Смекни!
smekni.com

Расчет механизма подъема мостового крана (стр. 2 из 8)

где

- радиальная загрузка, Н;

- осевая нагрузка, Н; в нашем случае
;

X и Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, для однорядных шарикоподшипников при

X=1, Y=0 (здесь
- коэффициент осевого нагружения, зависящий от угла контакта);

- коэффициент вращения
при вращении наружного кольца;

- коэффициент безопасности;
(прил. Х);

- температурный коэффициент;
.

С учетом графика загрузки механизма подъема при среднем режиме роботы радиальные нагрузки на подшипник составляют:

Эквивалентные нагрузки при каждом режиме

Долговечность подшипника номинальная и при каждом режиме нагрузки


где

- диаметр блока по центру наматываемого каната.

=9838 Н

Динамическая грузоподъемность

где α – показатель степени; для шарикоподшипников α=3.

Для данного диаметра цапфы по динамической грузоподъемности выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии №210, внутренний диаметр d=50 мм, наружный диаметр D=90 мм, ширина подшипника В=20 мм, динамическая грузоподъемность С=27500 Н (прил. ХIII).

1.7 Расчет узла барабана

Принимаем барабан диаметром D=335мм по дну канавки.

Расчетный диаметр барабана Dб=348 мм (по центру наматываемого каната).

Длина каната, наматываемого на одну половину барабана

Число витков нарезки на одной половине барабана

где 1,5 –число запасных витков.

Рис. 3.7 – Профиль канавок барабана

Длина нарезки на одной половине барабана

где

– шаг нарезки барабана (XIV), для каната dк=13 мм,
.

Полная длина барабана


где

- длина участка с каждой стороны барабана, используемая для закрепления каната;

- расстояние между правой и левой нарезками,

– расстояние между осью барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении,
;

- допустимый угол отклонения избегающей на барабан ветви каната от вертикального положения,
;

- расстояние между осями ручьев крайних блоков,
(прил.XI).

Принимаем

Барабан отлит из чугуна СЧ15-32 с пределом прочности на сжатие σв=700 МПа. Толщину стенки барабана определяют из расчета на сжатие:

k – коэффициент запаса прочности для крюковых кранов, k=4,25 (прил. XV).


Из условий технологии изготовления литых барабанов толщина стенки их должна быть не менее 12 мм и может быть определена по формуле:

Принимаем δ=14мм.

Кроме сжатия стенка барабана испытывает деформацию изгиба и кручения.

Крутящий момент, передаваемый барабаном:

Изгибающий момент определяемый для случая, когда крюковая подвеска находится в самом верхнем положении(расстояние между навиваемыми канатами

). После конструктивной проработки расстояние от точки приложения усилия
до середины торцового диска оказалось равным
Тогда:

Сложное напряжение от изгиба и кручения:

W – экваториальный момент сопротивления поперечного сечения барабана.


D=335 мм,

φ – коэффициент приведения напряжений, φ=0,75

Напряжения от изгиба и кручения в стенке барабана незначительны; при длине барабана менее трех диаметров они обычно не превышают 15% от напряжения сжатия.

1.8 Расчет крепления каната к барабану

Принята конструкция крепления каната к барабану прижимной планкой, имеющей трапециевидные канавки. Канат удерживается от перемещения силой трения, возникающей от зажатия его между планкой и барабаном болтами(шпильками). Начиная от планки, предусматривают дополнительные витки (1,5…2), способствующие уменьшению усилия в точке закрепления каната.

Натяжение каната перед прижимной планкой:

где е = 2,72 – основание натурального логарифма;

f – коэффициент трения между канатом и барабаном (f=0,10… 0,16);

угол обхвата канатом барабана, принимаем α = 4π.

Суммарное усилие растяжения болтов:

где

приведенный коэффициент трения между планкой и барабаном; при угле заклинивания каната 2β = 80°

угол обхвата барабаном каната при переходе от одной канавки к другой.

Суммарное напряжение в болте при затяжке крепления с учетом растягивающих усилий:

коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану,