1. Розрахунок механізму підйому

Механізм підйому вантажу - це поєднання вантажопідйомної лебідки та поліспастового системи. Конструктивне виконання механізму підйому залежить від типу проектованої машини і її вантажопідйомності.

Розраховуюємо мостовий кран загального призначення для роботи в складальному цеху машинобудівного заводу за такими вихідними данними (Варіант №29 ): вантажність Q = 5 т; довжина прольоту L = 5 м; висота підняття вантажу (максимальна) Н = 6 м; швидкості, м/с: підіймання вантажу = 0,8; пересування візка = 0,6; група режиму роботи механізмів K= 3 (ТВ = 25 %).

1.01 Вибір поліспаста, каната, діаметрів барабана і блоків.

Для кранів при вантажопідйомності від 2000 до 6000 кг кратність поліспаста iп = 2. Враховуючи тип крана і необхідність забезпечення підйому вантажу без розгойдування і рівномірного навантаження всіх складальних одиниць механізму підйому приймаємо підвіску вантажу через здвоєний поліспаст і зображуємо схему підвіски вантажу на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Схема механізму підйому

1 - електродвигун;

2 - гальмо,

3 - редуктор,

4 - муфта,

5 - барабан;

Для кранів консольного типу застосовують здвоєні поліспасти, кратність поліспастів залежить від вантажопідйомності.

Приймемо кратність рівну n = 3.

Номінальна вага вантажу:

;

- вантажопідйомність;

Сила натягу вітки каната, яка намотується на барабан під час підіймання вантажу:

де z — кількість віток каната, на яких висить вантаж:

- номінальна вага вантажу;

η= — коефіцієнт корисної дії поліспаста.

η

Канат вибираємо за значенням розривної сили:

де nк =5 — коефіцієнт запасу міцності каната беремо з табл.

За даними ГОСТ 2688-80 вибираємо сталевий канат подвійного скручування типу ЛК-Р конструкції 6 × 19(1 + 6н -6/6) + 1 о. о. (органічне осердя), діаметром dк =11 мм при розрахунковій границі міцності дроту

σ = 1770МПа; площа перерізу всіх дротів Ак=47,19мм2 , розривна сила

Fp= 66750 Н.

Діаметр блока і барабана (попередньо) по дну канавки робочого профілю:

де е — коефіцієнт, значення якого залежить від режиму роботи і типу ван-

тажопідіймальної машини; для режиму роботи 3-ї групи е = 20.

мм

Діаметр блока і барабана (попередньо) по центру каната, що обгинає барабан:

мм

Діаметр зрівняльного блока по дну канавки:

мм

Попередньо визначений діаметр барабана на наступному етапі розрахунку уточнимо, щоб забезпечити оптимальне співвідношення розмірів D і Lб (див. розрахунок геометричних параметрів барабана).

1.02 Розрахунок геометричних параметрів барабана

Так як збільшення діаметра барабана призводить до підвищення довговічності каната, то діаметр можна

зменшити до 15 %. Вибираємо барабан діаметром D = 200 мм по дну канавок. (мал.2) Розрахунковий діаметр барабана

мм по центру каната, що обгинає барабан.

Довжина каната, який намотується на одну половину барабана:

Н- висота підйому;

- кратність поліспаста;

Кількість витків нарізки на одній половині барабана:

де 1,5 — кількість запасних витків.

Мал.2

Довжина нарізки на одній половині барабана:

Загальна довжина барабана:

де tн — крок нарізки барабана: для каната dк =11 мм крок tн = 12,5 мм.

мм

де lз = 4 — довжина ділянки з кожного боку барабана, яку використовують для закріплення каната;

lз =4 12,5=50

lг — відстань між правою та лівою нарізками (гладенька частина):

h = 1200 мм — відстань між осями барабана і блоків при крайньому

верхньому положенні гака; α = 4...6° — допустимий кут відхилення від

вертикалі вітки каната, яка набігає на барабан; b = 200 мм — відстань

між осями канавок крайніх блоків у гаковій підвісці.

мм

Для кранів загального призначення оптимальне відношення довжини

барабана Lб до його діаметра D лежить у межах 2,5…3,0

Для нашого розрахунку: