Министерство аграрной политики Украины

Харьковский национальный технический университет

им. Петра Василенка

Кафедра ''ДМ и ТММ''

Задание №1

Выполнил:

Студент гр. 37-ТС

Сухоиванов М.В.

Проверил:

Романюк А.Г.

Харьков 2012

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

РАСЧЁТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ПЕРЕДВИЖНОГО СТРЕЛОВОГО КРАНА

Исходные данные:

1. грузоподъемность – Q = 3000 кг.

2. скорость подъема груза – V_гр= 0,26

3. высота подъема груза – H = 8 м

4. режим работы (ПВ %) – ПВ = 25 %

ПВ – продолжительность включений

5

3

4

2

1

М

8

9

6

7

Рис. 1. Кинематическая схема механизма.

1-электродвигатель, 2-моторная полумуфта, 3-тормозной шкив, 4-тормоз, 5-редуктор, 6-ось барабана, 7-подшипники, 8-зубчатая муфта, 9-барабан.

Механизм подъема выполняется по одной и той же принципиальной схеме, но ее компоновка и конструкция бывают разными – в зависимости от особенностей грузоподъемных машин. Общие требования – компактность, надежность и долговечность.

Наибольшее распространение получила схема механизма подъема груза с вращающейся осью и узлом соединения редуктора и барабана при помощи зубчатой муфты.

1. Выбор типа полиспаста

Тип и передаточное число полиспаста зависит от грузоподъемности и схемы навивки каната на барабан (непосредственно или через направляющие блоки).

Так как канат навивается в стреловых кранах не непосредственно на барабан, а через направляющие блоки, то принимаем простой полиспаст с передаточным числом u = 2 (кратность полиспаста).

Рис. 2. Схема запасовки каната.

Канат выбирается по разрушающей нагрузке:

где: - наибольшее усилие в ветви каната, принимаемой барабаном, определяется по формуле;

- коэффициент запаса прочности каната, значение коэффициента см. таблица 1;

= действительное разрывное усилие каната в целом, приводимое в таблицах, по которым подбирается диаметр каната (таблица Д.1 стр. 339).

Таблица 1

Режим работы
Легкий, ПВ=15%	5,0
Средний, ПВ=25%	5,5
Тяжелый, ПВ=40%	6,0

15780,998

где: Q - номинальная грузоподъемность в кг,

u – кратность полиспаста;

z – число канатов, подводимых к барабану;

η_бл – КПД одного блока;

η_бл = 0,94…0,96 – для блоков на подшипниках скольжения;

η_бл = 0,97…0,98 – для блоков на подшипниках качения;

η_п – КПД полиспаста (0,96);

t – кол-во обводных блоков.

31989,12

Указание:

а) для механизмов подъема груза стреловых кранов: рекомендуется к применению канаты типа ЛК-Р 6×19 по ГОСТ 2688-80 и однослойной навивке, и нарезных барабанов типа ЛК-О 6×19 ГОСТ 3077-80 при многослойной навивке;

б) расчетный предел прочности каната при растяжении σ_вр рекомендуется принимать равным 1500…1800 Н/мм².

Для выбранного каната записываются следующие данные:

а) тип каната – ЛК-Р 6×19 ГОСТ 2688-80;

б) предел прочности проволок σ_вр = 1568 Н/мм²;

в) действительное разрывное усилие [F_р] = 34800Н;

г) диаметр каната d_к = 8,3 мм.

2. Определение размеров барабана

а) Расчетный диаметр барабана определяется зависимостью:

где: -коэффициент кратности, зависящий от типа крана и режима работы механизма.

Значение коэффициента кратности определяют по таблице 2

№ п\п	Режим работы	е
1	Легкий режим работы, ПВ = 15%	16
2	Средний режим работы, ПВ = 25%	18
3	Тяжелый режим работы, ПВ = 40%	20
4	Весьма тяжелый, ПВ = 60%	25

Так как увеличение барабана приводит к повышению долговечности каната, то принимаем диаметр барабана по центру наматываемого каната

0,166

б) Определение длины барабана.

При однослойной навивке каната на барабан, длина барабана определяется по формуле:

где: - рабочая длина барабана, м;

- длина участка барабана для крепления каната на барабане, м;

b

l_p

l₀

l_p

b

- длина гладкой части барабана, расположенная между нарезками, = 0 – при одинарном барабане, при двойном барабане =90мм

Рис. 3. Схема барабана

53,31

- число дополнительных (запасных) витков, остающихся на барабане и разгружающих крепление каната;

- шаг нарезки барабана;

8,3+3=11,3

56,5

205

в) Определение толщины стенки барабана

Барабаны бывают чугунные и стальные. В массовом производстве барабаны выполняются из чугуна (не ниже марки СЧ15-32). Мелкосерийное и единичное производство из сталей (труба, не ниже Ст3).

Стенки барабана испытывают сложное напряжение сжатия, кручения и изгиба.

Толщина стенки барабана из серого чугуна определяется по формуле:

- обязательно >8 мм - минимальный зазор, в который можно отлить чугун.

0,011

Для стального барабана:

В случае если l_б<3Д_б барабан проверяется только на сжатие, если l_б>3Д_б то проверяется на сжатие, изгиб и кручение.

47мПа

Условие выполняется, следовательно, данный короткий чугунный барабан устойчив к напряжению сжатия.