Инструкция к практической работе №1
1.Тема: Выбор стальных канатов
2.Цель работы: научиться выбирать стальные канаты в зависимости от расчетного разрывного усилия в канате
3. Порядок выполнения
3.1 Прочитать общие сведения
3.2 На формате А4, оформленном рамкой и основной надписью, записать тему, цель работы, задание с исходным данными (по указанному варианту)
3.3 Рассчитать разрывное усилие, выбрать канат, и сравнить действительный запас прочности каната с табличным значением (см. методику расчета)
3.4 Выполнить эскиз каната. Расшифровать обозначение каната.
4.Общие сведения:
Стальные проволочные канаты (тросы) являются наиболее распространенными гибкими грузоподъемными и тяговыми элементами в подъемно-транспортных машинах. Они обеспечивают плавную и бесшумную работу при любых скоростях, гибкость во всех направлениях, надежность в работе (разрушение происходит постепенно по мере возрастания числа оборванных проволок), относительно малую массу (по сравнению с цепями).
Конструкция каната определяется числом прядей в канате, проволок в пряди и числом и типом сердечников. Распространены шестипрядные канаты с числом проволок в пряди 19 и 37. В обозначение каната по ГОСТ входит число прядей (на первом месте), которое умножается на число проволок в пряди и прибавляется число сердечников с указанием его типа: органический (о.с) или металлический.
Характер касания между проволоками между проволоками соседних слоев пряди может быть точечным (ТК) или линейным (ЛК). Разновидности последнего: ЛК–О (проволоки отдельных слоев пряди имеют одинаковый диаметр), ЛК-Р (в вернем слое проволоки разного диаметра), ЛК-РО (слои в прядях составлены из проволок одинакового и разных диаметров). Следует применять канаты с линейным касанием, т.к. при этом контактные напряжения между проволоками соседних слоев снижаются, а срок службы каната увеличивается.
Стальные проволочные канаты, как изделия стандартные, выбирают по разрывному усилию.
5. Задание
Выбрать стальной проволочный канат по ГОСТ 2688-80 для механизма подъёма крюковой тележки (главный механизм) мостового электрического крана с заданной грузоподъемностью – Q, т; массой подвески – G, кг. Режим работы – средний. Блоки смонтированы на подшипниках качения.
После выполнения расчетов зарисовать эскиз поперечного сечения каната. Расшифровать обозначение каната.
Варианты заданий
№ вар. |
Грузоподъемность крана, т |
Масса подвески, кг |
1 |
10 |
300 |
2 |
10 |
250 |
3 |
10 |
300 |
4 |
10 |
350 |
5 |
15 |
250 |
6 |
15 |
300 |
7 |
15 |
350 |
8 |
20 |
250 |
9 |
20 |
300 |
10 |
20 |
350 |
6.Методика расчета
1. Максимальное усилие на одну ветвь каната – F1, Н.
(1)
где Q – грузоподъемность крана, кг;
G – масса подвески, кг;
Zk – число несущих ветвей (Приложение Б, таблица Б.1);
–
КПД полиспаста
(Приложение Б, таблица Б.2)
2. Расчётное разрывное усилие – F1Р, Н.
,
(2)
где
– коэффициент запаса прочности (таблица
1.2)
3.Выбрать канат
По расчетному разрывному усилию определить диаметр каната типа ЛК-Р6х19+1ос – dк, мм, и разрывное усилие на нем – Fраз, Н (таблица 1.1). Записать значения dк и Fраз
4. Рассчитать
действительный запас прочности каната
–
(3)
5. Сравнить и .
При условии > канат можно использовать
6. Зарисовать эскиз поперечного сечения выбранного каната (пример на рис.3).
Расшифровать обозначение каната.
Рис. 3. Поперечные сечения канатов различных конструкций:
а) ЛК-З 5х25 +1ос; б) ТЛК-Р 6х27+1ос; в) ТК 6х19+1ос; г) ЛК-О 6х19+1ос
д) ЛК-Р 6х19+1ос; е) пеньковый обыкновенный; ж) пеньковый отворотный
Таблица 1.1
ТИП ЛК-Р 6х19+1 ос (ГОСТ 2688-80)
Диаметр, мм |
|
|
Разрывное усилие каната в Н, не менее при расчетном пределе прочности |
||||||||
каната |
проволоки |
сечения |
Расчетная |
на растяжение в Н/м2 |
|||||||
|
|
всех |
масса |
|
|||||||
|
Центра льной (1 про- волока) |
Первого слоя (-6 про- волок) |
Второго слоя |
проволок |
100 пог. м |
|
|
|
|
|
|
|
ВЛ1М2 |
смазанног |
150*107 |
160*107 |
170*107 |
180*1 07 |
190*1 07 |
||||
|
малого |
большого |
|
о каната, |
|
|
|
|
|
||
|
размера |
размера |
|
К2 |
|
||||||
|
(6 пров |
(6 проволок) |
|
|
|
||||||
8,1 |
0,6 |
0,55 |
0,45 |
0,6 |
26,18 |
24,42 |
33300 |
35500 |
37800 |
40000 |
42200 |
8,8 |
0.65 |
0,6 |
0,5 |
0,65 |
31,19 |
29,10 |
39600 |
42400 |
45000 |
47600 |
50300 |
9,5 |
0,7 |
0,65 |
0,55 |
0,7 |
36,69 |
34,23 |
46700 |
49900 |
52900 |
56 100 |
59200 |
11,5 |
0,85 |
0,75 |
0,65 |
0,85 |
51,68 |
48,22 |
65850 |
70250 |
74650 |
79050 |
83450 |
12,5 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,9 |
58,69 |
54,75 |
74800 |
79800 |
84700 |
89600 |
94700 |
13,5 |
0,95 |
0,85 |
0,7 |
0,95 |
64,05 |
59,76 |
81650 |
87050 |
92500 |
97950 |
103 450 |
15,0 |
1,1 |
1,0 |
0,8 |
1,1 |
86,27 |
80,5 |
109 500 |
117000 |
124 500 |
131 500 |
138 500 |
16,5 |
1,2 |
1,1 |
0.9 |
1,2 |
104,56 |
97,5 |
133 000 |
141 500 |
150500 |
159500 |
168 500 |
17,5 |
1,25 |
1,15 |
0,95 |
1,25 |
114,46 |
106,8 |
145 900 |
155 650 |
165 350 |
175 100 |
184800 |
19,5 |
1,4 |
1,3 |
1,05 |
1,4 |
143,63 |
134,0 |
182500 |
195000 |
207 000 |
219500 |
231 500 |
21,0 |
1,55 |
1,4 |
1,2 |
1,55 |
174,78 |
163 1 |
222 800 |
237 700 |
252 500 |
267 400 |
282 250 |
22,0 |
1,6 |
145 |
1,2 |
1,6 |
184,50 |
172,1 |
235 000 |
230 500 |
266 000 |
282 000 |
297 500 |
24,0 |
1,75 |
1,55 |
1,35 |
1,75 |
220,46 |
205,7 |
281 100 |
299 800 |
318500 |
337 250 |
356 000 |
25,0 |
1,8 |
1,65 |
1,4 |
1,8 |
239,16 |
223,1 |
304 500 |
325 000 |
345 500 |
365 500 |
385 500 |
Таблица 1.2