2.2.5. Определение среднего диаметра навивки каната на барабан лебедки

Средний диаметр навивки каната на барабан лебедки определяется по формуле:

При 0,93

Тогда

2.2.6.Расчет грузоподъемности лебедки

Зная мощность на барабане ледки 550 кВт (750 л.с.), коэффициент полезного действия талевой системы и скорости подъема (см. п.2.2.3), рассчитаем грузоподъемность лебедки на каждой скорости.

Для определения грузоподъемности лебедки на каждой скорости используем формулу мощности на барабане лебедки:

где грузоподъемная сила лебедки, т.е. .

Для рационального использования мощности барабана лебедки и привода

где , ,…, грузоподъемная сила лебедки соответственно на 1,2 … и i-й скорости.

Таким образом,

На 6-ой скорости грузоподъемная сила лебедки не учитывается, так как в этом случаи идет подъем (спуск) порожнего элеватора.

Определив грузоподъемную силу лебедки на каждой скорости, рассчитаем грузоподъемную силу крюка соответственно на 1,2,3,4 и 5 скорости, использую формулу

Отсюда

т.е.

Аналогично грузоподъемной силе лебедки на 6-ой скорости грузоподъемная сила крюка не учитывается, так как в этом случаи идет подъем (спуск) порожнего элеватора.

2.2.7. Расчет на прочность

Расчеты на прочность деталей и узлов лебедки выполняются по тяговому усилию, возникающему при допускаемой нагрузке на крюке, с учетом веса подвижных частей талевого механизма, кратности оснастки и потерь на трение при подъеме. Путем изменения кратности оснастки можно получить близкие по величине тяговые усилия для лебедок, используемых в буровых установках смежных классов. Благодаря этому сокращается номенклатура лебедок и других агрегатов подъемного механизма, используемых в буровых установках различных классов.

Определяем наибольший крутящий момент М_кр на подъемном валу лебедки:

где N – номинальная приводная мощность лебедки, Вт;

ω_б – угловая скорость вращения барабана, с^-1.

Угловая скорость вращения барабана определится по формуле:

Зная максимальный диаметр навивки каната на барабане D_к и наибольший крутящий момент М_кр на подъемном валу лебедки можно вычислить натяжение ведущей ветви каната.

2.2.8. Расчёт барабана лебедки на прочность

При расчете барабана лебедки на прочность будем учитывать, что материалом для изготовления барабана является Сталь 35Л, у которой = 50-60 кгс/ . [2]

При навивке каната в стенке барабана возникают напряжения изгиба, кручения и сжатия. Напряжение изгиба определяется по формуле

где натяжение ведущей ветви каната в кгс, ;

расстояние между ступицами барабана.

Принимаем 1140 мм.

где толщина стенки, которая определяется по формуле:

мм.

Таким образом,

Определяем W:

что является незначительным и поэтому коэффициент запаса прочности на изгиб нецелесообразно рассчитывать.

Расчет прочности на кручение:

где Н·м = 981 800 кгс·см.

что также является неопасным.

Расчет прочности на сжатие ведем по формуле, учитывая, что диаметр талевого каната 28 мм.

Определяем коэффициент запаса прочности на сжатие по формуле

где предел выносливости на сжатие при пульсирующем цикле нагрузок

что вполне достаточно.