2.2 Расчет барабана и определение его размеров.

Минимально допускаемый диаметр барабана, измеренный по центру навиваемого каната определяется по формуле

D₆=e∙d_k, (17)

где d_k— диаметр каната, мм;

е - коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее эксплуатации

D₆=16∙8.1=129.6 мм=130мм

Определяем шаг винтовой нарезки по формуле:

t = d_k+S, (18)

где S— расстояние между витками каната, мм; S =(2...3)мм.

t = 8.1+2=10.1 мм

Стенки барабана ис­пытывают сложное напряженное состояние, так как в них действуют напряжения сжатия, изгиба и кручения. Наиболее опасным является напряжение сжатия.

Толщину стенки литого барабана определяют из уравнения прочности на сжатие:

(19)

(20)

где F_max - максимальное натяжение каната, H;

в - толщина стенки барабана, мм;

- допускаемое напряжение на сжатие, МПа; для стальных барабанов 100... 120.

мм

Общую длину барабана определяют по формуле:

₍₂₁₎

где H- высота подъема груза, мм;

а - кратность полиспаста;

D₆ — диаметр барабана, мм;

Z _д - количество дополнительных витков, Z _д =1,5...3

мм

Скорость каната навиваемого на барабан, при скорости подъема груза V_гp;

V_k=V_б=а∙ V_гp (22)

V_k=2∙0,17=0,34 м/с

Частота вращения барабана в минуту:

( 23)

об/мин

Ось барабана рассчитывают с учетом изгибающих моментов от усилия в канате F_max, которое условно прикладывается в середине барабана.

Диаметр оси барабана определяют из выражения:

₍₂₄₎

где Ми — изгибающий момент, Н∙ мм;

- допускаемые напряжения, МПа; =70...100 МПа

₍₂₅₎

где l— длина оси, мм; l = L_б + (50...60) мм

Н∙мм

мм

Крепление каната осуществляется при помощи наружных прижимных планок:

( 26)

где е - основание натуральных логарифмов; 2,71;

а- угол обхвата барабана дополнительными витками каната

а = (1,5...3)∙π

f - коэффициент трения между канатом, поверхностью барабана и планкой, f =0,1...0,2.

H

Необходимое усилие нажатия всех болтов крепления:

₍₂₇₎

где 0,65 - коэффициент учитывающий разгружающие действия витков каната, входящих в крепление;

k — коэффициент надежности крепления, k = 1,25;

- коэффициент сопротивления движению каната при зажиме планкой,

=0,35...0,4.

H

Диаметр болта:

₍₂₈₎

где z — число болтов крепежных планок;

(б)_р _ допускаемое напряжение на растяжение, (6)_р =50...60 МПа.

мм

Принимаем число болтов 2 диаметром М8.

2.3 Выбор редуктора

Выбор редуктора осуществляют по моменту на тихоходном валу редуктора и передаточному отношению.

₍₂₉₎

Момент ротора определяем по формуле:

₍₃₀₎

H∙мм

Выбираем редуктор Ц2У-200; U=16; M=2000 H∙м; масса – 170 кг.

Принимаем зубчатую муфту с разъемной обоймой:

Т=1600

d,d₁=55

D=170

D₁=125

D₂=80

L=174

l=82

A=75

m=2,5

z=38

b=15

момент инерции=0.06

масса=9.2.