2.2. Расчет подвески крюка
2.2.1. Конструкция подвески.
Она состоит из крюка, на нарезанную часть которого навинчена гайка, опирающаяся на упорный шариковый подшипник. Этот подшипник позволяет легко поворачивать груз в требуемое положение, не вызывая перекручивания грузовых канатов полиспаста. По правилам Госгортехнадзора устройство такой опоры обязательно в кранах грузоподъемностью от 3 тс.
Подшипник опирается на поперечину, на цапфах которой вращаются блоки полиспаста, установленные на шарикоподшипниках. Для безопасности работы и предохранения канатов от выпадания из блоков, последние закрыты специальными сварными кожухами. Смазка подшипников блоков – консистентная при помощи масленок, ввертываемых в торцы цапф поперечины. Войлочные уплотнительные кольца предохраняют подшипники от вытекания смазки.
2.2.2. Расчет крюка.
Исходя из заданного
среднего режима работы крана и его
грузоподъемности, по ГОСТ 6627 – 74
выбираем заготовку крюка № 23. В качестве
материала крюка принята сталь 20 с
пределом прочности
и пределом текучести
.
Согласно п. 13 выбранные размеры крюка
проверяем на статическую прочность в
сечениях I
– I,
II
– II,
III
– III
(рис. 11).
В сечении I
– I
принята резьба трапециидальная 120×16 по
ГОСТ 9150 – 59* с внутренним диаметром
.
Напряжения в этом сечении:
(2.31) [12]
Допускаемые
напряжения
.
В связи со средним режимом работы крана
проверки этого сечения на усталостную
прочность не требуется.
Рис. 11. Общий вид подвески крана.
Напряжения в сечении II – II определяются из расчета крюка как бруса с криволинейной осью. Форма и размеры этого сечения приведены на рис. 12. В дальнейшем оно заменено равновеликой трапецией, показанной на рисунке. Площадь этой трапеции:
(2.32) [12]
Положение центра тяжести трапеции относительно крайних волокон:
(2.33) [12]
(2.34) [12]
Рис. 12. Расчетное сечение тела крюка (сечение II-II и III-III).
Радиус кривизны крюка (расстояние от центра зева до центра тяжести сечения):
(2.35) [12]
где,
- диаметр зева крюка, принятый по табл.
XIV.
Коэффициент кривизны в рассчитываемом сечении определяем по формуле:
(2.36) [12]
Напряжения в рассчитываемом сечении:
(2.37) [12]
Запас прочности
относительно предела текучести с учетом
масштабного коэффициента
,
принятого по табл. 8, исходя из размера
.
(2.38) [12]
Допускаемый запас
прочности при одинаковых размерах
сечений II
– II
и III
– III
.
Напряжения в сечении III – III определяем при наиболее опасном положении стропов под углом 45° к вертикали. Горизонтальная составляющая натяжений этих стропов (рис. 13):
(2.39) [12]
Рис. 13. Схема к определению расчетных нагрузок вертикального сечения тела крюка.
Поскольку размеры
обоих сечений одинаковы,
и
.
Напряжение изгиба
от составляющей
при этом будет равно:
(2.40) [12]
Дополнительные
напряжения среза от силы
(2.41) [12]
Суммарное напряжение
(2.42) [12]