3. Защита контрольной работы

Студент допускается к защите, если ему зачтены проверяющим преподавателем все 5 задач, составляющих контрольную работу.

На защите студенту может быть предложено:

• решить одну из похожих задач;

• решить одну из задач задания, но с измененными условиями;

• ответить на конкретные вопросы (см. ниже).

Зачтенная контрольная работа является основой для получения студентом зачета по курсу «Оборудование отрасли» в данном семестре.

Если в процессе зашиты контрольные работы студент не проявил соответствующих знаний, ему назначается повторная защита. Если и на повторной защите результат отрицательный, студенту выдается новое задание.

4. Вопросы для самопроверки и подготовки к защите работы

• Какова роль подъёмно-транспортного оборудования в общем технологическом процессе?

• Какие виды перемещаемых грузов существуют?

• Какие существуют виды ПТО по назначению, устройству и принципу действия (общая классификация)?

• Из чего складывается общее время цикла работы машины?

• Что такое продолжительность включения механизма (ПВ, %)?

• Какие режимы эксплуатации ПТО различают?

• Какие виды нагрузок действуют на детали и узлы ПТО?

• Какие виды ПТО относятся соответственно к внешнему, межцеховому и цеховому заводскому транспорту?

• Чем отличается ПТО циклического действия от ПТО непрерывного действия?

• В чем назначение привода машины?

• Какие виды приводов существуют?

• Что такое грузоподъемность и производительность машины?

• Физико-механические основы работы механизмов для подъема и перемещения грузов (правило рычага, трение скольжения, трение качения, закон Паскаля).

• Простейшие грузоподъемные механизмы: наклонная плоскость, тележка, спуск, рольганг.

• Гибкие тяговые органы грузоподъемных механизмов: канаты, цепи.

• Блоки и полиспасты. Схемы полиспастов. Характеристики и назначение полиспастов.

• Грузозахватные устройства: крюки, стропы, петли, грейферы, захваты и др. Принцип действия и силовые зависимости.

• Какие виды домкратов применяют в качестве подъемных средств?

• Физико-механическая сущность работы винтовых домкратов.

• Физико-механическая сущность работы гидравлических домкратов, подъемных столов и штабелеров.

• Общее устройство и принцип действия ручной тали.

• Общее устройство и принцип действия электрической тали (тельфера).

• Лебедки, их назначение, разновидности и общее устройство.

• Электроштабелеры: устройство, назначение и принцип действия.

• Какие основные виды кранов используют на машиностроительных предприятиях?

• Общее устройство, назначение, принцип действия и основные характеристики кранов внутрицехового назначения (мостовых, консольно-поворотных, кранов-штабелеров и др.).

• Общее устройство, назначение, принцип действия и основные характеристики кранов межцехового назначения (козловых, автомобильных, железнодорожных, башенных и др.).

• Нагрузки, действующие на детали и узлы кранов.

• Что такое грузовысотная характеристика стрелового крана?

• Общее устройство и принцип действия механизмов подъема кранов.

• Общее устройство, принцип действия и разновидности механизмов передвижения кранов.

• Как осуществляется токоподвод к механизмам крана?

• Какие виды ограничителей передвижения существуют в механизмах крана? Принцип их действия.

• В чем отличие напольного мостового крана от подвесного?

• Что такое кран-балка?

• Металлоконструкции кранов. Основные типы.

• В чем назначение тележки крана и каково его устройство?

• В чем суть расчета крана на устойчивость? Какие краны рассчитывают на устойчивость?

• Опорные детали и элементы кранов. Противовесы. Их роль в повышении запаса устойчивости крана.

• Кинематические схемы кранов. Их обоснование с позиции теории механизмов и машин.

• Общее устройство, назначение, принцип действия и основные характеристики конвейеров с тяговым органом (ленточных, пластинчатых, подвесных, элеваторов и др.).

• Для чего служат натяжные устройства в конвейерах? Виды натяжных узлов.

• Как определяют объемную, весовую и штучную производительность транспортирующих машин с тяговым органом?

