Работа №1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА
1. Исходные данные
Принципиальная схема грузоподъемного устройства.
Варианты заданий для расчета (приложение 1).
Данные для выбора каната, барабана, электродвигателя и редуктора (приложения 2 ...5).
2. Задание
2.1. Изобразить схему грузоподъемного устройства.
2.2. Определить максимальное натяжение каната Fmax и подобрать канат.
2.3. Определить размеры барабана.
2.4. Подобрать электродвигатель.
2.5. Подобрать редуктор.
3. Рекомендации по выполнению.
3.1. Схема грузоподъемного устройства.
Рис.1 – Схема лебедки (механизма подъема): 1– электродвигатель, 2 – соединительная муфта с колодочным тормозом, 4 – двухступенчатый редуктор, 5 – канатный барабан, 6 – канат, 7 – направляющий блок, 8 – неподвижные блоки, 9 – подвижные блоки полиспаста, Fнб – усилие в канате, набегающем на барабан, Q – масса поднимаемого груза.
Барабан 5 лебедки приводится в движение электродвигателем 1 через муфты 2, 4 и редуктор 3. Наружная поверхность одной из полумуфт муфты 2 используется в качестве тормозного шкива двухколодочного тормоза.
Редуктор необходим для увеличения крутящего момента электродвигателя
Мвм = Мдв iрhр, (1)
где Мвм – крутящий момент на ведомом валу редуктора, момент, передаваемый на барабан лебедки, Мдв – крутящий момент на валу электродвигателя; ip – передаточное число редуктора; hр – КПД редуктора.
Полиспасты
Полиспасты в грузоподъемных машинах служат для выигрыша в силе, т.е. получения минимально возможного натяжения каната, набегающего на барабан лебедки. Это позволяет уменьшить диаметры каната и барабана.
Основной характеристикой полиспаста является его кратность. Кратность полиспаста (его передаточное отношение) определяется отношением числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей, подходящих к барабану или отношением скоростей барабана и груза.
(2)
где vбар – окружная скорость барабана лебедки, vгр – скорость подъем груза.
Кратность полиспаста назначается по грузоподъемности машины.
На рис.2 приведена схема одинарного четырех кратного полиспаста.
На рис. 3 показаны схемы сдвоенных полиспастов с различной кратностью.
|
Рис. 2 – Схема механизма подъема с одинарным четырех кратным полиспастом: 1 – барабан, 2 – канат, 3 и 4 – неподвижные блоки, 5 и 6 – подвижные блоки |
а) б) в)
|
Рис. 3 – Сдвоенные полиспасты: а – двухкратный, б – трехкратный, в – четырехкратный, |
Максимальное разрывное усилие каната, по которому в стандартах на канаты выбирается его диаметр (см. приложение 2),
(3)
где Fнб – статическое усилие в набегающей на барабан ветви каната;
k – запас прочности каната (см. табл. 2).
Статическое усилие (без учета динамических нагрузок) в набегающей на барабан ветви каната полиспаста
(4)
где Q – грузоподъемность крана;
Gп – масса крюковой подвески с навешиваемыми приспособлениями, Gп =0,02Q;
nгр – число ветвей полиспаста, на которых подвешен груз;
– к. п. д. полиспаста.
Величина к.п.д. полиспаста зависит от к.п.д. блоков и их числа nбл в полиспасте.
К.п.д. полиспастов с блоками на подшипниках качения, для которых к.п.д. блока h бл = 0,98, приведены в табл.1:
Таблица 1