8. Розрахунок барабана

Рис. 1.10

Матеріали для виготовлення барабанів приймаємо сталь Ст3.

1. Діаметр барабана по дну канавки.

= 9,1·16 =145,6 мм

де h₁ = 16 - коефіцієнт вибору діаметра барабана, мінімальні значення вибирають з Додаток 7.3, [1].

Діаметр барабана по дну рівчака

= 145,6 – 9,5 = 136,5 мм.

2. Розміри профілю рівчаків барабана.

Рис.1.11

Радіус рівчака 9,5 = 4,91 мм; глибина рівчака 9,5 = =2,73 мм; крок нарізки 3= 12,1 мм.

3. Найменша кількість витків нарізки барабана при одношаровій навив-ці каната.

= = 30,8,

де Н = 5,9 м - номінальна (задана) висота підйому вантажу; z_зап = 1,5 - число запасних витків для часткового розвантаження кріплення каната на барабані; z_к = 3,5 - кількість витків, що потрібна для самого кріплення каната.

Приймаємо: 31

4. Довжина барабана (повна).

При простому барабані

= 0,403 м

5. Визначення товщини стінки барабана.

Для стального:

= 1,2· 9,5 = 10,92 мм

Приймаємо: = 11 мм

6. Перевірка стінок барабана на стиск.

де 100 МПа - допустиме значення напруження стиску для сталевих барабанів.

= 78,27 МПа 100 МПа

9. Частота обертання барабана.

= = 30,62 хв^-1

де v_в - швидкість підйому вантажу, м/с; D_0б - діаметр барабана по центру канавки, м.

10. Розрахунок кріплення каната до барабана.

Канат до барабана кріплять зовнішніми накладками (планками), внутрішньою прижимною планкою та за допомогою клина. Обираємо перший спосіб, він найбільш розповсюджений. Накладки виготовляють з одним отвором (рис. 1.12). Матеріал накладок сталь Ст3.

Рис. 1.12

Основні розміри планок для d_k =9,5 мм:

a_H = 40 мм, b_H = 40 мм, h_H = 12 мм, c_H = 1,5 мм, d_H = 13 мм, f_H = 13 мм.

Згідно норм, кількість накладок повинна бути не менше двох, приймаємо 3, розмі-щуємо їх під кутом 30°.

1. Визначення натягу каната біля планки (рис. 1.13).

= = 1149,08 H,

де f = 0,1...0,16 - коефіцієнт тертя між канатом і барабаном, (с.67,[5]); - кут обх-вату канатом барабана; е - основа натурального логарифма.

2. Визначення сили затяжки шпильки (болта).

= = 585,31 Н,

f₁ - коефіцієнт тертя між канатом і планкою, f₁ = f - для круглих канавок накладки;

Значення К беремо з Додатку 8. К= 0,163;

Рис 1.13

3. Перевірка шпильки (болта) на міцність.

Довжину шпильки приймаємо конструктивно. Приймаємо шпильку М14 х 0,5.

Сумарне напруження при розтягу, крученні та згину шпильки

= · = 47,26 МПа ≤ = 181 МПа

де d₁ - внутрішній діаметр різьби шпильки, мм; - коефіцієнт надійності кріплення, с.66[7]; К_з=1.3 - коефіцієнт, що враховує напруження кручення при затяжці шпильки, с.67[7]; l_c = 19,6 мм - плече сили (див. рис.1.13); - допустиме напруження розтягу для матеріалу шпильки, МПа.

= = 181 МПа,

де = 340 МПа - межа текучості матеріалу (Cт40); = 1.5 - потрібний коефіцієнт запасу, с.31,[6].

11. Статичний крутний момент на валу барабана.

= = 760,48 Нм,

де = 0,99 - коефіцієнт корисної дії барабана.