- •2. Содержание курсового проекта.
- •2.2. Графическая часть.
- •2.3. Расчетная часть.
- •3. Механизм подъема груза.
- •3.2. Выбор типа и кратности полиспаста.
- •3.3. Расчет и выбор каната.
- •3.4. Определение геометрических размеров блоков и барабана.
- •3.5. Определение толщины стенки барабана.
- •3.6. Крепление каната к барабану
- •3.7. Расчет оси барабана
- •3.8. Определение мощности и выбор двигателя.
- •3.9. Выбор редуктора.
- •3.10. Определение тормозного момента и выбор тормоза.
- •4. Механизм изменения вылета
- •5. Механизмы передвижения.
- •5.1. Схемы механизмов передвижения.
- •5.2. Определение числа и диаметра ходовых колес.
- •5.4. Определение передаточного числа и выбор редуктора.
- •5.7. Определение требуемого тормозного момента и выбор тормоза.
- •5.8. Проверка быстроходных валов на отсутствие резонанса.
- •5.9. Проверка ходовых колес по контактным напряжениям.
- •6. Механизм поворота.
- •6.1. Общие сведения.
- •6.3. Определение динамических моментов сопротивления.
3.4. Определение геометрических размеров блоков и барабана.
Диаметр ручья блоков (рис. 3.1.а) и барабана определяют на основании такой рекомендации:
(3.3) |
здесь - диаметр каната
- коэффициент, учитывающий режим работы грузоподъемной машины; меньшие значения - для легких режимов, большие – для тяжелых. Поскольку канат на блоках испытывает большее число перегибов чем на барабане можно рекомендовать делать диаметр блоков несколько большим диаметра барабана.
Длина барабана определяется в общем случае длиной наматываемого каната.
Длина нарезных барабанов для однослойной навивки при одинарных полиспастах определяется общим числом витков нарезки:
(3.4) |
здесь - число витков, необходимое для укладки всей длины каната.
- высота подъема; - кратность полиспаста.
- дополнительное число витков каната, которое должно оставаться на барабане при полностью опущенном грузозахватном устройстве.
- число витков для крепления каната, в большинстве случаев .
мм – шаг нарезки.
Если на кране применен сдвоенный полиспаст, то на барабан одновременно навиваются две ветви каната, поэтому для сдвоенных полиспастов длина барабана определяется таким образом:
(3.5) |
Здесь - длина ненарезанного участка барабана между его нарезанными частями.
Длину предварительно можно принять равной расстоянию между крайними блоками крюковой подвески. После окончательной компановки машины, длина уточняется с учетом возможного угла отклонения каната на блоках.
3.5. Определение толщины стенки барабана.
Барабаны изготовляются либо литыми из чугуна (не ниже марки СЧ15-32) и стали (не ниже марки 25Л) либо сварными из стального листа (не ниже марки ВМст3сп).
Стенки барабанов испытывают сложные напряжения сжатия изгиба и кручения.
Если длина барабанов не превышает трех диаметров основным видом прочностного расчета является расчет на сжатие, т.е.
(3.6) |
- максимальное натяжение каната
- шаг нарезки на барабане
- толщина стенки
- допускаемое напряжение сжатия;
для стальных барабанов
для чугунных
причем для стальных барабанов ; для чугунных
Для длинных барабанов (более ) выполняется проверка по совместному действию изгиба и кручения
(3.7) |
здесь - изгибающий момент, определяемый для наиболее опасного случая расположения витка (витков) каната на барабане.
- крутящий момент.
- коэффициент, учитывающий соотношение напряжений при изгибе и кручении.
- экваториальный момент сопротивления
- наружный диаметр барабана по дну канавки.
- внутренний диаметр барабана.
Для литых барабанов, исходя из технологии отливки, толщина стенки барабана в любом случае не должна быть меньше величины, определенной по эмпирической зависимости:
(см) |
(3.8) |
3.6. Крепление каната к барабану
Крепление каната к барабану осуществляется чаще всего прижимными планками с трапецевидными канавками (рис. 3.1.а)
Рис.3.1 Схемы крепления каната к барабану. |
Обычно устанавливаются либо две планки (рис. 3.1.б), каждая из которых крепится одним болтом, либо одной с двумя болтами (рис. 3.1.в). В любом случае необходимый диаметр болта может быть определен из следующего уравнения прочности:
|
(3.9) |
Здесь - нормальное напряжение растяжения
- усилие растягивающее болт
- усилие изгибающее болт
коэффициент запаса
– коэффициент, учитывающий напряжение кручения при затяжке болтов.
- плечо изгиба болта – расстояние от верхней поверхности планки до поверхности барабана.
Величины усилий определяются так:
|
(3.10) |
В этих выражениях:
- коэффициент трения между канатом и барабаном; обычно принимают
- приведенный коэффициент трения между канатом и прижимной планкой.
- угол наклона боковой поверхности канавки планки к вертикали.
- угол обхвата барабана дополнительными витками.
- угол обхвата барабана канатом от точки выхода каната из одной канавки планки до входа в другую.
- основание натуральных логарифмов.