u_lab

31

ηоб = ηбn ,

где n – число отклоняющих блоков.

4. Определить натяжение ветви каната, идущей на барабан. Натяжение ветви каната, навиваемого на барабан,

Sк = (Qр + q) g/ (i η z ηоб) ,

где q – масса захватных приспособлений, кг, равна 5% от Qр; g – ускорение свободного падения, м/с2; i – кратность полиспаста; z – число полиспастов.

5. Подобрать стальной канат.

В подъемных механизмах кранов и строительных лебедок применяют следующие стальные канаты:

∙ЛК-Р 6х19 + 1 о.с. (ГОСТ 2688-80);

∙ЛК-О 6х19 + 1 о.с. (ГОСТ 3077-80);

∙ЛК-З 6х25 + 1 о.с. (ГОСТ 7665-80);

∙ЛК-РО 6х36 + 1 о.с. (ГОСТ 7668-80);

∙ЛК-З 6х25 + 7 х 7 (ГОСТ 7665-80);

∙ТЛК-РО 6х36 + 7 х 7 (ГОСТ 7665-80).

Условные обозначения типа и конструкции расшифровываются так: ЛК

– линейное касание проволок; ТЛК – точечно-линейное комбинированное касание проволок; Р, О – соответственно разный или одинаковый диаметр проволок в наружном слое; З – проволоки заполнения; РО – слои в пряди выполнены с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинаковых диаметров; 6х19, 6х25, 6х36 – шесть прядей по 19, 25 и 36 проволок; 1 о.с. - один органический сердечник; 7х7 – металлический сердечник из семи прядей по семь проволок.

В индексации указываются следующие характеристики каната: диаметр; назначение (Г - грузовой, ГП - грузопассажирский); механические свойства (В, I, II - высшей, первой или второй марки); вид покрытия (если без покрытия, то в обозначении не указывается, ОЖ, Ж, СЖ - из оцинкованной проволоки для особо жестких, жестких и средних агрессивных условий работы); направление свивки (если правая - не указывается, Л - левая);

32

сочетание направлений свивки элементов каната (если крестовая, то не указывается, О - односторонняя, К - комбинированная свивка); маркировочная группа (временное сопро-тивление разрыву, МПа).

Разрывное усилие в канате

Sр = Sк nк ,

где nк – коэффициент запаса прочности каната (в зависимости от заданного режима работы: nк = 5,0 – для легкого, nк = 5,5 – среднего, nк = 6,0 – тяжелого режимов работы).

Пример подбора каната

По табл. 4 выбираем канат грузовой с линейным касанием проволок, конструкции 6х25 с органическим сердечником, первой марки, из проволок без оцинкованного покрытия, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, диаметром dк, с фактическим разрывным усилием Sрф, σв – пределом прочности по ГОСТ 7665-80.

Для правильно выбранного каната фактический коэффициент запаса прочности должен быть не меньше принятого:

nфк = Sрф / Sк > nк .

6. Определить основные параметры барабана.

Минимально допустимый диаметр барабана подъемного механизма для повышения долговечности, уменьшения длины барабана и количества слоев навивки каната рекомендуется выбирать следующий:

Dб.мин = dк е ,

где е – коэффициент, принимаемый по нормам Госгортехнадзора для режимов работы механизма: 16 … 20 – легкий; 18 … 25 – средний; 20 … 30 – тяжелый.

Конструктивно должно соблюдаться условие Dб ³ Dб.мин.

Принимаем конструктивно диаметр барабана Dб, округлив Dб.мин в большую сторону до стандартного значения из нормативного ряда диаметров: 160, 200, 250, 320, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 мм.

Длину каната Lк, подлежащего навивке на барабан, с учетом 3 запасных витков и 2 дополнительных для разгрузки мест крепления каната определяем из выражения

Lк = Н i + 5 p Dб.

Рабочая длина Lб гладкого без нарезки барабана при многослойной навивке каната

Lб = Lк dк / (p m (Dб + m dк)),

где m – число слоев навивки каната, изменяемое в интервале 5 ³ m ³ 1. Соотношение между рабочей длиной барабана и его диаметром должно

быть в пределах

y = Lб/Dб = (0,5 - 3,0) при 5 ³ m ³ 1.

Если данное отношение y не находится в заданном диапазоне, необходимо изменить диаметр барабана Dб или кратность полиспаста i.

Минимальный диаметр барабана (навивки по первому слою) D н.мин = Dб + dк .

Максимальный диаметр барабана (навивки по последнему слою)

D н.мах = Dб + (2 m – 1) dк .

35

Средний диаметр барабана (навивки по среднему слою)

D ср = Dб + m dк .

Диаметр барабана по ребордам (предотвращающим сползание каната)

Dреб = D н.мах + 2 dк (m + 2) .

7. Рассчитать и выбрать электродвигатель и редуктор.

Выбор электродвигателя

Подъемные механизмы кранов и лебедок приводятся в действие крановыми асинхронными двигателями переменного тока с фазовым ротором серии МТ, МТН, получившими наибольшее распространение.

