9.3 Исходные данные для расчета каната для грузоподъемных кранов
9.3.1 Номинальная грузоподъемность крана
9.3.2 Характеристики полиспаста: тип, кратность, вид подшипника, установленного в блоках полиспаста
9.4 Исходные данные для расчета стропов
9.4.1 Масса поднимаемого груза
9.4.2 Угол наклона ветви стропа
9.5 Последовательность расчета
9.5.1 Определяется максимальное натяжение каната
9.5.2 Определяется значение коэффициента запаса прочности каната
9.5.3 Определяется необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности
9.5.4 Выбирается диаметр каната из ГОСТа
9.6 Пример расчета
Подобрать канат для грузоподъемного крана.
Грузоподъемность Q = 10 т, работающий в среднем режиме на котором с целью обеспечения вертикального подъема груза и создания равномерной нагрузки на ходовые колеса применяется сдвоенный (а=2) полиспаст с кратностью m = 3. В блоках полиспаста используются подшипники качения.
Все канаты перед применением их на кране должны быть проверены по формуле
, (1)
где S — наибольшее натяжение каната под действием груза;
P — действительное разрывное усилие каната;
K — коэффициент запаса прочности, значение которого зависит от режима работы машины (Л – 5; C – 5,5; Т – 6; ВТ – 6,5).
Для грузоподъемных кранов
, (2)
где Q — грузоподъемность крана;
а — тип полиспаста;
m — кратность полиспаста;
— КПД подшипника, установленного в блоке полиспаста (качения – 0,97-0,98; скольжения – 0,95-0,96).
1. Определяем максимальное натяжение каната сдвоенного полиспаста при подъеме груза по формуле
Н.
отсюда
.
2. Определяем необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности
Н.
из ГОСТ 3077—80 (табл. 9.1) выбираем канат двойной свивки типа ЛК 619=114 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности при растяжении равном 1400 МПа, разрывное усилие P=139500 Н [3].
Ответ. Канат ЛК619=114 диаметром 15 мм.
Подобрать канат для изготовления стропа с четырьмя ветвями для подъема груза.
Масса 5 т, угол наклона ветви стропа принять 45 0.
, (1)
где G — масса поднимаемого груза;
n — число ветвей стропа;
— угол наклона ветви стропа (не больше 45 0) рис. 9.7.
Рис. 9.7. Схема для расчета стропов.
Решение.
1. Определяем максимальное натяжение каната при подъеме груза
.
2. Определяем необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности
(106500
Н).
из ГОСТ 3077– 80 (табл. 9.1) выбираем канат двойной свивки типа ЛК 619=114 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности при растяжении равном 1400 МПа, разрывное усилие P=139500 Н (10395 кг) [3].
Ответ. Канат ЛК 619=114 диаметром 14 мм.
Таблица 9.1 – Техническая характеристика стальных канатов
|
Диаметр каната, мм |
Масса 100 м смазанного каната, кг |
Маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву, МПа | |||
|
1400 |
1600 |
1700 |
1800 | ||
|
Канат типа ТК 619 (1+6+12) + 1 о. с. (ГОСТ 3070—74) | |||||
|
11 |
43,3 |
52 550 |
60 050 |
63 850 |
65 800 |
|
14,5 |
71,5 |
86 700 |
99 000 |
105 000 |
108 000 |
|
17,5 |
107 |
129 000 |
147 500 |
157 000 |
161 500 |
|
19,5 |
127,5 |
154 500 |
176 500 |
187 500 |
193 500 |
|
21 |
149,5 |
1 810 000 |
207 000 |
220 000 |
227 000 |
|
22,5 |
173,5 |
