Расчет на прочность канатов и строп грузоподъемных машин (в-5)

Цель работы: изучить виды канатов, научиться подбирать стальной канат на грузоподъемную машину

Таблица 1 - Исходные данные

Показатели	вариант
	5
а - расстояние, м	9
Q—масса груза, кг;	2500
m — число ветвей стропа	2
α —угол наклона строп к вертикали, град	11
Н – высота подъема груза, м	5
rС – вылет стрелы крана, м	5
lг – наибольший вылет груза по
горизонтальной составляющей	4
R – максимальный вылет крюка, м;	3
Угловая скорость вращения стрелы, с-1	0,20

Рисунок 3.1 – Схема к определению опасной зоны у грузоподъемного механизма

3. Порядок решения задачи

1. Определить длину ветви стропа из условия угла наклона к вертикали.

2. Определить натяжение, возникающее в каждой ветви стропа.

3. Определить радиус опасной зоны.

4. Определить разрывное усилие в ветви стропа.

5. По разрывному усилию подобрать марку стропа.

Грузовые, стреловые, вантовые, несущие и тяговые стальные проволочные канаты перед установкой на грузоподъемную машину (ГПМ) следует проверить расчетом:

РРАЗ	К ,	(3.1)
SВК

где Р_раз — разрывное усилие каната, принимаемое по сертификату, а при проектировании - по данным ГОСТ 2668-69, ГОСТ 3062...3098-74 и ГОСТ

3241-69, Н;

S_вк — наибольшее натяжение ветви каната без учета динамических нагрузок, Н; К— коэффициент запаса прочности — регламентируется типом привода

ГПМ (ручной, машинный) и режимом работы механизма. Для кранов с ручным приводом К = 4, с машинным К = 5...6; для лифтов грузовых без проводника и малых К = 8... 13; для лифтов грузовых с проводником и пассажирских К = 9…25; при подъеме и опускании грузов с помощью приводной лебедки К = 4; при подвешивании груза через крюки, петли или серьги К = 6; при страховании грузов для подъема и опускания К = 12.

Если в сертификате или свидетельстве об испытании каната дано суммарное разрывное усилие, значение Р_раз определяют умножением суммарного разрывного усилия на 0,83 или на коэффициент, определенный по ГОСТу на канат выбранной конструкции.

Длина ветви стропа из условия угла наклона к вертикали (угол не должен превышать 60°), м,

l_min 1,155а=10.4м (3.2)

где а — максимальное расстояние между центром тяжести груза и местом закрепления стропа, м.

При известной массе груза Q натяжение, возникающее в каждой ветви стропа, Н;

(3.3)

где Q—масса груза, кг;

g —ускорение свободного падения; 9,81 м/с²; m — число ветвей стропа;

К_н — коэффициент неравномерности массы груза на ветви стропа; при m≥4 К_Н = 0,75, а при m<4 Kн = 1;

α —угол наклона строп к вертикали, град.

Разрывное усилие в ветви стропа определим по формуле:

(3.4)

где S_ВК — натяжение, возникающее в каждой ветви стропа, Н.

Расстояние возможного отлета груза для определения границы

опасной зоны определим по формуле:

r_x = 0,3H=1.5м (3.5)

где Н – высота подъема груза, м;

Радиус опасной зоны определим по формуле:

R = rC+0,5lг +0,3Н =8.5м	(3.6)

где r_С – вылет стрелы крана, м;

l_г – наибольший вылет груза по горизонтальной составляющей, (при подъеме длинномерных грузов по вертикали их отлет связан с падением во всю длину), м; Н – высота подъема груза, м

Отлет груза при падении с высоты Н от точки его подвешивания определяем по формуле:

(3.7)

где	угловая скорость вращения стрелы, с-1;
R – максимальный вылет крюка, м;

Вывод: По известному значению разрывного усилия (Р_раз) подбираю канат и его тип ТК 6^x19(1+6+12)+1 о.с ГОСТ 3070-88, его диаметр 11 мм, масса 100 м смазачного каната=43.3кг.