5 Проверка прочности цилиндрической обечайки барабана лебедки на сжатие

5.1 Для гладкого барабана (рис. 4.1) принимаем шаг навивки S_H равным диаметру стального каната d_k, мм

S_H = d_k = 16.5

5.2 Определяем напряжение сжатия σ_сж цилиндрической поверхности обечайки, воспринимающей усилие давления со стороны боковой поверхности стального каната (решение задачи Лемэ) [1], МПа

σ_сж = Р_л / (δ₀ × s_н), (5.1)

где Р_л - тяговое усилие в ветви каната навиваемой на барабан лебедки, Н;

δ₀ - толщина цилиндрической обечайки барабана, мм;

s_н - шаг навивки каната на барабан лебедки, мм.

σ_сж = 23750.2 / (17× 16.5) = 84.7

5.3 Численные значения допускаемых напряжений сжатия [σ_сж] для различных материалов с учетом различных режимов работы лебедки, представлены в таблице 5.1 [1], МПа.

[σ_сж] = 128

5.4 Записываем условие прочности при проверочном расчете цилиндрической поверхности обечайки барабана на сжатие, МПа

σ_сж ≤ [σ_сж] (5.2)

5.5 Проверяем условие прочности поверхности обечайки барабана лебедки при сжатии подставив расчетные и допускаемые численные значения в условие прочности (5.2), МПа. Если условие прочности (5.2) не выполняется необходимо увеличить толщину стенки цилиндрической обечайки.

84.7 ≤ 128

Таблица 5.1 - Допускаемые напряжения сжатия для различных материалов, МПа

Материал обечайки барабана лебедки		Предел текучести. МПа σт	Предел прочности на изгиб, МПа σв.и.	Группа режимов работы механизма
				л легкий	с сред- ний	т тяже- лый	вт весьма тятелый
Стали:				Допускаемые напряжения сжатия [σсж], МПа
Содерж. углер.%	марка
0.17	ВСт3сп	245	-	196	167	147	108
0.20	20	245	-	206	177	157	118
0.35	35Л	275	-	226	206	167	118
0.55	55Л	343	-	255	226	196	137
Низколегиро-ванные	09Г2С	304	-	255	221	191	137
	15ХСНД	343	-	275	235	206	147
Чугуны:
СЧ15		-	314	108	98	88	-
СЧ18		-	353	128	113	98	-
СЧ24		-	432	167	147	128	98