• Что представляет собой плотность и угол естественного откоса транспортируемого материала?

• Какие существуют виды конвейерных трасс?

• Какие существуют виды транспортерных лент?

• Какие виды цепей применяют в качестве тягового органа?

• Назначение и конструкция роликоопор.

• Приводные барабаны и звездочки.

• Загрузочные и разгрузочные устройства конвейеров.

• Очистительные устройства конвейерных лент.

• Какие по форме пластины применяют в пластинчатых конвейерах?

• Из каких основных частей состоит элеватор и в чем особенности его работы?

• Общее устройство, назначение, принцип действия и основные характеристики конвейеров без тягового органа (винтовых, рольгангов, вибрационных и др.).

• Какие достоинства и недостатки имеют винтовые конвейеры по сравнению с ленточными и пластинчатыми?

• Какие грузы целесообразно транспортировать винтовыми конвейерами?

• Подъемники, погрузчики, электрокары, гидравлические тележки и другие средства внутрицехового транспорта. Назначение, общее устройство и основные типы.

• Устойчивость вилочных погрузчиков. Критерии оценки и способы повышения.

В задачах приняты следующие обозначения физических величин:

– усилие перемещения (груза, тележки, крана и т.п.), ;

– грузоподъемность механизма или машины (вес поднимаемого груза), ;

– вес машины, агрегата или его звена, ;

– пролет крана, ;

– длины рукояти домкрата, ;

– диаметр колеса (тележки, крана), ;

– диаметр цапфы вала, ;

– диаметры резьбы, диаметры цилиндров, ;

– угол подъема наклонной плоскости, ;

– угол охвата блока канатом, ;

– база крана (тележки), погрузчика, ;

– коэффициент трения скольжения;

– приведенный коэффициент трения в подшипнике качения;

– коэффициент трения скольжения каната по блоку;

– коэффициент трения качения, ;

– масса (груза, агрегата), ;

– высота подъема груза, ;

– скорость передвижения (крана, погрузчика) или скорость подъема груза, ;

– угловая скорость, ;

– частота вращения вала, ;

– коэффициент полезного действия (блока, барабана, полиспаста и др.);

– передаточное число;

– коэффициент запаса устойчивости;

– число зубьев колеса.

ЗАДАНИЕ 1

Задача 1. Определить усилие, необходимое для перемещения груза (рис. 1) по наклонной поверхности и нагрузку, действующую на опору нижнего блока. На сколько увеличится усилие, если блоки будут неподвижны?

Вариант
1	50	30	60	0,1	0,08	0,98
2	70	20	45	0,15	0,1	0,97
3	100	45	90	0,2	0,15	0,96
4	120	60	0	0,3	0,2	0,98
5	150	30	30	0,2	0,1	0,97
6	180	45	90	0,1	0,2	0,96

Задача 2. Определить усилие, необходимое для перемещения тележки с грузом (рис. 2). Во сколько раз усилие перемещения будет больше, если груз тянуть волоком?

Вариант
1	500	100	250	50	0,12	0,5
2	700	150	300	60	0,08	0,6
3	1000	120	350	70	0,05	0,8
4	300	80	150	40	0,1	0,4
5	800	100	200	30	0,09	0,6
6	1000	150	300	65	0,1	0,5

Задача 3. Может ли погрузчик (рис. 3) поднимать без противовеса груз массой ? Какой должна быть масса противовеса, чтобы коэффициент запаса устойчивости был не ниже заданного значения ?

Вариант
1	3000	4500	2,0	1,3
2	2500	3000	1,8	1,5
3	2000	2500	1,6	1,2
4	2500	4000	2,0	1,2
5	3000	4000	2,4	1,5
6	2200	4200	1,8	1,3

Задача 4. Достроить кинематическую схему ленточного конвейера (рис. 4), указать его основные элементы и узлы, а также их конструктивные особенности (тип).

Задача 5. Определить нагрузки, действующие на мост, ходовые колеса крана и тележки (рис.5), когда

1. тележка находится в крайнем положении

2. в центральном положении.

Определить усилие необходимое для перемещения крана.

Вариант
1	50	25	5	10	2,0	1,2	200	50	0,002	0,02
2	75	50	7	12	2,5	1,6	250	40	0,003	0,01
3	100	70	4	15	3,5	2,2	280	50	0,002	0,02
4	25	15	2	8	1,7	1,0	300	65	0,004	0,01
5	80	55	8	12	2,8	1,7	320	75	0,003	0,03
6	120	80	10	15	3,0	1,9	350	90	0,004	0,02

ЗАДАНИЕ 2

Задача 1. Определить, будет ли самопроизвольно двигаться вниз груз по наклонной плоскости (рис. 1). При каком минимальном значении угла это произойдет?

Для решения использовать данные задачи 1 задания 1. Влияние троса не учитывать.

Задача 2. Какой груз можно поднимать домкратом, показанным на рис. 6, если усилие рабочего, прикладываемое к рукоятке ? Обладает ли домкрат условием самоторможения? Коэффициенты трения в пяте и в резьбе принять одинаковыми.

Вариант
1	350	36	29	6	0,10
2	420	40	36	3	0,08
3	300	44	35	8	0,15
4	400	48	39	8	0,12
5	380	50	37	12	0,18
6	360	48	39	8	0,10

Задача 3. Погрузчик (рис. 3) наезжает на препятствие. Столкновение происходит при скорости за промежуток времени . Произойдет ли при этом опрокидывание погрузчика:

1. без противовеса;

2. с противовесом.

Каковы при этом коэффициенты запаса устойчивости?

Примечание: остальные данные взять из таблицы задачи 3 задания 1.

Вариант
1	7,2	5000	0,10
2	3,6	3500	0,15
3	5,0	3200	0,08
4	10,0	4500	0,20
5	3,6	3500	0,10
6	7,2	3000	0,30

Задача 4. Достроить кинематическую схему пластинчатого конвейера (рис. 7), указать его основные элементы и узлы, а также их конструктивные особенности (тип).

Задача 5. Определить нагрузки, действующие в опорах настенного рельсового крана при крайнем и центральном положении тележки (рис. 8).

Вариант
1	25	8	3,5	2,0	1,8	15
2	50	10	4,0	3,0	2,0	30
3	75	12	5,0	2,8	2,8	55
4	80	10	4,5	2,0	1,7	60
5	100	12	5,5	3,5	2,5	70
6	50	12	3,5	3,2	2,2	35

ЗАДАНИЕ 3

Задача 1. Определить кратность и КПД полиспаста механизма подъема (рис. 9). Определить также усилие в канате, набегающем на барабан, если вес поднимаемого груза . КПД всех блоков принять одинаковым и равным . Указать основные (1 – 5) элементы механизма подъема.

Вариант	Схема
1	а	20	0,95
2	б	35	0,97
3	в	50	0,96
4	г	75	0,98
5	д	100	0,95
6	а	50	0,93

Задача 2. Определить какой груз можно поднимать гидравлическим домкратом (рис. 10), если усилие рабочего . Определить также давление в большом и малом цилиндрах.

Вариант
1	500	100	20	40
2	450	70	25	55
3	300	50	15	35
4	250	40	15	28
5	200	30	12	30
6	500	50	18	28

Задача 3. Определить величину крутящего момента, на передних приводных колесах погрузчика (рис. 3), необходимого для его движения:

1. с грузом и противовесом;

2. без груза.

Примечание: остальные данные принять из таблицы задачи 3 задания 1.

Вариант
1	500	40	0,002	0,02
2	450	50	0,005	0,01
3	350	70	0,003	0,02
4	300	60	0,001	0,03
5	250	50	0,002	0,04
6	480	45	0,001	0,02

Задача 4. Достроить кинематическую схему скребкового конвейера (рис. 7), указать его основные элементы и узлы, а также их конструктивные особенности (тип).

