методаКИСИ

11

Вправа №2. Обчислення механізмів баштових кранів

Завдання

Накреслити кінематичні схеми основних механізмів баштових кранів і зробити розрахунок цих механізмів. Робота виконується на основі знань, отриманих студентами при виконанні лабораторної роботи №2. Вихідні дані до обчислень наведені в табл. 2.1.

Методика виконання вправи

1. Накреслити кінематичні схеми основних механізмів баштових кранів (механізму підйому та опускання вантажу, обертання та пересування крана), як показано на рис. 2.1, 2.2, 2.3.

12

Продовження табл. 2.1

Механізм підйому та опускання вантажу

Рис. 2.1. Кінематична схема механізму підйому та опускання вантажу

2. Визначити передаточне відношення редуктора приводу механізму підйому та опускання вантажу

u1 = z2 × z4 , z1 z3

де z1, z2 , z3 , z4 - кількість зубців зубчатих коліс редуктора,

та частоту обертання барабана механізму, об/хв.

13

nб = n1 , u1

де n1 - частота обертання валу двигуна механізму підйому вантажу,

об/хв.

3. Визначити швидкість механізму підйому та опускання вантажу, м/с

V1 = Vк , m

де m - кратність поліспаста; Vк - швидкість намотування канату на барабан, м/с,

Vк = πDбnб ,

60

де Dб - діаметр барабана, м; nб- частота обертання барабана,

об/хв.

Механізм обертання крана

Рис. 2.2. Кінематична схема механізму повороту крана

4.Визначити передаточне відношення механізму обертання крана з поворотною платформою

15

60V

nк = π п ,

Dк

де Vп- швидкість пересування крана, м/с; Dк - діаметр ходового ко-

леса, м.

7. Обчислити швидкість пересування крана, м/с:

Vп = πDкn3 ,

60u3

де n3 - частота обертання двигуна механізму пересування, об/хв.; u3 - передаточне відношення цього механізму.

Після закінчення обчислень накреслити схему запасування канатів механізму піднімання вантажу з поліспастом заданої кратності.

Вправа 3. Розрахунок і вибір параметрів лебідки

Завдання

Накреслити кінематичну схему лебідки з канатно-блочною системою відповідно до свого варіанту завдання; визначити ККД канат- но-блочної системи, підібрати сталевий канат, визначити діаметри блоків та геометричні параметри барабана лебідки, визначити необхідну потужність двигуна та вибрати його, підібрати редуктор.

Вихідні дані наведені у таблиці 3.1.

16

Продовження табл. 3.1

Методика виконання вправи

1. Накреслити схему канатно-блочної системи лебідки у відповідності до варіанта завдання (рис. 3.1, табл. 3.1).

Рис. 3.1. Схеми канатно-блочної системи лебідки

17

2.Визначити загальний ККД канатно-блочної системи:

ззаг = зпол × зобвn .бл. ,

де зпол – ККД поліспаста, зобвn .бл. – ККД обвідного (відхиляючого) блока, n – кількість обвідних блоків.

де збл =0,98 – ККД одного блока; m – кратність поліспаста.

3. Підібрати сталевий канат.

У вантажопідйомних машинах застосовують переважно канати подвійного сплетіння типу ЛК з шістьма пасмами у поперечному перерізі і кількістю дротин у кожному пасмі 19 – 37. Підбирають сталевий канат за допустимим зусиллям на розривання,

R = k × Sк ,

де k — коефіцієнт запасу міцності каната на розривання зале-

жно від режиму роботи лебідки (15% — легкий: k = 5; 25% — серед-

ній: k = 5,5; 40% — важкий: k = 6,0); Sк — максимальне робоче зу-

силля у канаті, Н.

Вибрати канат потрібно з урахуванням середнього тимчасового опору розриву σ роз .

Максимальне робоче зусилля у канаті, який намотується на барабан при підйомі вантажу,

= 9,81×Q

Sк m × ззаг ,

де Q — маса вантажу, який піднімається, кг.

Необхідний діаметр каната і всі його дані на основі розрахункового розривного зусилля каната наведені у табл. 3.2.

18

Таблиця 3.2

Зусилля розривне R , H сталевих канатів подвійного сплетіння типу ЛК-Р

4.Визначити мінімальні діаметри блока і барабана (по дну канавки)

Dбл = d (e −1) ,

де e – коефіцієнт, який залежить від режиму роботи механізму (легкий – e = 16; середній – e = 18; важкий – e = 20); d – діаметр каната;

Dбар = 1,35Dбл .

З ряду нормальних лінійних розмірів вибрати найближчий більший діаметр блока і барабана. Цей ряд передбачає такі лінійні розміри, мм:

19

200; 220; 250; 280; 320; 360; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1060; 1120; 1180; 1250; 1320; 1400; 1500; 1600; 1700; 1800; 1900; 2000.

Відповідно до вихідних даних вибрати конструктивні розміри барабана лебідки. Барабани для канатів виготовляються зварними або литими. Їх поверхня може бути гладкою або з канавками для каната (рис. 3.2).

Вирахувати робочу довжину каната, який намотується на барабан при підйомі вантажу, м

Lроб = m × H + 4π (Dбар + d ) ,

де m – кратність поліспаста; H – висота підіймання вантажу; Dбар

– діаметр барабана; d – діаметр каната.

Рис. 3.2 Схеми барабанів лебідки:

а – для багатошарового намотування каната; б – для одношарового намотування каната

Визначити необхідну довжину барабана, мм: при одношаровому намотуванні