Приклад рішення

Розрахувати та вибрати діаметр сталевого дротового канату для механізму підйому вантажопідйомного крану за такими даними: Q = 36 т, здвоєний поліспаст, який забезпечує точне вертикальне переміщення вантажу і однакові реакції в опорах барабана ( кількість віток а = 2) кратністю u = 4, швидкість підйому вантажу υ_В = 15 м/хв.; висота підйому вантажу Н = 15 м; режим роботи – важкий, відносна тривалість включення ПВ = 37%.

Максимальний натяг в канаті, який набігає на барабан, при підйомі вантажу визначається за формулою :

,

де G – номінальна вага вантажу;

η_П - ККД поліспасту.

,

де η_бл - ККД блока.

Для блока на підшипниках кочення η_бл = 0,97 – 0,98

Приймаємо η_бл = 0,97

Тоді

Канат вибираємо за розривним зусиллям:

,

де n_К – коефіцієнт запасу міцності, який вибирається залежно від режиму роботи механізму (таблиця 2.1)

S_P ≥ 46,182×6 = 277,092 кН

Обираємо тип канату ЛК – З 6×25.

Таблиця 2.1 - Запаси міцності канатів n_К

За додатком ІІ обираємо канат з такими параметрами :

S_P =291 кН; d_к = 25,5 мм.

Фактичний коефіцієнт запасу міцності обраного канату :

Порядок виконання роботи:

1. З таблиці варіантів завдання вибрати вихідні дані для розрахунку каната.

2. Розрахувати максимальний натяг в канаті .

3. Розрахувати ККД поліспасту.

4. Розрахувати розривне зусилля.

5. Сформулювати висновок.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 3

« Розрахунок барабанів»

Мета роботи : набути навички з розрахунку барабанів механізму підйому мостових кранів.

Завдання.

Визначити мінімальні розміри ….. барабана механізму підйому мостового електричного крану вантажопідйомністю …. т, який працює в ……. режимі, якщо діаметр каната ….. мм, а висота підйому ……м, кількість ниток каната …, барабан з двома нарізками.

Таблиця варіантів завдання

Варіант	Матеріал барабану	Вантажо-підйом- ність, т	Режим роботи	діаметр каната, мм	висота підйому, м	Кількість ниток каната (і)
1	Чавунне лиття	10	легкий	21	10	4
2	Стальне лиття	8	важкий	18,5	12	4
3	Листова сталь	12	легкий	19,5	14	6
4	Стальне лиття	6	середній	17,5	17	6
5	Чавунне лиття	3	легкий	15	20	4
6	Листовасталь	5	легкий	17,5	22	8
7	Стальне лиття	10	середній	26	13	6
8	Чавунне лиття	20	середній	42	15	8
9	Листовасталь	30	важкий	47,5	26	8
10	Стальне лиття	40	важкий	50,5	22	8
11	Листовасталь	50	важкий	60	29	8
12	Чавунне лиття	5	легкий	17,5	14	6
13	Стальне лиття	3	легкий	15	17	4
14	Чавунне лиття	20	середній	32,5	20	6
15	Листова сталь	16	важкий	42	22	4
16	Чавунне лиття	20	важкий	47,5	13	4

Продовження таблиці вибору варіантів

17	Стальне лиття	10	середній	28,5	15	6
18	Чавунне лиття	30	важкий	50,5	26	8
19	Листова сталь	50	важкий	50	22	8
20	Чавунне лиття	20	середній	40	30	6

ВКАЗІВКИ

Теоретичні відомості.

У механізмах підйому застосовують такі типи бараба­нів (рис. 3.1): з нарізаною та гладенькою поверхнями; звичайної конст­рукції (з намотуваним канатом) і фрикційні; циліндричні, конічні та криволінійні.

У більшості підйомних машин використовують барабани з гвин­товими канавками для намотування каната в один шар. Призна­чення канавок — зменшити напруження зминання, усунути тертя між сусідніми витками, а отже, зменшити спрацювання і підвищити довговічність канатів. Багатошарова навивка каната дає змогу скоротити довжину барабана, хоча при цьому збільшується спра­цювання каната і, крім того, швидкість навивання стає змінною; барабани з такою навивкою застосовуються обмежено.

За способом виготовлення барабани бувають: литі з чавуну (СЧ15) або сталі (25Л); зварні з тонколистової сталі з накатаними канавками (для легких умов праці) або з товстостінних труб з на­різними канавками, а також зварно-литі.

У нарізних барабанах на обох кінцях передбачено реборди; барабани для здвоєних поліспастів реборд не мають.

Барабан 6 з редуктором 1 показано на рисунку 3.1, а. Кінець вихід­ного вала 2 редуктора має фасонну форму: на зовнішній поверхні нарізано зуб'я 4, а всередині зроблено виточку, куди вставлено сфе­ричний підшипник З, який забезпечує статично визначувану систе­му механізму і компенсацію перекосів при монтажі.

На внутрішній частині втулки 5, скріпленої з барабаном, нарізано зуб'я, які вхо­дять у зачеплення, утворюючи зубчасту муфту.

Профілі канавок на барабані показано на рисунку 3.1, б.

Для правильного укладання каната на барабан, особливо при бага­тошаровій навивці, встановлюють канатоукладальники (рис,3.1, в).

Від ланцюгової передачі 4 приводиться в рух гвинт 1 з правою і лівою різьбами, який переміщує каретку 2 по напрямній 3. Хід каретки за кожен оберт барабана дорівнює діаметру каната.

Барабани, як правило, мають циліндричну форму, але якщо потрібно змінювати натяг намотуваного каната за певним зако­ном (у механізмах зміни вильоту стріли) застосовують барабани конічної (рис. 3.1, г) або іншої форми, які забезпечують сталість обертального моменту привода. [1, с.35-40].

Рисунок 3.1. Канатні барабани