5.5.6. Расчет крепления каната к барабану

Надежное крепление каната к барабану обеспечивается клиновыми зажимами или прижимными планками. Чаще применяют прижимные планки, крепление (рис. 5.12) с помощью которых происходит за счет сил трения между планкой, канатом и барабаном. По правилам Росгортехнадзора полагается ставить не менее двух одноболтовых планок, смещенных одна относительно другой по окружности барабана на 60°.

Puc.5.12 .Схема крепления каната:

1 - барабан, 2 - прижимная планка, 3 - болт

Конец каната закладывается в крайнюю канавку нарезки петлей так, что основная часть каната переводится через частично вырубленный промежуточный выступ нарезки сразу в третью канавку. Петля каната накрывается сверху планкой, которая прижимается к барабану крепежным болтом. Отверстие с резьбой высверливается во второй от края канавке.

Расчет узла крепления каната к барабану проводится при максимальных нагрузках. Они возникают, когда канат почти полностью свит с барабана, т.е. перед самым касанием поднятым номинальным грузом основания. В этом случае канат нагружает узел крепления усилием

,

где - максимальное натяжение каната;

- основание натурального логарифма;

- коэффициент трения между канатом и барабаном;

- угол обхвата барабана неприкосновенными витками Z_непр (см.5.5.5) в радианах. Канат будет надёжно удерживаться планками, если его прижать к барабану усилием

где _-коэффициент сопротивления вырыву каната из под планок.

Болты, прижимающие планки к барабану испытывают напряжения от растяжения и в меньшей степени от изгиба, вызываемого силами трения. Действующие в болтах растягивающие напряжения равны.

_,

где Z – число болтов

- внутренний диаметр болта

R=1,25 – коэффициент запаса, учитывающий изгибные нагрузки .

Завершающей задачей расчёта узла крепления является определение диаметра болтов

,

где усилие прижатия планок Р в Н

- допускаемое напряжение в болтах , которое зависит от материала . Для болтов, изготовленных из стали марки Ст3 принимают мПа. Выполнив эти расчеты, полезно учесть и практические рекомендации. Обычно на эксплуатируемых кранах применяют стандартные болты М12 для крепления каната диаметром до 12,5 мм, М16 – до 15 мм, М20 до 17,5 мм. Поэтому если расчётный диаметр болтов получился излишне большим, допускается увеличение числа болтов доZ=4, заменив одноболтовые планки двухболтовыми, и за счёт этого уменьшить диаметр болтов.

5.5.7. Расчет толщины стенки барабана

Стенки барабана при работе испытывают напряжения от сжатия, изгиба и кручения. Однако, в барабанах, длина которых не превышает трех диаметров, напряжения от изгиба и кручения незначительны по величине и составляют только 10-15 % от напряжения сжатия. Поэтому основным расчетом стенки барабана является расчет на сжатие.

Если барабан литой, то минимальную толщину его стенки предварительно рассчитывают по эмпирической формуле из технологических возможностей отливки:

мм для чугунного барабана,

мм для стального барабана.

В формулы диаметр барабана Д_б подставлять в мм.

Затем проверяют уровень действующих напряжений при сжатии стенки огибающим её канатом с шагом навивки t

;

где S_б в Н

Расчётное напряжение должно быть меньше или равно допускаемому для материала из которого изготовлен барабан. Если условие не выполнено, то толщину стенки барабана увеличивают.

Таблица 5.5

Допускаемые напряжения , мПа (Н/мм²)

Материал	Группы режимов работы механизма
	1М	2М	3М	4М	5М	6М
ВМ Ст 3 сп	200	170	150	130	120	110
35Л	230	210	170	150	130	120
55Л	260	230	200	180	160	140
СЧ15	110	100	90	-	-	-
СЧ18	130	115	100	90	-	-
СЧ24	170	150	130	115	-	-