Приклад рішення.

Визначити мінімальні розміри чавунного барабана механізму підйому мостового електричного крану вантажопідйомністю 10 т, який працює в середньому режимі, якщо діаметр каната 17,5 мм, а висота підйому 12м, кількість ниток каната 4, барабан з двома нарізками.

Визначаємо діаметр барабана :

D_o=d(e-1),

де d – діаметр каната,мм;

е - коефіцієнт, який залежить від типу підйомного пристрою та режиму його експлуатації (табл. 3.1)

Таблиця 3.1- Найменші допустимі значення коефіцієнта е та коефіцієнта запасу міцності каната k.

Привод	Режим роботи	коефіцієнт		Тип вантажопідйомної машини
		е	k
ручний	-	18	4	Всі типи, за виключенням приведених низче
машинний	легкий	20	5
	середній	25	5,5
	важкий, надто важкий	30	6
	надто важкий, непреривний	20	6
	легкий	16	5	Талі електричні
	важкий	20	6	Талі електричні
	надто важкий	25	6	Крани стрілові

D_o= 17,5( 25 – 1) = 420 мм

Розраховуємо товщину стінки барабана :

а = 0,02 D_o+(6…10) мм

а = 0,02×420 + 10 ≈ 18 мм

Знаходимо крок нарізування барабана :

t = d + 2

t = 17,5 + 2 = 19,5 мм

Перевіряємо напругу стискання в стінці барабана :

σ_сж= Р/аt≤ [σ] _сж,

де Р – натяг каната, Н.

де Q – вантажопідйомність крана, т;

q – вага підвіски, Н

η_бл = 0,98

[σ] _сж – допустиме напруження стискання, МН/м²

Таблиця 3.2. Допустимі напруження стискання, МН/м²

Для чавунного лиття (СЧ 15-32)	80
Для стального лиття (35Л)	100
Для листової сталі Ст.3,Ст.5	110 - 180

σ_сж=

Визначаємо корисну довжину каната, який навивається на барабан :

L = Н×і

L = 12×4 = 48 м

Знаходимо кількість робочих витків на барабані :

n _р= L/(π ×D_o)(витків)

n _р= 48000/(3,14×420) = 37 витків

Визначаємо повну довжину барабана, приймаючи відстань між нарізками e₁ = 40 мм :

L_бар= t(n _р+5)+e₁

L_бар = 19,5(37 +5) + 40 = 860 (мм)

Порядок виконання роботи:

1. З таблиці варіантів завдання вибрати вихідні дані для розрахунку барабану.

2. Розрахувати діаметр, товщину стінки барабана .

3. Перевіряємо напругу стискання в стінці барабана.

4. Визначаємо корисну довжину каната, який навивається на барабан

5. Визначаємо повну довжину барабана

6. Сформулювати висновок.

ПРАКТИЧНА РОБОТА № 4

« Вибір та перевірочний розрахунок однорогого гака»

Мета роботи : набути навички з вибору та перевірочного розрахунку

однорогого гака.

Завдання.

Виконати вибір та перевірочний розрахунок однорогого гака для наступних умов: номінальна вантажопідйомність крана Q = ......Н, тип гаку ... № ..., режим роботи середній.

Таблиця варіантів завдання

Варіант	Q,Н	тип гаку	№ гака	Варіант	Q,Н	тип гаку	№ гака
1	32000	В	11	11	400000	В	22
2	40000	А	12	12	500000	В	23
3	50000	Б	13	13	25000	А	10
4	63000	В	14	14	20000	В	9
5	80000	А	15	15	16000	А	8
6	100000	В	16	16	12500	А	7
7	160000	А	18	17	10000	А	6
8	200000	В	19	18	8000	В	5
9	250000	А	20	19	6300	А	4
10	320000	В	21	20	5000	А	3

ВКАЗІВКИ

Теоретичні відомості.

Гаки — це найпоширеніші, але й найнедосконалішї захватні пристрої, оскільки крани не можуть працювати автоматично і вимагають постійної присутності робітників для їх обслуго­вування (навішування та знімання вантажу).

За конструкцією гаки поділяють на однорогі (рис. 4.1, а) та дворогі (рис.4. 1, г); останні більш зручні для піднімання довгомірних вантажів.

До гаків і скоб ставляться виключно високі вимоги міцності та надійності.

Існують такі способи виготовлення гаків: куванням, штампу­ванням і клепанням з листової сталі, з якої вирізують по шаблону гак (пластинчасті); литі гаки поки що досліджуються. Застосову­вання зварювання при виготовленні гаків, а також зварювання де­фектів на них не допускаються.

Матеріалом є в'язка маловуглецева сталь 20, а також сталь 20Г; високовуглецева сталь і чавун не використовуються через небезпе­ку їх раптового руйнування.

Після виготовлення ковані гаки відпалюють для знімання внут­рішніх напружень. Нові гаки випробовують на зусилля 1,25 но­мінального протягом не менше 10 хв.

Найбільш економічна форма робочого перерізу гака — трапецієвидна із заокругленими краями, а для малих на­вантажень гаки можуть мати простий круглий переріз.

Гаки і їхні розміри вибирають залежно від вантажопідйомності.

Перевірний розрахунок гака на міцність зводиться до визначен­ня напружень у найнебезпечніших перерізах.

Перетини гака мають трапецієподібну форму із широкою підставою, зверненою до зіву гака.

Трапецієподібний перетин із закругленими краями при розрахунку заміняють перетином у вигляді рівнобедреної трапеції з підставами b₁, b₂ і висотою h₀. [1, с. 40 - 44].

Рисунок 4.1. Однорогий гак

Напруження розтягу в різьбі хвостовика, МПа,

де G - вага вантажу, кН;

d₁ - внутрішній діаметр різьби, м;

[σ_P] – допустиме напруження розтягу (залежно від групи режиму роботи підйомного механізму [σ_р] = 50...75 МПа).