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 F_max 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, F_нб – 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

М_вм = М_дв i_рh_р, (1)

где М_вм – крутящий момент на ведомом валу редуктора, момент, передаваемый на барабан лебедки, М_дв – крутящий момент на валу электродвигателя; i_p – передаточное число редуктора; h_р – 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 v_бар – окружная скорость барабана лебедки, v_гр – 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 F_нб – 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;

G_п – масса крюковой подвески с навешиваемыми приспособлениями, G_п =0,02Q;

n_гр – 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 n_бл 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