Расчет механизма подъема

3. Расчет механизма подъема.[pic 1]

3.1 Выбор полиспаста, каната, диаметра барабана и блоков.

По аналогии с выполненным современными конструкциями кранов примем схему механизма подъема по рисунку 1.

[pic 2]

Рисунок 1 - Кинематическая схема механизма подъема

Электродвигатель переменного тока соединяется через вал-вставку с помощью зубчатых муфт с зубчатым цилиндрическим двухступенчатым редуктором. Редукторная полумуфта вала-вставки используется как тормозной шкив нормально-замкнутого электромагнитного колодочного тормоза. Соединение вала редуктора с барабаном производится также зубчатой муфтой, одна из полумуфт которой изготовлена за одно целое с выходным валом редуктора.

С целью обеспечения строго вертикального подъема груза и создания неизменной нагрузки на опоры барабана и на ходовые колеса тележки независимо от высоты подъема груза принимается сдвоенный полиспаст (а=2) с кратностью m=3.

.                              

                                     3.2 Расчет каната

3.2.1 Максимальное натяжение каната сдвоенного полиспаста при подъеме груза:

                                                          (3.2.1)                              [pic 3]

где        Q – грузоподъемность, кН;

        a – сдвоенный полиспаст;

        [pic 4] - коэффициент, учитывающий потери на блоках ([pic 5]);

[pic 6]

3.2.2 Расчет каната по Правилам Госгортехнадзора проводим по формуле:

                                                   ;                                                    (3.2.2)[pic 7]

где        [pic 8] - запас прочности; для грузовых канатов при среднем режиме [pic 9]=5,5

=13,745.5=75,57 кН.[pic 10][pic 11]

По таблицам на канаты ГОСТа 2688-80 выбираем канат типа ЛК-Р 6[pic 12]19 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности проволоки при растяжении, равном 190 кГ/мм[pic 13], разрывное усилие [pic 14] = 138,5  кН.

Условное обозначение каната:15 – 190 – I – ГОСТ 2688-80.

3.2.3 Фактический запас прочности:

                                                                  (3.2.3)[pic 16][pic 15]

.[pic 17]

3.3  Расчет барабана

3.3.1 Минимально допускаемый диаметр барабана, измеренный по дну канавки для каната, определяется по формуле:[pic 18]

                             ;                                             (3.3.1)   [pic 19]

где        [pic 20] - коэффициент, принимаемый по Правилам Госгортехнадзора в зависимости от типа грузоподъемной машины и режима работы (таблица 16).       Для рассматриваемого случая [pic 21] = 25

Тогда:

.[pic 22]

Так как увеличение диаметра барабана приводит к повышению долговечности каната, то примем диаметр барабана по центру наматываемого каната Dб = 400 мм.

3.3.2 Число витков нарезки на одной половине барабана:

[pic 23]

[pic 24]

3.3.3 Длина нарезки на одной половине барабана:

              [pic 25]

3.3.4 ta – шаг нарезки:

.3.4)[pic 26]

Тогда:

.[pic 27]

Оставляем на закрепление каната с каждой стороны барабана расстояние s равное длине не менее четырех шагов нарезки. При tб = 18 мм, примем s = 72 мм. Расстояние между правым и левым нарезными полями l1 в средней части барабана примем равным 130 мм. Расстояние между осями ручьев блоков в крюковой обойме принято равным 133 мм. Таким образом, размер l1 обеспечивает нормальное набегание каната на барабан даже при самом верхнем положении крюковой обоймы.[pic 28]