- •Міністерство освіти і науки України
- •Завдання
- •1.Тема: «Расчет и выбор основных параметров и узлов стационарной электрической реверсивной лебедки»
- •Исходные данные
- •1. Подбор стального каната
- •2.Определение основных размеров барабана
- •3.Выбор электродвигателя
- •4.Выбор редуктора.
- •5.Выбор тормоза
- •6.Выбор муфты.
- •7.Проверка работоспособности тормоза.
- •Список использованных источников
1. Подбор стального каната
1.1. Определение к.п.д. полиспаста.
При кратности полиспаста не более 4 его к.п.д., с достаточной степенью точности, определяется по формуле:
ηпол = ηблn, (1)
где n - число всех блоков, n=5 (см. Рис.3);
ηбл - к.п.д. одного блока: на подшипниках скольжения ηбл = 0,96, а на подшипниках качения ηбл =0,98;
Для заданной схемы подвески груза n = 4 и, следовательно,
ηпол = 0,985 = 0,90.
1.2. Определение натяжения ветви каната, навиваемой на барабан.
Натяжение каната определяем по формуле:
где q - масса грузозахватных приспособлений, принимается, согласно схем запасовки полиспаста (а, б, в), равным 0,025, 0,05 и 0,075 от массы поднимаемого груза; а - кратность полиспаста, определяется отношением числа ветвей каната, на которых подвешен груз к ветвям, что навиваются на барабан лебедки, для заданной схемы в =4. После подстановки получаем
20438 Н.
1.3. Подбор стального каната.
Для механизма подъема башенных кранов и строительных лебедок применяются, как правило, стальные канаты крестообразной свивки. В тех случаях, когда перемещаемый груз движется в направляющих (подъемники, лифты), применяются канаты параллельной свивки, как наиболее долговечные. Чтобы исключить раскручивание каната выбираем канат крестообразной свивки.
1.3.1. Определение допускаемого разрывного усилия в канате
Допускаемое разрывное усилие в канате Sp, определяем по формуле:
Sp = R·Sk,
где R - коэффициент запаса прочности каната (принимается для легкого режима работы равным 5, для среднего - 5,5 и тяжелого – 6), принимаем R=5,5;
Sk - натяжение ветви каната, навиваемой на барабан, Sk = 20438 Н.
Подставив численные значения R и Sk, получим допускаемое разрывное усилие в канате:
Sp = 5,5 · 20438 = 112409 H.
По табл.2 [3], согласно ДСТУ 2688-80 и маркировочной группе с расчетным пределом прочности при растяжении проволоки σ = 1862МПа, выбираем канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х19 (6 прядей по 19 проволок в пряди) с одним органическим сердечником диаметром dк = 14,0 мм и фактическим разрывным усилием Sp = 112500 H. Для правильно подобранного каната фактический коэффициент запаса прочности Rф не должен быть меньше заданного:
В нашем случае
Rф =
что допустимо, поскольку 5,505 5,5.
2.Определение основных размеров барабана
Конструктивный диаметр блоков и барабана строительных лебедок и лебедок, что применяются в механизмах подъема груза стреловидных кранов, с целью обеспечения достаточной долговечности работы канатов по правилам Госгортехнадзора выбирается из условий:
- для барабана лебёдки
Dб ≥ е·dк
где е - коэффициент, зависящий от режима работы лебедки, принимаемый равным при легком режиме работы - 16, среднем - 18, тяжелом – 20; е =18.
Для нашего случая Dб =18·14,0 = 252 мм.
По табл.3 [3] конструктивно принимаем Dб = 280 мм, в соответствии со стандартными значениями нормального ряда диаметров.
Канатоёмкость барабана lб зависит от длины навиваемого каната Lк, числа слоев навивки каната m, диаметра барабана Dб и диаметра каната dк . Выбираем конструкцию с гладким барабаном и многослойной навивкой каната. Число слоев навивки каната m не должно превышать 4. На первом этапе расчета определим рабочую длину барабана при условии, что канат навивается на барабан в два слоя, ( m = 2), по формуле
Тут Lк - длина каната, навиваемого на барабан, равная
Lк = а·Н + lд.в,
где lд.в- длина дополнительных витков каната, для размещения мест закрепления каната на барабане лебедки, принимаем lд.в= 2πDб.
Тогда Lк = а·Н + 2·π·Dб = 4 · 40 + 2·π·0,28 = 161,75 м ≈ 162 м
Подставив значения Lк в формулу для определения lб получим
.
Отношение рабочей длины барабана к его диаметру должно быть в пределах
.
Для нашого случая , что не желательно;
Принимаем трехслойную навивку каната на барабан и снова считаем его рабочую длину при m=3.
Толщина стенки обечайки барабана определяется по эмпирической формуле [3]:
δст = 0,02·Dб + (6 … 10) мм.
В нашем случае δст = 0,02 · 280 + 8 = 13,6 мм.
Толщина реборды барабана конструктивно принимается равной dк, но не более чем толщина стенки обечайки, δр = dк = 14,0.
Барабаны, на которые канат навивают в несколько слоев, имеют реборды, которые, чтобы избежать сползания витков каната, должны выступать над последним слоем не менее чем на величину hр = (2...2,5) dк.
Рисунок 3 - Кинематическая схема электрореверсивной лебедки
Высоту реборды принимаем равной
hр = 2,0·dк = 2,0 · 14,0 = 28 мм
Диаметр барабана по кругу вершин реборд определяем по формуле:
Dб.р = Dб + 2·m·dк + 2·hр,
откуда,
Dб.р = 280 + 2·3·14,0 + 2·28 = 420 мм.
По табл.3 [3] конструктивно принимаем Dб.р = 450 мм.
Полная длина барабана (габаритная) определяется по формуле:
Lб = lб + 2·δр ,
Откуда
Lб = 747 + 2·14 = 775 мм.