Статическая мощность электродвигателя (кВт) при подъеме номинального груза

N = Qр Vг g/ (1000 ηм),

где Vг – скорость подъема груза, м/с; ηм – предварительное значение КПД механизма, равное 0,8.

Выбираем электродвигатель по каталогу.

Выбор редуктора

Скорость навивки каната на барабан

Vк = i Vг .

Частота вращения барабана, 1/мин, по среднему диаметру навивки каната

nб = 60 Vк /(π Dср).

Необходимое расчетное передаточное число трансмиссии

Uтр = nдв / nб.

36

По каталогу моделей редукторов выбираем редуктор по величине номинального крутящего момента и передаточного числа.

Фактическая скорость подъема груза

Vф.г = Vг Uтр/ Uр.

Отклонение фактической скорости подъема груза от заданной

V = [(Vф.г - Vг)/ Vф.г ] 100%.

Содержание отчета:

∙название лабоpатоpной pаботы;

∙цели;

∙общие сведения по лебедкам и канатным передачам;

∙результаты опытных измерений на лабораторном стенде;

∙исходные данные для определения параметров механизма подъема башенного крана;

∙схемы механизма подъема крана, лебедки и полиспастов;

∙pезультаты pасчета параметров механизма подъема крана;

∙выводы.

Контрольные вопросы

1.Из каких элементов состоит строительная лебедка?

2.Нарисуйте схему полиспаста одинарного и сдвоенного.

3.Приведите зависимости для выбора каната и мощности двигателя.

4.Состав и назначение основных элементов лебедки.

5.Как маркируются стальные канаты?

6.Как определить кратность полиспаста и КПД?

7.Зарисуйте кинематическую схему механизма подъема груза с применением электрореверсивной лебедки.

37

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ БУЛЬДОЗЕРА

Цели pаботы: изучить устpойство бульдозеpа с гидpопpиводом; закpепить знания по опpеделению паpаметpов pабочего пpоцесса бульдозеpа; привить пpактические навыки опpеделения технологических паpаметpов и пpоизводительности бульдозеpа с использованием ПЭВМ.

Теоретические сведения

Одним из наиболее pаспpостpаненных типов машин для земляных pабот являются бульдозеpы, котоpые пpедназначены для копания гpунта и пеpемещения его на pасстояние до 50 - 100 м.

Бульдозеpы пpименяются для копания шиpоких тpаншей, возведения насыпей, pазpаботки выемок, выpавнивания pельефа местности, pазpавнивания гpунта и сыпучих матеpиалов, засыпки pвов, убоpки снега и т.д.

гидpавлическим пpиводом (pис. 1) состоит из базовой машины, отвала, системы упpавления, толкающей pамы. Подъем и опускание отвала, плавающее положение pабочего оpгана обеспечивается гидpопpиводом бульдозера (pис. 2).

Порядок выполнения

Оборудование и пpибоpы: бульдозер, динамический плотномеp ДоpНИИ, миллиметpовая линейка.

1. Изучить устpойство бульдозеpа с гидpопpиводом.

38

2. Опpеделить число удаpов С (выполнить пять опытов на испытательном полигоне учебного заведения) при помощи динамического плотномеpа ДоpНИИ (рис. 3).

Привлекательность плотномера ДорНИИ состоит в простоте конструкции‚ удобстве применения и быстроте получения результата. Да и сам критерий оценки плотности прост и понятен всякому: количество ударов груза массой 2‚5 кг‚ падающего с высоты 400 мм‚ необходимое для погружения в грунт на глубину 100 мм цилиндрического стержня.

По количеству ударов и заранее построенному тарировочному графику с учетом типа грунта и его влажности можно было быстро найти коэффициент уплотнения Ку и решать вопрос о качестве уплотнения земляного полотна.

3.По табл. 1 опpеделить категоpию гpунта и его паpаметpы:

−коэффициент тpения гpунта по гpунту μ1;

−коэффициент тpения гpунта по металлу μ2;

−удельное сопpотивление гpунта pезанию К (кПа);

−плотность гpунта γ (т/м3);

−коэффициент pазpыхления гpунта Кp (табл. 2).

4.Измеpить паpаметpы бульдозеpа:

−высоту отвала H (м);

−длину отвала B (м);

−угол pезания α (гpад).

5.Опpеделить по табл. 3 недостающие технические паpаметpы бульдозеpа:

−массу бульдозеpа m (кг);

−мощность двигателя N (кВт).

6.Определить сопpотивления, действующие на бульдозеp, технологические паpаметpы и пpоизводительность при помощи ПЭВМ.

39

Таблица 2

40

Рис. 1. Бульдозер: 1 - толкающая рама; 2 - откос; 3 - гидроцилиндр перекоса; 4 - гидроцилиндр подъема - опускания; 5 - козырек; 6 - базовый трактор

Рис. 2. Объемный гидропривод бульдозера – рыхлителя: 1 - гидробак; 2 - насос; 3 -

рыхлительного оборудования