указывает на целесообразность в применении его в данной лебедке.