Нижегородский государственный архитектурно-

строительный университет

Кафедра технологии строительного производства

Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по теме:

«Проектирование лебёдки механизма подъёма»

Выполнил студент гр. 827 Кабанов П.В.

Руководитель Гужавин А.Я.

Нижний Новгород, 2010 г.

Содержание

Введение...............................................................................................3

1.Полиспастная система……………………………………………….4

2.Барабаны и блоки…………………………………………………….5

3.Привод лебедки………………………………………………………7

4.Тормоз лебедки………………………………………………………12

5.Подшипниковые узлы барабана…………………………………….13

6.Список литературы…………………………………………………..13

Введение

На предприятиях строительной индустрии и строительных материалов широко применяются грузоподъемные машины. Они обеспечивают механизацию всех подъемных и значительную часть вспомогательных и перегрузочных операций.

Грузоподъемные машины – машины циклического (прерывного) действия, в их рабочем цикле периоды работы отдельных механизмов чередуются с паузами, при которых действуют другие механизмы.

Конструкция, размеры, степень сложности и характеристики грузоподъемных машин весьма разнообразны и зависят от условий

применения и вида груза. Но основной частью этих машин является механизм подъема, в качестве которого, чаще всего, используется лебедка – предназначенная для подъема или перемещения грузов на строительно-монтажных, ремонтных и погрузочно-разгрузочных работах с помощью каната, навиваемого на барабан или протягиваемого через рычажный механизм.

1. Полиспастная система

1.1 Выбор полиспаста:

Выбираем одинарный полиспаст кратностью 3 [1. табл.1]

и длинной крюковой обоймой [2. табл.А1]

Принимаем крюковую обойму грузоподъемностью 4 т и m = 50 кг

1.2 Выбор каната:

По правилам Росгортехнадзора выбираем канат по его разрывному усилию в целом из условия:

F₀>S · Zp,

Где S - наибольшее натяжение ветви каната, навиваемой на барабан, с учетом КПД (без учета динамических нагрузок):

S=((Q+q)*g)/(U_n*η_n), H

η_n=(η_бл*(1-η_блⁿ))/(U_n*(1-η_бл))

Q - грузоподъемность механизма, кг; q - масса крюковой подвески, кг;

g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с^2; Un - кратность (передаточное число) полиспаста;

ŋn - КПД полиспаста:

η_n=(0,98*(1-0,98³))/(3*(1-0,98))=0,96

S>((3800+50)*9,81)/(3*0,96)=13114 H

ŋбл - КПД одного блока;

ŋбл - 0,98- при подшипниках качения;

n – степень, равная количеству блоков в полиспасте, n=3

Zp - минимальный коэффициент использования каната [1. табл.2]

Z p = 5,6

Fo - разрывное усилие каната в целом (Н), принимаемое по сертификату,

при проектных работах - по таблицам стандарта.

F₀ ≥ S*Zp≥13114*5,6≥73438,4H

Принимаем F₀=73438,4Н

Выбираем канат 13-Г-1-Ж-Л-Н-1666(170)ГОСТ 2688-80 С Fo=76200 Н

1.3 Определяем фактический коэффициент использования (запаса прочности) каната:

Zрф≥ F0/S≥Zp,

Zpф ≥76200/13114≥5,8>Zp =5,6

2. Барабаны и блоки.

2.1 Определяем диаметр барабана по центрам навитого каната:

D H ≥ h1 · dk,

где dk – диаметр каната, мм;

h1 – коэффициент выбора диаметра барабана [1.табл. 3]

DH ≥ 13· 20≥260 мм

Принимаем DH = 260 мм

2.2 Определяем диаметр барабана по дну винтовой нарезки:

Dб ≥ DH – dk, Dб ≥ 260– 13 = 247 мм

Принимаем D_б=247 мм.

2.3 Определяем размеры винтовой нарезки и реборды барабана:

T= (1.1…1,2) · dk, мм – шаг нарезки; Принимаем: t=14 мм

C= (0.25…0.4) · dk, мм – глубина канавки; c=4 мм

R= (0.6…0.7) · dk, мм – радиус канавки; R=7,5 мм

r= (1.5…2.6), мм – радиус скругления; r =2 мм

Dp ≥ DH + 5dk, мм – диаметр реборды; Dp=325 мм

2.4 Определяем полную длину барабана:

Lб = 2l + l1+ l2, мм,

Где l = 2t – расстояние от оси крайнего витка до края (реборды) барабана, мм;

l1 = 3t – длина барабана, используемая для крепления каната (прижимными планками), мм;

l2 = (Z1+Z2) · t – рабочая длина барабана, мм;

Z1≥1.5 – число запасных витков каната (По Правила Ростехнадзора несвиваемых с барабана); принимаем Z₁=2

Z2 – число рабочих витков каната;

Z₂ = L/(π · D _H) = (H · U_n)/( π · D_H)

Где L – рабочая длина каната, навиваемого на барабан, мм;

H – высота подъема груза, мм.

L = 2 · 14 = 28 мм Принимаем: l=28 мм

l1 = 3 · 14 = 42 мм l1 = 42 мм

l2 = (2+44,07) · 14=644,98 мм l2 = 645 мм

Z2 = (12000 · 3)/(π · 260) = 44,07

H = 12000 мм

Lб = 2 · 28 + 42 + 645 = 743 мм

Принимаем: L_б=743 мм

2.5 Определяем толщину стенки барабана:

δ = (D_б – D_бвн) / 2, мм

Где Dбвн – внутренний диаметр барабана;

D_бен=D_б*√(([σ_сж]-(4*S)/(D_б*t))/[σ_сж]), мм

Где [δсж] – допускаемые напряжения сжатия материала барабана, МПа [1.табл. 4]

D_бен=247*√((160-(4*13114)/(247*14))/160)=235 мм

Принимаем: D_бен=235 мм

δ = (247 – 235) / 2 = 6 (мм)