2.6 Фактический коэффициент запаса прочности

(2.4)

кран двухконсольный груз прочность

где F_табл. – Разрывное усилие каната по таблице;

F_табл.=44280 Н (таблица Д.1 [1]);

F_max – Разрывное усилие в канате при максимальной нагрузке;

F_max=8051 Н.

2.7 Выбор крюковой подвески

По таблицам (приложение Г.1 [1]) выбираем типовую крюковую подвеску с учетом грузоподъемности, режима работы, диаметра каната и схемы полиспаста.

Таблица 2.2 – Основные параметры подвесок

Грузоподъемность, т

Режим работы

Тип

Диаметр каната

Размеры, мм

Масса, кг

D

B

В1

В2

H

8,5

Л

I

18

406

190

130

12

977

129

2.8 Диаметр барабана Dб по средней линии навиваемого на него стального каната

Рис. 2.3 – Параметры барабана

(2.5)

где d_k – диаметр каната;

e – коэффициент, зависящий от типа машины, привода механизма и режима работы (таблица 4.3 [1]);

Принимаем D_б=360 мм.

2.9 Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста

(2.6)

где h – высота подъема груза, м;

Z₃ – число запасных витков на барабане, (принимаем Z₃=2);

Z_к – число витков каната, находящихся под прижимным устройством, (принимаем Zк=4);

u_п – кратность полиспаста;

2.10 Определение длины барабана

Рис. 2.4 – Длина барабана

При расчете рабочей длины барабана следует учесть, что в проектируемом механизме полиспаст сдвоенный. Тогда рабочая длина барабана для каната, свиваемого с одного полиспаста, будет равна

(2.7)

где t_б – шаг винтовой линии, по таблице 4.4 [1] t_б =20 мм.

Тогда

Полная длина барабана для сдвоенного полиспаста

(2.8)

Длина ненарезной части, необходимая для закрепления его в станке при нарезке канавок

(2.9)

Так как длина барабана , проверка стенки барабана на совместное действие кручения и изгиба не проводится.

2.11 Определение толщины стенки барабана

Из условия технологии изготавливаемых литых барабанов толщина стенки должна быть не менее, м

(2.10)

где D – диаметр барабана по дну канавки;

(2.11)

где – диаметр каната, м

2.12 Крепление конца каната на барабане

Конец каната на барабане крепят накладкой с трапециевидными канавками.

Выбираем накладку с двумя болтами.

Напряжение в месте крепления на барабане, Н

(2.12)

где f – коэффициент трения между канатом и барабаном; принимаем равным f=0,25;

α – угол обхвата барабана запасными витками каната (α=3π…4π), принимаем 3,5π;

e=2,74 – основание логарифма.

2.13 Сила, растягивающая один болт, Н

(2.13)

где f₁ – приведенный коэффициент трения между канатом и накладкой с трапецоиды сечением канавки.

(2.14)

где β=40⁰ – угол наклона боковой грани канавки;

2.14 Сила, изгибающая один болт, Н

(2.15)

2.15 Суммарное напряжение в каждом болте, Н

(2.16)

где k – коэффициент запаса надежности крепления каната, (k=1,5);

l – расстояние от головки шпильки до барабана, мм (по дну канавки);

d₁ – внутренний диаметр резьбы шпильки, мм.

(2.17)

где d_к – диаметр каната (d_к=18 мм);

Принимаем болт d₁=M16.

(2.18)

Принимаем l =22 мм.

[σ_р] – допускаемое напряжение на растяжение материала болта, Н/мм²

[σ_р]=0,5σ_т, (2.19)

где σ_т – предел текучести материала шпильки, Н/мм, можно выбрать по таблице или рассчитать по классу прочности; для класса прочности 4.6;

[σ_р]=0,5∙240=120 Н/мм²

Условие прочности выполняется.