Задание к контрольной работе по гпм. Задача 1.

Рассчитать и выбрать канат к крановому полиспасту в соответствие с расчётной схемой (табл. 1). Вариант задания выбрать по последней цифре шифра. Заданные расчётные характеристики: G – грузоподъемность крана; h – max высота подъема крюка; m – кратность полиспаста; L₁, L₂ – линейные размеры канатов по длине приведены в таблице 2; режим работы – средний.

Таблица 1

Расчётные схемы полиспастов

1	2	3
4	5	6
7	8	9
0	01 02

Расчётные характеристики к задаче 1

Таблица 2

Расчётные характеристики	Вариант задания
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
G (т)	10	5	30	12,5	8	16	30	25	50	3
h (м)	10	22,5	16	20	15	18	24	8	24	30
L1 (м)	25	20	2	1,5	0,5	-	15	20	0,8	24
L 2 (м)	-	-	-	-	-	-	20	25	-	3

1. Пример расчета каната механизма крана

Р ассчитать канат механизм крана грузоподъемностью Q = 5 т. Скорость подъема груза υ_гр = 14 м/мин. Высота подъема h— 15 м. Режим работы — средний. Схема механизма подъема со сдвоенным двукратным полиспастом приведена на рисунке 1.

Рис.1. Расчётная схема к решению задачи 1.

Усилие в канате, набегающем на барабан,

н,

где: G — номинальная грузоподъемность, 5 т; n— число полиспастов в системе, m_n— кратность полиспаста; η _о— общий КПД полиспаста и обводных блоков; поскольку обводные блоки отсутствуют, то

,

где: η_бл – КПД блока

Расчетное разрывное усилие в канате

Р ≥ Sk,

где: S = S_б – максимальная нагрузка на канат идущий на барабан; k = 5,5 коэффициент запаса прочности (Табл. 2.3)

Р ≥ 12,65 · 5,5 = 69,6 н = 6960 кгс

Учитывая рекомендации табл. 2.5, из таблицы 111.З выбираем канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6х 19(1 +6 + 6/6+1 о. с.) по ГОСТ 2688—69 диаметром d = 11 мм, имеющим при пределе проч­ности проволок σ_В = 180 кгс/мм² расчетное разрывное усилие Р = 7025 кг с.

Выбираем канат грузовой нераскручивающийся крестовой свивки из материала первой марки со светлой поверхностью проволоки. В соответствии с данными табл. 2.4 условное обозначение выбранного каната:

Канат 11-Г-1-Н-180 ГОСТ 2688—69. Фактический запас прочности каната

, что больше k = 5,5

Требуемый диаметр барабана по средней линии навитого сталь­ного каната

D ≥ d · е,

где: d – диаметр каната; е – коэффициент, выбираемый из таблицы 2.7

D ≥ 11 · 25 = 275 мм.

Принимаем диаметр барабана и блочных роликов полиспаста D = 300 мм. Диаметр уравнительного блока d_у¹ =(0,6 ÷0,8)D = 180 ÷ 240. Принимаем диаметр уравнительного блока d_у = 240 мм.

Рассчитываем длину каната, запасованную в полиспаст. Канатная система, в соответствие с расчётной схемой, состоит из 2-х полиспастов, тогда длина каната одного полиспаста:

L₀ = m _n · h + π · (D_бр +0,5 d_у)/2 + π · d_бл /4 + L₁ + L₂,

где: m _n – кратность полиспаста; h – max высота подъёма крюка; d_бл – диаметр отклоняющих блоков; d_у – диаметр уравнительного блока; L₁,L₂ – соответственно длина каната от полиспаста до отклоняющих блоков и до барабана.

Угол обхвата канатом отклоняющего блока следует выбрать по рисунку расчетной схемы своего варианта, в примере он равен π/2.

L₀ = 2 · 15 + 3,14(0,3 + 0,5 · 0,24)/2 + (3,14 · 0,3)/4 + 1,5 + 5 = 37,4 м