Задания для выполнения практической работы

1. Разработать структурную схему технологического процесса нижнего лесопромышленного склада.

2. Определить запасы сырья и готовой продукции, объем отходов на складе. Построить интегральный график режима работы склада.

3. Определить объем штабеля сырья и готовой продукции, число штабелей.

4. Разработать схему расположения подъемно-транспортного оборудования на участках разгрузки и создания запасов сырья, штабелевки и отгрузки готовой продукции.

5. Вычислить показатели работы нижнего лесопромышленного склада.

2.2. Кабельные краны

Натяжение несущего каната. Схема кабельного крана представлена на рис.2.4. Натяжение несущего каната (рис.2.5) определяют с учетом его нагрузки: равномерно распределенной от собственного веса и сосредоточенной от веса тележки с грузом. Тележка с грузом находится в точке с на расстоянии x от опоры а. Натяжение каната в точке а равное z разложим на вертикальную v и горизонтальную h составляющие. При определении влияния собственного веса несущего каната длину линии авс принимаем приблизительно равной ав, соединяющей вершины мачт, т.е. полагаем, что авсl, где l - расстояние по горизонтали между точками крепления несущего каната к опорам.

Рис.2.4. Схема кабельного крана

Рис. 2.5. Расчетная схема к определению натяжения несущего каната

Для определения вертикальной составляющей v составим уравнение моментов всех сил относительно точки в:

, (2.14)

где вес равномерно распределенной нагрузки от собственного веса, приходящийся на 1 пог. м. несущего каната, Н/м; q - сосредоточенная нагрузка, приходящаяся на один несущий канат, Н.

Для кабельного крана с двумя несущими канатами, учитывая, что вес поднимаемой пачки неравномерно распределяется между ними, q=0,6, ; где вес грузовой тележки, Н; вес подвижной части полиспаста с захватным устройством, Н.

Для определения горизонтальной составляющей н рассекаем канат в точке с, отбрасываем правую часть, заменив ее условным натяжением и рассматриваем условие равновесия левой части несущего каната:

, (2.15)

где провес несущего каната на расстоянии x от левой опоры, м.

Расчет ведем для наиболее нагруженного сечения каната.

Горизонтальная составляющая h будет иметь максимальное значение, когда тележка с грузом находится в середине пролета, при этом и , где максимальная стрела провеса.

Принимая , где отношение максимального провеса несущего каната к пролету, получим

. (2.16)

Вертикальная составляющая v при нахождении тележки посредине пролета определяется из выражения

. (2.17)

Полное натяжение несущего каната определяется по формуле:

. (2.18)

Коэффициент запаса при выборе несущего каната принимается равным 3,5.

Натяжение грузоподъемного каната. Натяжение грузоподъемного каната определяется по формуле:

, (2.19)

где кратность полиспаста; кпд блока; m1 - число блоков, огибаемых грузоподъемным канатом и вращающихся при подъеме груза.

По подбирается сечение грузоподъемного каната. Коэффициент запаса прочности принимается равным 5.

Мощность для подъема груза кабельным краном определяется по формуле:

, (2.20)

где число несущих канатов на кабельном кране; скорость подъема груза, м/с; кпд передач от двигателя к грузоподъемному барабану лебедки крана.

Натяжение тягового каната. Натяжение тягового каната складывается из усилий , и .

Усилие , необходимое для преодоления сопротивления трения тележки при ее движении с грузом на подъеме под углом , равно

, (2.21)

где коэффициент трения скольжения в опорах катков тележки (0,1 - при бронзовых втулках; 0,01…0,15 - при шариковых подшипниках); и диаметры ходового колеса тележки и его оси, м; коэффициент трения качения катка тележки по несущему канату (для канатов открытой конструкции 0,0005…0,0006 м; для канатов закрытой конструкции 0,0003….0,0004 м); угол между касательной к несущему канату в месте нахождения тележки и линией, соединяющей вершины мачт.

Усилие монтажное натяжение, придаваемое тяговому канату, чтобы он провисал под влиянием собственного веса не больше, чем несущий канат. Усилие может быть определено по формуле:

, (2.22)

где вес 1 п. м тягового каната, Н/м.

Усилие возникает в тяговом канате вследствие сопротивления трения в блоках движущейся тележки, которые перекатываются по грузоподъемному канату.

Расчетная схема четырехкратного полиспаста приведена на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Расчетная схема к определению натяжения тягового каната

Если тележка движется вправо, определяется как разность между натяжением сбегающей и натяжением набегающей ветви грузоподъемного каната:

. (2.23)

Груз подвешен на четырех ветвях грузоподъемного каната, поэтому

. (2.24)

Так как ; и , то, подставляя их значение в выражение (2.24) и решая его относительно , получим

. (2.25)

По натяжению тяговый канат рассчитывается на прочность. Коэффициент запаса прочности принимается равным 4.

Мощность для передвижения тележек кабельного крана определяется по формуле:

, (2.26)

где число блоков, огибаемых тяговым канатом на участке между тележкой и лебедкой; скорость движения тележек, м/с; КПД передач от двигателя к тяговому барабану лебедки крана.

В формуле (2.26) при определении , и необходимо учитывать, что вес груза входит полностью, а , и умножаются на число несущих канатов.

Если подъем и передвижение груза могут производиться одновременно, общая потребная мощность определяется по формуле:

. (2.27)

Расчет размеров мачт и крепящих их растяжек. Для расчета размеров мачт и крепящих ее растяжек рассматриваем усилия, действующие на вершину одной из мачт (рис.2.7); при этом учитываем натяжение растяжек и несущего троса, а также грузоподъемного и тягового тросов, огибающих направляющие блоки, закрепленные на вершине и у основания мачты.

Рис. 2.7. Расчетная схема к определению усилия в мачте и натяжения в крепящих растяжках

Проецируя все силы на вертикальную и горизонтальную оси и приравнивая суммы проекций нулю, получаем:

, (2.28)

, (2.29)

где усилие в мачте, Н; суммарное натяжение растяжек, Н; угол наклона проекции растяжек на вертикальную плоскость, проходящую через несущий канат.

Из приведенных уравнений имеем:

, (2.30)

. (2.31)

По усилию т определяется сечение растяжек. При определении диаметра троса для растяжек запас прочности принимается равным 3…3,5. Если мачта удерживается двумя растяжками, усилие, приходящееся на одну растяжку, определяется по формуле:

, (2.32)

где угол между растяжками (в плоскости растяжек).

Мачта рассчитывается на продольный изгиб.

Высота мачты кабельного крана определяется по формуле:

, (2.33)

где наибольшая высота нагруженной единицы подвижного состава (или штабеля), м; l - длина стропов или высота грейфера, м; с- расстояние от несущего каната до поднятого грузоподъемного крюка, м; запас, приблизительно равный 0,5 м.

Задания для выполнения практической работы.

1. Определить натяжение несущего, грузоподъемного и тягового канатов кабельного крана.

2. Определить мощность необходимую для подъема груза кабельным краном.

3. Определить мощность необходимую для передвижения тележек кабельного крана.

4. Рассчитать размеры мачт и крепящих их растяжек.