Основные теоретические сведения

1. Усилие в растяжках стрелового полиспаста определяется из уравнения равновесия стрелы относительно оси ее поворота (т.O) при двух расчетных положениях: на минимальном и максимальном вылетах:

,

где F_к – усилие в грузовом канате, Н; – КПД грузового полиспаста; – КПД направляющего блока ; G – вес поднимаемого груза на соответствующем вылете,

определяется из грузового момента, Н.

Грузовой момент,

, ,

где Q – грузоподъемность, т; L – вылет стрелы, м; l – расстояние от оси вращения крана до пяты стрелы (второе число номера задания), м; 1₁ – проекция длины стрелы на горизонтальную ось, м.

β – угол наклона грузового каната, град.

;

γ – угол наклона стрелового полиспаста, град.

;

где h – проекция длины стрелы на вертикальную ось, м

.

2. По усилиям в растяжке определяется усилие в канате стрелового полиспаста, Н

,

где – КПД стрелового полиспаста.

3. По максимальному усилию в канате стрелового полиспаста с учетом режима работы механизма находят разрывное усилие, Н

,

где Z_p – коэффициент использования каната.

По справочнику выбираются тип и диаметр каната.

4. Длина каната, наматываемого на барабан стреловой лебедки, м

,

.

5. Основные размеры барабана стреловой лебедки определяют по методике практической работы № 3.

6. Потребную мощность двигателя определяют по среднему усилию в ветви каната, набегающей на барабан, Н

;

скорость наматывания каната на барабан

,

тогда мощность двигателя, Вт

.

где η – КПД механизма изменения вылета, ориентировочно можно принять η = 0,85.

По расчетной мощности из каталога (таблицы 3.4 и 3.5) выбирается крановый двигатель с номинальной мощностью, равной или несколько большей расчетной.

7. Кинематический расчет состоит в определении передаточного числа и выборе редуктора.

Частота вращения барабана

, об/мин.

Требуемое передаточное число привода механизма изменения высоты

.

Расчетная мощность для выбора редуктора

,

где k_p – коэффициент, учитывающий работу редуктора (таблица 5.2).

Таблица 5.2 – Значения коэффициента k_p для редукторов РМ и Ц2

Режим работы	Коэффициент kp
1М, 2М, 3М	1,5
4М	1,75
5М	2
6М	2,25
7М	2,5
8М	2,5

По расчетной мощности, требуемому передаточному числу и режиму работы подбирают редуктор.

8. Соединительная муфта подбирается по расчетному моменту, Н∙м

,

где Т_с – максимальный статический момент на быстроходном валу редуктора, Н∙м;

,

k₁ – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма, k₁ = 1,4; k₂ – коэффициент, учитывающий режим работы механизма (для 1М...3М – k₂ = 1,1; 4М – k₂ = 1,2; 5М – k₂ = 1,3; 6М – k₂ = 1,5).

9. Время пуска механизма при максимальном усилии в стреловом полиспасте (при α_min)

,

где δ – коэффициент, учитывающий вращающиеся массы привода (кроме ротора двигателя и муфты), δ = 1,2; I_р, I_м – моменты инерции ротора двигателя и муфты, кг∙м²; I_в – момент инерции стрелы и груза, приведенный к валу двигателя, кг∙м²

,

где ω_с – угловая скорость стрелы при подъеме, с^-1.

.

,

где Q_max, Q_min – грузоподъемность при минимальном и максимальном вылете, т.

.

v_пер – средняя скорость перемещения груза при изменении вылета, м/с

,

где v_г, v_в – скорость перемещения груза по горизонтали и вертикали соответственно, м/с.

,

,

.

Среднепусковой момент двигателя Т_ср.п. определяется по методике практической работы № 3.

Время пуска механизма подъема при максимальном усилии в полиспасте должно быть не более 5 с.