9.2 Исходные данные для расчета каната для грузоподъемных кранов
1 Номинальная грузоподъемность крана.
2 Характеристики полиспаста: тип, кратность, вид подшипника, установленного в блоках полиспаста.
9.3 Исходные данные для расчета стропов
1 Масса поднимаемого груза.
2 Угол наклона ветви стропа.
9.4 Последовательность расчета канатов
1 Определяется максимальное натяжение каната.
2 Определяется значение коэффициента запаса прочности каната.
3 Определяется необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности.
4 Выбирается диаметр каната по ГОСТу.
9.5 Пример расчета каната для грузоподъемного крана
Подобрать канат для грузоподъемного крана грузоподъемность Q = 10 т (100 000 Н), работающего в среднем режиме, на котором с целью обеспечения вертикального подъема груза и создания равномерной нагрузки на ходовые колеса применяется сдвоенный (а = 2) полиспаст с кратностью m = 3. В блоках полиспаста используются подшипники качения.
Все канаты перед применением их на кране должны быть проверены по формуле
, (9.1)
где Smax – наибольшее натяжение каната под действием груза, Н;
P – действительное разрывное усилие каната, Н;
K – коэффициент запаса прочности, значение которого зависит от режима работы машины (Л – 5; C – 5,5; Т – 6; ВТ – 6,5).
Для грузоподъемных кранов
, (9.2)
где Q – грузоподъемность крана, Н;
а – тип полиспаста;
m – кратность полиспаста;
– КПД подшипника, установленного в блоке полиспаста (качения – 0,97 … 0,98; скольжения – 0,95 … 0,96).
1 Определяем максимальное натяжение каната сдвоенного полиспаста при подъеме груза по формуле
Н,
отсюда
.
2 Определяем необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности:
Н,
по ГОСТ 3077—80 (табл. 9.1) [21] выбираем канат двойной свивки типа ЛК 6 19=114 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности при растяжении, равном 1400 МПа, разрывное усилие P = 139 500 Н.
9.6 Пример расчета каната для стропа
Подобрать канат для изготовления стропа с четырьмя ветвями для подъема груза массой 5 т (50 000 Н). Угол наклона ветви стропа принять 45°.
Максимальное натяжение каната при подъеме груза:
, (9.3)
где G — масса поднимаемого груза, Н;
n — число ветвей стропа;
— угол наклона ветви стропа (не больше 45°), рис. 9.7.
Рис. 9.7 Схема для расчета стропов.
9.7.1 Определяем максимальное натяжение каната при подъеме груза:
Н.
9.7.2 Определяем необходимое разрывное усилие с учетом запаса прочности:
Н,
из ГОСТ 3077–80 (табл. 9.1) выбираем канат двойной свивки типа ЛК 6 19 = 114 диаметром 15 мм, имеющий при расчетном пределе прочности при растяжении равном 1400 МПа, разрывное усилие P =139500 Н [21].
Таблица 9.1
Техническая характеристика стальных канатов
|
Диаметр каната, мм |
Масса 100 м смазанного каната, кг |
Маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву, МПа | |||
|
1400 |
1600 |
1700 |
1800 | ||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Продолжение табл. 9.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Канат типа ТК 6 19 (1+6+12) + 1 о. с. (ГОСТ 3070—74) | |||||
|
11 |
43,3 |
52 550 |
60 050 |
63 850 |
65 800 |
|
14,5 |
71,5 |
86 700 |
99 000 |
105 000 |
108 000 |
|
17,5 |
107 |
129 000 |
147 500 |
157 000 |
161 500 |
|
19,5 |
127,5 |
154 500 |
176 500 |
187 500 |
193 500 |
|
21 |
149,5 |
181 000 |