Задача 5. Определить нагрузки, действующие в опорах крана (рис. 11) на колонне. Значения параметров принять из таблицы задачи 5 задания 2.

ЗАДАНИЕ 4

Задача 1. По условию задачи 1 задания 3 найти мощность, которую должен развивать электродвигатель, чтобы поднимать груз. Частота вращения вала двигателя , КПД - ; передаточное отношение и КПД редуктора и ; диаметр барабана и КПД - ; . Определить также время, за которое груз может быть поднят на высоту . Скорость подъема принять постоянной.

Вариант	Схема
1	а	550	0,7	6,0	0,81	200	0,90	10
2	б	300	0,8	5,5	0,75	300	0,94	15
3	в	750	0,75	6,5	0,85	250	0,92	12
4	г	630	0,8	7,0	0,90	350	0,95	20
5	д	450	0,7	4,5	0,88	220	0,96	18
6	а	630	0,8	5,5	0,90	300	0,94	16

Задача 2. Определить грузоподъемность ручной лебедки (рис. 12), если усилие рабочего, прикладываемое к рычагу, . Зубчатые колеса и соосны; - КПД всего зубчатого механизма.

Вариант
1	200	15	30	20	36	0,90
2	250	17	34	22	38	0,92
3	180	13	32	26	52	0,93
4	150	14	35	28	40	0,94
5	220	16	32	30	48	0,91
6	280	14	30	22	34	0,92

Задача 3. Исходя из условия задачи 3 задания 1, определить, может ли погрузчик (рис. 3) поднимать груз массой , работая при уклоне в сторону движения? Какой должна быть масса противовеса, чтобы коэффициент запаса устойчивости был не ниже заданного значения ?

Задача 4. Изобразить кинематическую схему конвейера, указать его основные элементы и узлы, способы загрузки и разгрузки.

Вариант 1 – Конвейер винтовой.

Вариант 2 – Конвейер вибрационный.

Вариант 3 – Конвейер подвесной.

Вариант 4 – Конвейер роликовый (рольганг).

Вариант 5 – Элеватор ковшовый.

Вариант 6 – Элеватор полочный.

Задача 5. Определить нагрузки, действующие на ходовые колеса козлового крана(рис. 13), а также усилия в стойках металлоконструкции для случаев, когда электроталь находится:

1. в центральном положении;

2. в крайнем .

Вариант
1	25	15	2	10	10	200	30	0,002	0,02
2	40	25	3	12	12	220	40	0,003	0,01
3	50	30	4	13	10	250	50	0,002	0,02
4	75	45	4	12	15	280	70	0,015	0,05
5	100	80	5,5	15	12	320	85	0,025	0,03
6	150	110	6	16	15	350	100	0,004	0,02

Рисунки к задачам на контрольную работу

ЛИТЕРАТУРА

1. Каржавин В.В. Оборудование отрасли: Рабочая программа по дисциплине. Ектеринбург, изд-во РГППУ. 2001. – 15 с.

2. Александров М.П. Грузоподъемные машины. Учебник для вузов. – М. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. Высшая школа, 2000. – 552 с.

3. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины: Учебн. пособие для машиностр. вузов. -3-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1983. – 487 с.

4. Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций / под ред. М.П. Александрова и Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение. 1987. – 122 с.

5. А.В. Кузьмин, Ф.Л. Марон. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. Минск: Высшая школа, 1983. – 350 с.

6. Погрузочно-разгрузочные машины и складское оборудование промышленных предприятий / Под ред. Я.Л. Немец. М: Машиностроение, 1970. – 526 с.

Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Оборудование отрасли»

(ГОС – 2000)

Подписано в печать 19.02.2004. Формат 60×84/16. Бумага писчая № 1. Усл. печ. л. 1,39.. Уч.-изд. л.1,48. Тираж 100_экз. Заказ № 42-р. Российский государственный профессионально-педагогический университет. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11.

Ризограф РГППУ. Екатеринбург, ул. Машиностроителей, 11