3.3. Розрахунок механізму піднімання

За механізм піднімання мостових кранів править барабанна лебідка, основними елементами якої є поліспаст, канати, барабан та редуктор. Кінематична схема механізму подана в роботі [2, рис. 19]; на ній видно, що збоку швид­кохідного вала редуктора встановлено механічне гальмо і з’єднувальна муф­та, яка керує одночасно й головним шківом.

0. Вибір поліспаста

Як відомо, поліспаст – система обкручених канатом рухомих і нерухо­мих блоків, яка забезпечує виграш або в силі, або у швидкості. Поліспаст характеризується кратністю, або передаточним числом,

(1)

де – лінійна швидкість барабана, м/с;

– швидкість піднімання вантажу;

z – кількість несучих гілок каната в поліспасті;

а – кількість гілок каната, які спускаються з барабана.

Кранові поліспасти виготовляються простими або здвоєними. У мос­тових кранах використовуються тільки здвоєні поліспасти, тому кількість гі­лок каната, що спускаються з барабана, завжди дорівнює а = 2. Кількість не­сучих гілок каната слід вибрати за таблицею 1.

0. Розрахунок і вибір каната

Згідно з правилами Держтехнагляду, канат слід вибирати за розрахун­ковим розривним зусиллям каната S_p у такому порядку: визначити найбільше зусилля S, яке припадає на одну гілку кана­та,

(2)

де – номінальна вага вантажу, що піднімається, Н;

– вага вантажопідйомного пристрою, Н;

z – кількість несучих гілок каната в поліспасті;

– коефіцієнт корисної дії поліспаста (вибирається за таблицею 1).

Таблиця 1

Ккд поліспаста при різкій вантажопідйомності

Вантажопідйомність, т	5	10	15	20	30	50	75	100	125
Кількість несучих гілок каната	4	4	4-6	6-8	6-8	8-10	8-10	10-12	10-12
ККД поліспаста для блоків на втулках	0,94	0,94	0,94-0,92	0,92-0,9	0,92-0,9	0,9	0.9	0,8	0,85
ККД поліспаста для блоків на підшипни­ках	0,98	0,98	0,98-0,96	0,96-0,94	0,96-0,94	0,94-0,91	0,94-0,91	0,91	0,91

Обчислити розрахункове розривне зусилля

(3)

де – коефіцієнт запасу міцності каната, що визначається за таблицею 2.

Таблиця 2

Коефіцієнти е, і для різних режимів експлуатації механізму

Режим експлуатації механізму піднімання	Значення коефіцієнта е	Коефіцієнт запасу гальмування кТ	Коефіцієнт запасу міцності каната кЗ
Легкий	20	1,5	5
Середній	25	1,75	5,5
Важкий	30	2,0	6
Надто важкий	35	2,5	6

Вибір каната згідно з ДСТУ виконується за розрахунковим розривним зусиллям S_p з праці [1, дод. 1, c. 10] із дотриманням умови

s_k > s_p,

де S_к – найбільше розривне зусилля у вибраному з роботи [1] канаті.

Необхідно мати на увазі, що в кранах загального призначення най­більш часто використовуються канати з межею міцності при розтяганні 120 – 240 кг/мм². Отже, вибравши канат за розрахунковим розривним зусиллям S_p із відповідною межею міцності при розтяганні з праці [1], необхідно розрахувати фактичний коефіцієнт запасу міцності вибраного каната К_з.ф. і порівняти його з коефіцієнтом запасу міцності к_З, прийнятим за таблицею 2,

(4)

Міцність каната забезпечується, якщо виконується умова

(5)

де – довжина каната, м;

З – висота піднімання вантажу, м;

z – кількість несучих гілок каната в поліспасті.