Расчёт и выбор элементов полиспаста (подъёмного устройства): грузоподъемности и крепления каната к барабану, деталей крюковой обоймы, траверсы, радиальных подшипников, планки, механизма поворота и крепления. Подбор двигателя, редуктора и тормоза.
Аннотация к работе
Полиспаст сдвоенный. Для подъема, удержания на заданной высоте и плавного опускания груза используют полиспасты, тали, домкраты, пневматические и гидравлические подъемники, лебедки. Полиспаст состоит из тягового органа и нескольких огибаемых им подвижных и неподвижных блоков. В зависимости от схемы работы полиспасты дают экономию силы или скорости. В сельском полиспасты используют для подъема грузов, натягивания электрических проводов, проволочных изгородей и т.п.Приняв кратность полиспаста u в зависимости от грузоподъемности и типа каната или рассчитав по предварительной схеме, определяем максимальное усилие натяжения каната. ; (1) где - грузоподъемная сила, состоящая из массы груза и массы грузозахватного органа (крюковой обоймы); mk: для одинарного полиспаста ; к.п.д. полиспаста, определяемый расчетом, или по таблице / I.с.74/ Согласно правилам Госгортехнадзора канат подбирается по разрывному усилию Fp. ; (2) где S - запас прочности, выбираемый в зависимости от назначения каната и режима работы (S=6) /I.c.65/;По грузоподъемной силе и режиму работы определяем номер крюка /5,с.32/ , а по номеру крюка /5.с.28/ определяем диаметр нарезной части хвостовика крюка d0 и ненарезной части d1./ГОСТ 6627-74/. Проверяем крюк в опасном сечении. Из расчета на смятие определяем минимально допустимую высоту гайки. Подбираем стандартную корончатую гайку /3.с.527/ по наружному диаметру резьбы хвостовика так, чтобы для высоты стандартной гайки hг выполнялось условие: . По диаметру нарезной части хвостовика крюка d1(45мм) и статической нагрузке Fct , которая должна быть больше или равна грузоподъемной силы с учетом коэффициента безопасности подбираем упорный шариковый радиальный подшипник.Ширина тела траверсы конструктивно принимается: ; (6) где Dn - наружный диаметр подшипника, мм. Траверса испытывает напряжение изгиба от усилия Fg , которая при наличии упорного подшипника равномерно распределяется по площади. х - величина зазора между телом траверсы и планкой, принимаемая для упрощения расчета х = 1 мм Диаметр цапфы траверсы определяется конструктивно: ; (9) где Нт - расчетная высота траверсы, мм; Цапфа траверсы проверяется: на изгиб ; (10) где Fg - грузоподъемная сила, Н;Наименьший допустимый диаметр блока по дну канавки определяется: ; (12) где dk - диаметр каната, dk = 8,1 мм; e - коэффициент, зависящий от типа крана и режима работы, (для тяжелого режима работы e = 20). Из расчета на изгиб определяем диаметр оси блока. Скорость скольжения каната определяется: ; (14) где Vcp - скорость подъема груза, м/мин; Х - коэффициент для радиальной нагрузки (для подшипника = 1), V - коэффициент, учитывающий влияние вращающего колеса, т.к. вращается внутреннее колесо, V = 1. радиальная нагрузка, КН, грузоподъемная сила, КН , к - количество блоков на оси, температурный коэффициент коэффициент безопасности, (принимаемДиаметр барабана по дну каната, принимаемся равным размеру блока Dб = 400 мм. Диаметр барабана, замеренный по центрам намотанного каната: ; (23) где dk - диаметр каната, мм; Dб - диаметр барабана по центрам намотанного каната, мм; Внутренний диаметр барабана: ; (24) где Dб - диаметр барабана по центрам намотанного каната,мм; По правилам Госгортехнадзора, толщина стенки барабана должна быть не менее 12 мм.Предусматриваем крепление каната к барабану двумя прижимными планками. Натяжение закрепленного каната: ; (26) где f - коэффициент трения каната о барабан, f = 0,16; F - максимальное усилие натяжения каната, КН; Задаемся условием, что сила трения каната о прижимную накладку и барабан равны натяжению закрепленного конца каната, тогда сила натяжения накладок на канат: ; (27) где F - натяжение закрепленного каната, КН; По диаметру каната dk = 8,1мм подбираем накладку М10 /5.с.35/,выбираем диаметр болта крепления d2 =10 мм (М10).Определяем потребную мощность по максимальной нагрузке: ; (29) где Fg - грузоподъемная сила, КН; Vcp - скорость подъема груза, м/мин; По потребной мощности и режиму работы подбираем крановый электродвигатель, записываем его номер МТ-41-8 и частоту вращения nдв = 722 мин-1 и мощность P=8,8 КВТ.Частота вращения барабана: ; (30) где Vk - скорость скольжения каната, м/мин; По передаточному числу, частоте вращения быстроходного вала, режиму работы и потребной мощности подбираем крановый двухступенчатый цилиндрический редуктор /4.с.473/.Статический момент груза, приведенный к валу электродвигателя: ; (32) где z - количество ветвей барабана, намотанных на барабан; Определяем расчетный тормозной момент: (33) где Тс - статический момент груза, Н·м.;Определяем сопротивление повороту крана Fn-коэффициент сопротивления повороту =0,02 r-радиус цапф =50мм t-время разбега крана =3 сек Определим коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях. Определим коэффициенты запаса прочности: (47) Выбираем материалы по средним механическими характеристиками для шестерни - сталь 40, термообработка - улучшение, твердость НВ200Принимаем что балка изготовлена из двух сварных швеллеров, подкос изготовлен из двух сварных уголков, к