6. Выбор подшипников качения блоков

Поскольку подшипники блоков работаю при переменном режиме нагрузки, то эквивалентную нагрузку определим по формуле:

,

где – эквивалентная нагрузка;

– номинальная долговечность, млн. об.

Для радиальных роликоподшипников эквивалентную нагрузку при каждом режиме вычислим по формуле:

где – радиальная нагрузка, Н;

– осевая нагрузка, Н;

– коэффициенты радиальной и осевой нагрузок.

Для однородных роликоподшипников при (здесь – коэффициент осевого нагружения):

– коэффициент вращения, ;

– коэффициент безопасности, [2, Приложение X];

– температурный коэффициент (т.к. рабочая температура подшипника ).

С учетом графика загруженности механизма подъема [2, с 54] при тяжелом режиме работы радиальная нагрузка на подшипник составляет:

.

.

.

.

Эквивалентные нагрузки при каждом режиме:

.

.

.

.

Долговечность подшипника номинальная, и при каждом режиме нагрузки:

где – ресурс подшипника,[2];

– частота вращения подвижного блока крюковой подвески, с которой канат сматывается на барабан, при установившемся режиме работы;

.

Эквивалентная нагрузка:

Динамическая грузоподъемность:

.

где – показатель степени для роликоподшипников.

Для данной цапфы по динамической грузоподъемности выбираем роликоподшипники радиальные однорядные средней узкой серии № 32318А ГОСТ8328–75, внутренний диаметр , динамическая грузоподъемность [2].

6. Конструирование узла канатоприемного барабана

Барабан состоит из обечайки корпуса 1, торцевого диска 2, ступицы 3, оси 4 и опоры оси вращения 5. Конструктивная схема узла барабана представлена ниже.

Рисунок 1.6 – Основные элементы канатоприемного барабана

1. Конструирование обечайки барабана

Рисунок 1.7 – Профиль канавок барабана

Расчетный диаметр барабана (по центру навиваемого каната).

Длина каната наматываемого на одну половину барабана:

.

Число витков нарезки на одной половине барабана:

.

где 1,5÷2 – число запасных витков.

Длина нарезки на одной половине барабана:

.

где – шаг нарезки барабана [2, с 175].

Полная длина барабана:

.

где – длина участка, используемая для закрепления каната;

– расстояние между правой и левой нарезками, принимаем 160 мм.

– допускаемый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения.

2. Стенка обечайки

Барабан отлит из чугуна СЧ 15–32 с пределом прочности на сжатие . Толщину стенки барабана определяют из расчета на сжатие:

.

где .

– коэффициент запаса прочности.

Из условий технологии изготовления литых барабанов толщина стенки их должна быть не менее 12 мм и может быть определена как:

.

Принимаем толщину стенки 20 мм.

Крутящий момент, передаваемый барабаном:

.

Изгибающий момент определяют для случая, когда крюковая подвеска находится самом верхнем положении (расстояние между навиваемыми канатами ). После конструктивной проработки расстояние от точки приложения усилия до середины торцевого диска оказалось равным мм;

тогда:

.

Сложное напряжение от изгиба и кручения:

.

где – коэффициент приведения напряжений, [2, c 475];

– эквивалентный момент сопротивления поперечного сечения барабана;

– наружный диаметр стенки барабана;

– внутренний диаметр стенки барабана.