207 000 |
220 000 |
227 000 |
|
22,5 |
173,5 |
210 000 |
240 000 |
255 000 |
263 000 |
|
24 |
199 |
241 000 |
275 500 |
292 500 |
302 000 |
|
27 |
255,5 |
309 500 |
354 000 |
376 000 |
387 500 |
|
29 |
286 |
347 000 |
396 500 |
421 500 |
434 000 |
|
32 |
353 |
428 000 |
489 500 |
520 000 |
536 000 |
|
35 |
427 |
518 000 |
592 000 |
614 500 |
648 000 |
|
38,5 |
508 |
616 000 |
704 000 |
748 000 |
771 000 |
|
Канат типа ТК 6 37 (1+6+12+18) + 1 о. с. (ГОСТ 3071—74) | |||||
|
9 |
27,35 |
— |
36 850 |
39 150 |
41 450 |
|
11,5 |
42,7 |
— |
57 500 |
61 050 |
62 550 |
|
13,5 |
61,35 |
— |
82 400 |
87 700 |
89 600 |
|
15 |
83,45 |
98 400 |
112 000 |
119 000 |
122 000 |
|
18 |
109 |
128 000 |
146 500 |
155 500 |
159 500 |
|
20 |
138 |
162 000 |
185 500 |
197 000 |
202 000 |
|
22,5 |
170,5 |
200 000 |
229 000 |
243 500 |
249 000 |
|
24,5 |
206 |
242 500 |
277 000 |
294 500 |
301 500 |
|
27 |
245,5 |
289 000 |
330 500 |
351 000 |
360 000 |
|
29 |
288 |
339 000 |
387 500 |
412 000 |
422 000 |
|
31,5 |
334 |
393 500 |
449 500 |
478 000 |
489 500 |
|
33,5 |
383,5 |
451 500 |
516 500 |
548 500 |
561 500 |
|
36,5 |
436 |
514 000 |
Б87 500 |
624 000 |
639 500 |
|
38 |
492 |
580 000 |
662 500 |
704 000 |
721 500 |
|
39,5 |
551,5 |
650 000 |
743 000 |
789 500 |
808 500 |
|
Канат типа ЛКР 6 19 = 114 (ГОСТ 2688—80) | |||||
|
9,1 |
306 |
__ |
42 350 |
45 350 |
46 400 |
|
11 |
461,6 |
__ |
64 150 |
68 150 |
70 250 |
|
13 |
596 |
72 550 |
82 950 |
88 100 |
90 850 |
|
15 |
844,5 |
102 500 |
117 000 |
124 500 |
128 500 |
|
18 |
1220 |
148 000 |
169 500 |
180 000 |
185 500 |
|
19,5 |
1405 |
170 500 |
195 000 |
207 500 |
213 500 |
|
21 |
1635 |
198 500 |
227 000 |
241 000 |
248 500 |
|
22,5 |
1850 |
224 500 |
256 500 |
272 500 |
281 000 |
Окончание табл. 9.1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
24 |
2110 |
256 000 |
293 000 |
311 000 |
320 500 |
|
28 |
2911 |
354 000 |
404 500 |
430 000 |
433 000 |
|
30,5 |
3490 |
610 000 |
485 000 |
515 000 |
531 000 |
|
32 |
3845 |
424 000 |
534 500 |
567 500 |
585 000 |
|
37 |
5016 |
467 500 |
697 000 |
740 500 |
763 500 |
|
39,5 |
5740 |
698 000 |
797 500 |
847 500 |
873 500 |
|
Канат типа ЛК 6 19 = 114 (ГОСТ 3077—80) | |||||
|
11,5 |
487 |
— |
67 500 |
71 750 |
73 950 |
|
13 |
597,5 |
— |
82 850 |
88 050 |
90 750 |
|
15 |
852,5 |
139 500 |
118 000 |
125 500 |
129 500 |
|
17,5 |
1155 |
— |
159 500 |
169 500 |
175 000 |
|
19,5 |
1370 |
1 666 000 |
189 500 |
201 500 |
208 000 |
|
22 |
1745 |
211 500 |
241 500 |
256 500 |
264 500 |
|
25,5 |
2390 |
290 000 |
331 500 |
352 000 |
363 000 |
|
28 |
2880 |
349 000 |
399 000 |
424 000 |
437 000 |
|
32,5 |
3990 |
484 000 |
553 000 |
587 500 |
605 000 |
|
Канат типа ТЛК 637 = 222 (ГОСТ 3079—80) | |||||
|
15,5 |
851,5 |
— |
116 000 |
123 500 |
127 000 |
|
17 |
1065 |
— |
145 000 |
154 500 |
159 000 |
|
19,5 |
1450 |
161 000 |
184 000 |
195 500 |
201 500 |
|
21,5 |
1670 |
199 000 |
227 500 |
242 000 |
249 500 |
|
25 |
2245 |
268 000 |
306 500 |
325 500 |
335 500 |
|
29 |
3015 |
360 500 |
412 000 |
437 500 |
451 000 |
|
30,5 |
3405 |
407 000 |
465 000 |
494 000 |
509 500 |
|
33 |
3905 |
466 500 |
533 000 |
566 500 |
583 500 |
|
35 |
4435 |
530 000 |
605 500 |
643 500 |
653 500 |
|
39 |
5395 |
645 000 |
737 000 |
783 000 |
807 500 |