Практическая работа № 2

Тема:	Определение параметров барабана механизма подъема
Цель работы:	Научиться определять параметры барабана механизма подъема В результате выполнения практической работы студенты должны уметь: - выполнять производственные расчеты ; - читать кинематические схемы механизмов; - работать с документацией, справочной литературой и другими информационными источниками; - анализировать и оценивать состояние техники безопасности на производственном участке; должны знать: - устройство и принцип работы обслуживаемого оборудования; - основные характеристики оборудования; - требования стандартов и технических условий.
Приборы, материалы и инструмент
Порядок выполнения практической работы	Усвоить теоретический материал по теме: «Шихтовые материалы сталеплавильного производства». Ответить на контрольные вопросы для самопроверки. Выполнить и записать задания практической работы в тетрадь по практическим работам. Сдать выполненную практическую работу на проверку преподавателю.

Теоретическая часть

Барабаны применяют для навивки канатов в грузоподъемных механизмах. Барабан представляет собой полый цилиндр с гладкой или желобчатой винтовой поверхностью. Гладкие барабаны применяют лишь в лебедках, работающих кратковременно. В зависимости от конструкции подъемного механизма канат может наматываться на барабан только в одном направлении, например, слева направо или одновременно на оба конца барабана, снабженного в таком случае левой и правой нарезкой. На грузоподъемных кранах устанавливают барабаны с двумя нарезками.

Барабаны изготавливают литые (чугунные и стальные) или сварные.

Литые барабаны имеют большую массу, чем сварные, дороже в изготовлении. Материал – серый чугун или сталь (сварные - из листового металла). Для легких условий работы допустимо применять барабаны из тонколистовой стали с накатанными на ней канавками. Сварные барабаны широко применяют в литейных кранах.

Барабаны лебедок имеют цилиндрическую форму, их изготавливают литыми, сварно-литыми или сварно-вальцованными. Сварно-литой барабан состоит из секционных литых обечаек, литого фланца и литой ступицы. Сварно-вальцованный барабан имеет вальцованные из листа обечайки, литую ступицу и листовой фланец. Материалом для барабанов лебедок служит чугун марок СЧ 18, СЧ 28 и стали 35Л и 55Л.

Сварные барабаны имеют меньшую массу, чем литые, на 35-40%. для изготовления барабанов диаметром до 400 мм используют цельнотянутые стальные трубы. Барабаны больших размеров изготовляют из стальных катаных листов. Сварные барабаны широко применяют в литейных кранах. По правилам Ростехнадзора укладка каната на барабане допускается только в один ряд. Для этого на поверхности барабана нарезается винтовая канавка, односторонняя, если с барабана сходит одна ветвь каната, и двустороння при двух ветвях, сходящих с барабана. Гладкие канатные барабаны находят применение в механизмах с ручным приводом, в механизмах небольшой грузоподъемности с машинным приводом и имеют по концам отбортовку. Канатные барабаны крепятся шпонками на валах и осях, вращающихся в подшипниках качения. Канат на барабане крепится нажимными болтами, накладками (планками) или клином.

При расчете барабана определяют: его диаметр D_б, толщину стенки δ, шаг нарезки t, радиус канавки r, и длину l.

Диаметр барабана определяется по формуле:

D_б=d_к·(e-1), мм

где D_б – диаметр барабана измеряемый по дну канавки, в мм;

d_к – диаметр каната (данные практической работы №1), в мм;

e – коэффициент, зависящий от типа подъемного устройства и режима его эксплуатации (таблица 1).

Таблица 1 Допускаемые значения коэффициента e

Тип грузоподъемной машины	Привод грузоподъемной машины	Значение коэффициента e
Грузоподъемные машины всех типов	Ручной Машинный легкий Машинный средний Машинный тяжелый	18 20 25 30
Краны стреловые	Ручной Машинный легкий Машинный средний Машинный тяжелый	16 16 18 20
Тали электрические	-	20
Грейферные лебедки	-	30
Блоки грейферов	-	18
Лебедки с ручным приводом	-	16

Толщина стенки δ для чугунных барабанов определяется по формуле:

δ=0,02· D_б+(6÷10) мм.

Для стальных барабанов толщина стенки δ равняется диаметру каната:

δ=d_к мм.

Шаг нарезки t определяется по следующей формуле:

t=d_k+(2÷3) мм.

Радиус канавки r определяется по формуле:

r= (0,53÷0,54)· d_k мм.

Общая длинна барабана определяется по формуле:

l=t·(n_p+2,5) мм,

где n_p – число рабочих витков барабана, определяемое по формуле:

n_p=(H·m)/(π· D_б),

где H – наибольшая высота подъема груза, м;

m – кратность полиспаста.

В случае, если барабан с двумя нарезками, то общая длина определяется по формуле:

l=t·( n_p+5)+l₁, мм,

где l₁ – расстояние между двумя нарезками, мм.

l₁=(Z_бл – 1)·l_с ,

где Z_бл – число блоков на нижней обойме полиспаста (используются данные, полученные в практической работе №1);

l_с - длина ступицы блока, которая выбирается по стандартному значению в зависимости от его диаметра и назначения ( таблица 2).

Наружный диаметр барабана D_н определяется по формуле:

D_н =D_б – d_к , мм

Внутренний диаметр барабана D_в определяется по формуле:

D_в=D_н -2δ , мм

Рисунок 1 - Схема к расчету канатного барабана

l- общая длина барабана; l_к- длина гладкой концевой части барабана; l_н- длина нарезной части на половине барабана; l₀-расстояние между нарезками на барабане; D_в- внутренний диаметр барабана.

Таблица 2 Основные параметры блоков для крюковых обойм

Диаметр блока, мм Dбл	Длина ступицы блока, мм lс	Диаметр применяемого каната, мм dк	Диаметр блока, мм Dбл	Длина ступицы блока, мм lс	Диаметр применяемого каната, мм dк
150	40	от 4 до 6,5	450	90	от 17,5 до 21
200	50	от 6,5 до 9	450	100	от 22 до 28
250	50	от 9 до 12	500	120	от 22,5 до 28
300	50	от 9 до 12	500	100	от 22,5 до 28
350	60	от 12 до 16,5	600	140	от 28 до 33,5
400	70	от 12 до 16,5	600	110	от 28 до 33,5
700	140	от 28 до 33,5	700	120	от 28 до 33,5