2.2 Двигатель

Мощность (кВт) при подъеме номинального груза весом Fα(Н) с установившейся скоростью V (м/мин) – статическая мощность

Р_ст=(F_Q+G_захв)V/(60·1000η),

где G_захв в Н.

Для крюковых кранов

Р_ст=1,03F_QV/(60·1000η)

Предварительно значения коэффициентов полезного действия принимают: η ≈0,9 – при зубчатом редукторе; η ≈0,7 – при глобоидном редукторе.

Выбор двигателя: тип определяют по п. 1.4; мощность Р_дв=Р_н≥Р_ст (соответствии с ПВ). Проверку времени пуска в учебном курсовом проектировании можно не проводить.

После определения всех параметров механизма мощность двигателя уточняют по фактическим значениям скорости подъема и КПД.

2.3. Канат

Наибольшая сила натяжения в канате, Н

F_max=(F_Q+G_захв)/(α∙m∙η_п)

Тип каната выбирают по ГОСТ 2688-80 и ГОСТ 7668-80.

Рекомендуемый предел прочности материала проволок σ_в=1600…1800 Н/мм². Выбор размера каната, т.е. его диаметра dкан проводят по разрушающей нагрузке. Разрушающая нагрузка каната должна удовлетворять условию F_разр>=KF_мах. Коэффициент запаса прочности К принимают по табл. 7.

Таблица 7

Группа режима	1М	2М	3М	4М	5М	6М
К	5	5	5,5	5,5	6	6

Если канат крепят к барабану прижимными планками, то число болтов или шпилек равно 2, а их диаметр d_н=(1,4..1,6)d_кр. Болты или шпильки с резьбой меньше М10 по возможности не применяют. Расчет силы затяжки болтов представлен в [5].

2.4. Барабан Основные размеры

Диаметр барабана по дну канавки D_бар≥d_кан(e-1),

где d_кан – диаметр каната; е – коэффициент, принимаемый по табл. 8. Диаметр барабана D_бар следует принимать по стандартному ряду чисел (см. табл. 6.)

Таблица 8

Тип крана	Группа режима
	1М	2М	3М	4М	5М	6М
Стреловые краны	16	16	17	18	20	25
Электроталь	22	22	22	22	-	-
Прочие	20	20	22	25	30	35

Если редуктор (см. ниже п.2.8) имеет запас по вращающему моменту и передаточному отношению, то путем увеличения D_бар можно уменьшить длину барабана до L_бар<D_бар и выполнить его консольным без внешней опоры, что существенно упрощает конструкцию.

Для электротали со встроенным двигателем диаметр барабана определяют конструктивно по диаметру статора электродвигателя d₃₀.

D_бар=d₃₀+2,4d_кан+5..10мм

Размеры основных конструктивных элементов барабана даны на рис. 10.

РИС. 10

Шаг нарезки р=(1,1..1,2)d_кан округляют до 0,5мм.

Толщина стенки для чугуна (СЧ15) δ≈1,2d_кан ≥8мм; для стали (Ст3) δ≈d_кан.

Реборду предусматривают только на той стороне барабана, где нет крепления каната. При наличии ограничения высоты подъема и однослойной навивке каната на барабан от реборды можно отказаться.

РИС. 11

Длина барабана, если на него наматывают одну ветвь каната (Рис. 11), т.е. при одинарном полиспасте (m=1),

L_бар=l_н+l_р+l_раз+l_кр=р(z_p+6),

где lн = 1,5р – расстояние до начала нарезки (см. рис.10); l_р =z_pp – длина рабочей части барабана; z_p=αH/(π(D_бар+d_кан)) – число рабочих витков, Н- высота подъема; l_раз=z_разp=1,5p – длина части барабана, на которой размещаются разгружающие витки, регламентированные нормами техники безопасности [7]; l_кр=z_крр=3р – длина части барабана, на которой размещается крепление каната.

Если применен сдвоенный полиспаст с двумя барабанами, как например на рис. 9, то размеры каждого из них и из взаимное положение определяют исходя из условия непревышения допустимого угла (3^о) между осью каната и касательной к оси винтовой канавки.

Длина барабана при сдвоенном полиспасте и намотке обеих ветвей каната на один барабан при m=2 (рис.12)

L_бар=2(l_р+l_раз+l_кр)+l_св=2р(z_р+4,5)+l_св

РИС. 12

Длины l_р, l_раз и l_кр и число рабочих витков z_p определяют так же, как в предыдущем случае; а длину свободной (ненарезанной) части барабана l_св≈l_подв*h_min/14  по условию непревышения допустимого угла между осью каната и касательной к оси винтовой канавки(3^о).