1.3. Выбор троса

КПД полиспаста, согласно выбранной схеме

где _бл – КПД блока, в соответствие с требованиями Регистра _бл=0,98;

u_г – кратность грузового полиспаста, u_г =1;

n_бл – количество направляющих блоков уравнительного полиспаста, n_бл = 3.

Максимальное натяжение лопаря шкентеля (троса, навиваемого на барабан), кН

,

где – вес груза, кН

кН, (можно принять ),

Q – грузоподъемность, Q =11 т;

– вес грузозахватного приспособления, кН,

для крюковой подвески.

,

n_л – количество лопарей, n_л=1.

Разрывное усилие троса, кН

,

где k – коэффициент запаса прочности, определяется по табл.1 – правило Регистра 2.3.7,

k =

Трос выбирается по разрывному усилию

,

где – допускаемое разрывное усилие троса, кН.

Выбор троса проводится по Приложению 1 (табл.П.1 или табл.П.2). Регистр (правило 9.5.2) рекомендует применять тросы с пределом прочности от 1275 до 1770 МПа, с диаметром поволок в наружном слое прядей не менее 0,6 мм с одним органическим сердечником и с числом проволок не менее 114, проволочки должны быть оцинкованными.

Принимаем тип каната ЛК– Р 619, его диаметр d_Т=18 мм, площадь сечения проволок S_п=124,73 (мм²), допускаемое разрывное усилие троса (кН), маркировочную группа 1470 (МПа), вид покрытия поверхностей проволок – оцинкованные, а также ГОСТ 2688-80.

1.4. Выбор крюковой подвески

Для судовых грузовых кранов применяется при грузоподъемности Q >10т и кратности грузового полиспаста u_г=2.

1. Выбор грузового гака производится согласно условию

≤ [F_п.д.],

где [F_п.д.] – максимально допускаемая нагрузка (SWL) подвески, кН, Приложение 3 табл. 1.

Режим работы крюковой подвески должен соответствовать режиму работы механизма.

d=110мм, d₁=45мм, C=215мм, h₀=115мм, h₁=98мм, h₂=50мм, s=48мм, d₁=45мм, s₁=70мм, s₂=28мм, R=50мм, H=412мм.

2. Выбор грузовой скобы выполняется по условию

≤ [F_г.ск.],

где [F_г.ск.] – допускаемая нагрузка скобы, кН, Приложение 2 табл. 2.

[F_г.ск.] = 61,7кН.

3. Выбор грузовой цепи выполняется по условию.

где - допускаемая нагрузка цепи, кН, Приложение 2 табл. 3.

= 66кН.

4. Выбор вертлюжного противовеса.

,

где - допускаемая нагрузка противовеса.

= 61,7кН.

1.5. Расчет блоков

Блоки являются составной частью полиспастов (талей) и служат для поддержания

и направления тросов. Их изготавливают в основном литьем из чугуна СЧ 15, стали 25 Л (для больших нагрузок и тяжелых режимов работы). Конструкция блока показана на рис.1.5. Она должна обеспечить свободное перемещение в них троса и исключить его защемление в ручьях.

Рис. 1.5. Блок на подшипниках качения:

1 – ось блока; 2 – каналы подвода пластичной смазки; 3 – кольцо-распределитель смазки; 4 – крышка уплотнительная; 5 – блок.

При определении диаметров блоков следует исходить из того что, чем меньше диаметр блока, тем больше напряжения изгиба троса и меньше срок его службы. Диаметр блоков по дну канавки, что определяется согласно рекомендациям Регистра, (1.5.5.2) должен быть не меньше, мм

Диаметр блоков по центру наматываемого троса, мм

.

Профили канавок блоков определяются по Приложению 4 табл.П4.1.

Частота вращения блока, мин^-1

V_т – скорость троса на блоке, м/с;

,

V_под – скорость подъема груза, ;

D_0бл – диаметр блока по центру навивания троса, D_0бл =0,513 м.

Долговечность подшипника в часах

,

L – долговечность подшипника, L =1 млн. оборотов.

Эквивалентная нагрузка подшипника, кН

,

X, Y – коэффициент радиальной и осевой нагрузки, X=1, Y=0 при F_a=0;

V – коэффициент вращения, при вращении наружного кольца подшипника V=1,2;

F_r – радиальная сила, действующая на подшипник (рис.1.6);

F_a – осевая сила, действующая на подшипник;

K_б – коэффициент безопасности, K_б=1,3;

K_T – температурный коэффициент, K_T=1.

Требуемая динамическая грузоподъемность подшипников

,

Требуемая динамическая грузоподъемность одного подшипника

,

По каталогу [6] или [7] выбираются шарикоподшипники радиальные однорядные по условию

,

где – паспортная (каталожная) динамическая грузоподъемность подшипника, кН.

Характеристики выбранного подшипника: № 415 обозначение; d =75 мм внутренний диаметр; D =190 мм наружный диаметр; В=45мм ширина; динамическая грузоподъемность, –статическая грузоподъемность.

Изгибающий момент в опасном сечении оси (рис.1.6), кНмм

,

где R_A – реакция в опоре А, которая определяется из уравнения равновесия сил (рис.1.6.) кН, ;

l₁ – расстояние от опори до центра подшипника (рис.1.6), l₁ =50 мм.

Условие прочности оси блока на изгиб, МПа

,

Рис. 1.6. Расчетная схема нагружения оси блоков нока стрелы.

– допускаемые напряжения изгиба, МПа,

– предел текучести материала– стали 45, МПа , Приложение 5 табл. П5.1;

S – запас прочности оси, S=2…4, принимаем S=2.