Расчет электрической лебедки

Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом действия электрической лебедки; определить основные геометрические параметры данного подъемно-транспортного оборудования.

Назначение. Для перемещения грузов (в частности, снятых с автомобиля узлов и агрегатов) используются лебедки. Тяговый орган лебедки (канат) навивается на барабан или свивается с него.

6.1 Устройство и принцип действия лебедки

Лебедки бывают общего назначения, применяемые как самостоятельный механизм, и специальные, входящие в состав кранов или других строительных машин.

Основным элементом лебедки является барабан, который служит для преобразования вращательного движения привода механизма в поступательное движение подъема или опускания груза. Как правило, барабаны имеют цилиндрическую форму. Поверхность барабана может быть гладкой или желобчатой с винтовыми канавками. Барабаны с гладкой поверхностью применяются для многослойной навивки каната (когда надо уменьшить размеры барабана), а с желобчатой поверхностью -– для однослойной навивки.

6.3 Определение основных геометрических параметров лебедки

Рисунок 6.1 – Барабан с гладкой поверхностью

Длина каната, навиваемого на барабан, определяется из выражения:

, (6.1)

где – фактическая длина каната при максимальном подъеме груза, м; – диаметр барабана, м; – диаметр каната, м.

Длина каната должна быть меньше канатоемкости барабана , т.е. меньше длины каната, который может быть навит на барабан, диаметром и длиной .

При однослойной навивке на барабан с канавками его канатоемкость равна:

, (6.2)

где – число рабочих витков каната по длине барабана:

, (6.3)

где – шаг винтовой навивки, м.

Рисунок 6.2 – Барабан электрической лебедки с желобчатой поверхностью

По нормам глубина канавки винтовой нарезки должна быть не менее 0,5 .

При многослойной навивке:

, (6.4)

где – средний диаметр навивки, м; – число слоев каната на барабане; – число рабочих витков на гладком барабане.

Средний диаметр навивки и число рабочих витков определяются по следующим зависимостям:

(6.5)

Число слоев ограничивается условием: между последним слоем каната и краем борта барабана должен оставаться запас, равный для предотвращения схода каната с барабана. Таким образом, число слоев, которые можно поместить на барабане, определяется из уравнения:

, (6.6)

где – диаметр борта барабана, м.

Отсюда

(6.7)

Задание. Рассчитать геометрические параметры электрической лебедки по следующим исходным данным.

Таблица 6.1

№ варианта	Диаметр стального каната, мм	Размеры барабана
		, мм	, мм
1	9,3	170	275
2	11,5	210	340
3	13,5	245	400
4	15,0	270	445
5	17,0	305	500
6	19,0	340	560
7	22,5	405	665
8	24,5	440	725
9	28,0	505	825
10	30,0	540	885
11	33,5	605	990
12	37,5	675	1105
13	41,0	740	1150
14	45,0	810	1260

Вопросы для контроля знаний

1. К какой группе оборудования относятся лебедки?

2. В чем заключается принцип работы электрической лебедки?

3. Что является основным узлом лебедки?

4. Какое ограничение существует для длины каната?

5. Чем обусловлено число слоев каната на барабане лебедки?