210 000 |
240 000 |
255 000 |
263 000 |
|
24 |
199 |
241 000 |
275 500 |
292 500 |
302 000 |
|
27 |
255,5 |
309 500 |
354 000 |
376 000 |
387 500 |
|
29 |
286 |
347 000 |
396 500 |
421 500 |
434 000 |
|
32 |
353 |
428 000 |
489 500 |
520 000 |
536 000 |
|
35 |
427 |
518 000 |
592 000 |
614 500 |
648 000 |
|
38,5 |
508 |
616 000 |
704 000 |
748 000 |
771 000 |
|
Канат типа ТК 637 (1+6+12+18)+1 о. с. (ГОСТ 3071—74) | |||||
|
9 |
27,35 |
— |
36 850 |
39 150 |
41 450 |
|
11,5 |
42,7 |
— |
57 500 |
61 050 |
62 550 |
|
13,5 |
61,35 |
— |
82 400 |
87 700 |
89 600 |
|
15 |
83,45 |
98 400 |
112 000 |
119 000 |
122 000 |
|
18 |
109 |
128 000 |
146 500 |
155 500 |
159 500 |
|
20 |
138 |
162 000 |
185 500 |
197 000 |
202 000 |
|
22,5 |
170,5 |
200 000 |
229 000 |
243 500 |
249 000 |
|
24,5 |
206 |
242 500 |
277 000 |
294 500 |
301 500 |
|
27 |
245,5 |
289 000 |
330 500 |
351 000 |
360 000 |
|
29 |
288 |
339 000 |
387 500 |
412 000 |
422 000 |
|
31,5 |
334 |
393 500 |
449 500 |
478 000 |
489 500 |
|
33,5 |
383,5 |
451 500 |
516 500 |
548 500 |
561 500 |
|
36,5 |
436 |
514 000 |
Б87 500 |
624 000 |
639 500 |
|
38 |
492 |
580 000 |
662 500 |
704 000 |
721 500 |
|
39,5 |
551,5 |
650 000 |
743 000 |
789 500 |
808 500 |
|
Канат типа ЛКР 619=114 (ГОСТ 2688—80) | |||||
|
9,1 |
306 |
__ |
42 350 |
45 350 |
46 400 |
|
11 |
461,6 |
__ |
64 150 |
68 150 |
70 250 |
|
13 |
596 |
72 550 |
82 950 |
88 100 |
90 850 |
|
15 |
844,5 |
102 500 |
117 000 |
124 500 |
128 500 |
|
18 |
1220 |
148 000 |
169 500 |
180 000 |
185 500 |
|
19,5 |
1405 |
170 500 |
195 000 |
207 500 |
213 500 |
|
21 |
1635 |
198 500 |
227 000 |
241 000 |
248 500 |
|
22,5 |
1850 |
224 500 |
256 500 |
272 500 |
281 000 |
|
24 |
2110 |
256 000 |
293 000 |
311 000 |
320 500 |
|
28 |
2911 |
354 000 |
404 500 |
430 000 |
433 000 |
|
30,5 |
3490 |
610 000 |
485 000 |
515 000 |
531 000 |
|
32 |
3845 |
424 000 |
534 500 |
567 500 |
585 000 |
|
37 |
5016 |
467 500 |
697 000 |
740 500 |
763 500 |
|
39,5 |
5740 |
698 000 |
797 500 |
847 500 |
873 500 |
|
Канат типа ЛК 619=114 (ГОСТ 3077—80) | |||||
|
11,5 |
487 |
— |
67 500 |
71 750 |
73 950 |
|
13 |
597,5 |
— |
82 850 |
88 050 |
90 750 |
|
15 |
852,5 |
139 500 |
118 000 |
125 500 |
129 500 |
|
17,5 |
1155 |
— |
159 500 |
169 500 |
175 000 |
|
19,5 |
1370 |
1 666 000 |
189 500 |
201 500 |
208 000 |
|
22 |
1745 |
211 500 |
241 500 |
256 500 |
264 500 |
|
25,5 |
2390 |
290 000 |
331 500 |
352 000 |
363 000 |
|
28 |
2880 |
349 000 |
399 000 |
424 000 |
437 000 |
|
32,5 |
3990 |
484 000 |
553 000 |
587 500 |
605 000 |
|
Канат типа ТЛК 637 = 222 (ГОСТ 3079—80) | |||||
|
15,5 |
851,5 |
— |
116 000 |
123 500 |
127 000 |
|
17 |
1065 |
— |
145 000 |
154 500 |
159 000 |
|
19,5 |
1450 |
161 000 |
184 000 |
195 500 |
201 500 |
|
21.5 |
1670 |
199 000 |
227 500 |
242 000 |
249 500 |
|
25 |
2245 |
268 000 |
306 500 |
325 500 |
335 500 |
|
29 |
3015 |
360 500 |
412 000 |
437 500 |
451 000 |
|
30,5 |
3405 |
407 000 |
465 000 |
494 000 |
509 500 |
|
33 |
3905 |
466 500 |
533 000 |
566 500 |
583 500 |
|
35 |
4435 |
530 000 |
605 500 |
643 500 |
653 500 |
|
39 |
5395 |
645 000 |
737 000 |
783 000 |
807 500 |