 |
2.Расчет механизма подъема груза
|
|
|
|
2. Расчет механизма подъема груза
2. 1. Выбор и расчет полиспаста
Расчет ведем по рекомендациям [1]. Кратность полиспаста выбираем по табл. 5. 1. Применяем сдвоенный полиспаст. Принимаем кратность полиспаста а = 2. Развернутая схема полиспаста показана на рис. 2
Усилие в набегающей на барабан ветви каната
где а = 2 – кратность полиспаста;
n = 6 – число направляющих блоков;
hбл = 0, 98 – к. п. д. блока;
m = 2 –число полиспастов.
По рекомендациям [1] усилие в набегающей ветви должно лежать в диапазоне Sб = 10000…30000 Н. Полиспаст выбран верно.
2. 2. Выбор грузового каната
На грузоподъемных кранах применяют главным образом стальные проволочные канаты, так как они обладают высокой прочностью, гибкостью во всех направлениях, безотказностью и надежностью, связанной с тем, что их полному разрушению предшествуют разрывы проволок, сигнализирующие об исчерпании ресурса каната.
Расчетное усилие в канате определим по формуле
где К = 5 – коэффициент запаса прочности для режима работы 3М;
Р – разрывное усилие каната.
Подходит канат ЛК-Р 6х19 (1+6+6\6)+1 о. с. ГОСТ 2688-80.
Диаметр каната – dк = 16, 5 мм. Разрывное усилие каната – Р = 147500 Н.
2. 3. Выбор крюковой подвески
Крюковая подвеска выбирается с таким расчетом, чтобы она соответствовала принятой схеме и кратности полиспаста, грузоподъемности и режима работы механизма.
По Приложению 2 [1] подбираем крюковую подвеску.
Типоразмер – 2-10-406 ( 2 – число блоков; 10 – грузоподъемность 7 т; 406 – диаметр блока).
Диаметр каната – dк = 14…17 мм. Расстояние между блоками – 62 мм.
2. 4. Определение основных размеров грузового барабана
|
|
|
Минимальный диаметр барабана определим по формуле
Dб ³ dк * w = 16, 5 * 16 = 264 мм
где w = 16 – коэффициент зависящий от типа подъемного устройства, привода механизма и режима работы механизма [1].
Принимаем по стандарту Dб = 450 мм.
Длину барабана определим по формуле
2*0, 71 + 0, 07 + 2*0, 07 = 1, 5 м
где 
- длина одного нарезного участка;
– длина гладкого среднего участка;
– длина гладкого концевого участка.
Длину нарезного участка определим по формуле
где t – шаг нарезки;
t = dк + 2…3 мм = 16, 5 + 2…3 = 18, 5…19, 5 = 18 мм
Zр – число рабочих витков каната, навиваемых на один нарезной участок;
где 
– рабочая длина каната, навиваемая на один нарезной участок;
где Н = 25 м – высота подъема груза;
а = 2 – кратность полиспаста;
Zнепр = 1, 5 – число неприкосновенных витков, которые должны обязательно оставаться на барабане после опускания груза и тем самым разгружать узел крепления каната к барабану;
|
| Рис. 3. Расчетная схема нарезного барабана |
Длина гладкого среднего участка
поэтому принимаем 
.
Длина гладкого концевого участка
Проверка
Условие соблюдается, барабан рассчитан верно.
2. 5. Расчет крепления каната к барабану
Усилие нагружения узла крепления
где f = 0, 1 – коэффициент трения между канатом и барабаном;
α =3*p = 9, 42 рад – угол обхвата барабана неприкосновенными витками.
Канат необходимо прижать усилием
где w = 0, 35 – коэффициент сопротивления вырыва каната из-под планок.
|
| Рис. 4. Схема крепления каната: 1 – барабан; 2 – прижимная планка; 3 - болт |
Диаметр болтов, прижимающих планки к барабану, определим по формуле
где Z = 2 – число болтов;
R = 1, 25 – коэффициент запаса, учитывающий изгибные нагрузки;
[s] = 80 МПа – допускаемое напряжение для болтов.
|
|
|
Принимаем dб = М20.
2. 6. Расчет толщины стенки барабана
Основной расчет стенки барабана расчет на сжатие. Принимаем, что барабан литой, чугунный (СЧ15). Толщину стенки барабана определим по формуле
d = 0, 02 * Dб + (6…10) = 0, 02*450 = (6…10) = 15…19 мм = 18 мм.
Определим расчетное напряжение при сжатии стенки огибающим ее канатом
где [s] = 60 МПа – допускаемые напряжения для чугуна СЧ15 и режиме работы 3М.
|
|
|
