2 Определение основных размеров барабана

Конструктивный диаметр блоков и барабана строительных лебедок и лебедок, что применяются в механизмах подъема груза стреловидных кранов, с целью обеспечения достаточной долговечности работы канатов по правилам Госгортехнадзора выбирается из условий:

- для барабана лебёдки

D_б ≥ е·d_к

где е - коэффициент, зависящий от режима работы лебедки, принимаемый равным при легком режиме работы - 16, среднем - 18, тяжелом – 20; е =18.

Для нашего случая D_б =18·14,0 = 252 мм.

Полученное значение округляем до ближайшего большего по одному из рядов нормальных линейных размеров (ГОСТ (ДСТУ) 6636-69) [2]. При выборе размеров предпочтение должно отдаваться рядам с более крупной градацией (ряд Ra 5 следует предпочитать ряду Ra 10; ряд Ra 10 - ряду Ra 20; ряд Ra 20 - ряду Ra 40). Дополнительные размеры, приведенные в таблице, допускается применять лишь в отдельных, технически обоснованных случаях. По ряду Ra 20 принимаем D_б = 280 мм,

Канатоёмкость барабана l_б зависит от длины навиваемого каната L_к, числа слоев навивки каната m, диаметра барабана D_б и диаметра каната d_к . Выбираем конструкцию с гладким барабаном и многослойной навивкой каната. Число слоев навивки каната m не должно превышать 4. На первом этапе расчета определим рабочую длину барабана при усло-вии, что канат навивается на барабан в два слоя, ( m = 2), по формуле

Тут L_к - длина каната, навиваемого на барабан, равная

L_к = а·Н + l_д.в,

где l_д.в- длина дополнительных витков каната, для размещения мест закрепления каната на барабане лебедки, принимаем l_д.в= 2πD_б.

Тогда L_к = а·Н + 2·π·D_б = 3 · 40 + 2·π·0,28 = 121,76 м ≈ 122 м.

Подставив значения L_к в формулу для определения l_б получим

.

По ряду Ra 20 принимаем l_б = 900 мм.

Отношение рабочей длины барабана к его диаметру должно быть в пределах

.

Для нашего случая , что нежелательно.

Рисунок 3 - Кинематическая схема электрореверсивной лебедки

Принимаем трехслойную навивку каната на барабан и пересчитаем его рабочую длину при m = 3:

,

По ряду Ra 40 принимаем l_б = 600 мм.

Отношение ,

что находится в допустимых пределах.

Толщина стенки обечайки барабана определяется по эмпирической формуле [1]:

δ_ст = 0,02·D_б + (6 … 10) мм.

В нашем случае δ_ст = 0,02 · 280 + 10 = 15,6 мм ≈ 16 мм.

Толщина реборды барабана конструктивно принимается равной d_к, но не более чем толщина стенки обечайки, δ_р = d_к = 14,0. Принимаем δ_р = 15 мм.

Барабаны, на которые канат навивают в несколько слоев, имеют реборды, которые, чтобы избежать сползания витков каната, должны выступать над последним слоем не менее чем на величину h_р = (2...2,5) d_к.

Высоту реборды принимаем равной

h_р = 2,0·d_к = 2,0 · 14,0 = 28,0 мм

Диаметр барабана по кругу вершин реборд определяем по формуле:

D_б.р = D_б + 2·m·d_к + 2·h_р,

откуда,

D_б.р = 280 + 2·3·14,0 + 2·28 = 420 мм.

По ряду Ra20 [2] принимаем D_б.р = 420 мм.

Полная длина барабана (габаритная) определяется по формуле:

L_б = l_б + 2·δ_р ,

Откуда

L_б = 600 + 2·15 = 630 мм.