Определение основных размеров и числа оборотов барабана. Проверка прочности стенки барабана

Длина каната, наматываемого на одну половину барабана:

Число витков нарезки на одной половине барабана:

+ 2 витка запасных. Принимаем Z= 22 витка.

Длина нарезки на одной половине барабана:

где tн – шаг нарезки барабана tн=16 мм [1 прил.14 ].

Полная длина барабана

,

где lз=4tн – длина участка закрепления каната,

lг= b-2hmintgα,

где b – расстояние между ручьями крайних блоков крюковой подвески b = 200 мм;

hmin – расстояние между осью барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении принимаем hmin = 650 мм – учитывая то, что между барабаном и подвеской находятся уравнительные блоки диаметром 260 мм.

lг= 200-2· 650 ·tg4˚= 110 мм,

α – допустимый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения; a=4.

Lб= 2(352+64)+110=942мм.

Число оборотов барабана:

Vк – скорость каната; Vк= i·Vгр= 0,2.2=4м/с

Vгр= скорость подъема груза; Vгр=0,2м/с

i= 2 кратность принятого полиспаста.

Барабан отлит из серого чугуна марки СЧ15 с пределом прочности σв= 700МПа.

Толщина стенки барабана определяется из расчета на сжатие:

где [σсж] – допускаемое напряжение сжатия; для чугуна СЧ15:

;

где К – коэффициент запаса прочности; для крюковых кранов К=4,25,

σв – предел прочности чугуна СЧ15.

[σсж] = 700/4,25=165 МПа

δ= 14939/16.165= 5,7 мм

По условиям технологии изготовления литых барабанов толщина их стенки должна быть не менее 15 мм и может быть определена по формуле:

δ=0,02D+10мм= 0,02.325+10=16,5 мм,

Принимаем толщину стенки δ= 18 мм.

Кроме сжатия, барабан испытывает деформацию изгиба и кручения.

Изгибающий момент будет максимальным, когда крюковая подвеска находится в самом верхнем положении: lг= 110 мм.

Крутящий момент, передаваемый барабаном:

Изгибающий момент от действия номинального груза:

Mu=Smax·lн= 14939. 0, 352= 5258,5 Нм.

lн – плечо действия сил от каната, навиваемого на барабан.

Для определения изгибающих нагрузок составляем расчетную схему нагружения барабана (рис. 4).

Рис. 4 - Схема нагружения барабана

Суммарное напряжение от изгиба и кручения:

где φ – коэффициент приведения напряжения: φ=0,75, Wp - полярный момент сопротивления поперечного сечения барабана при кручении:

Прочность стенки барабана достаточна.

Барабан соединяется с валом редуктора с помощью зубчатой муфты, а вращается на двухрядных сферических подшипниках, так как опоры его расположены в разных корпусах (рис. 5).

Рис. 5 - Эскиз барабана

Таблица 2 - Основные размеры барабана

Еще по теме:

Техника безопасности при техническом обслуживании воздушных линий
Текущее содержание. Один раз в месяц высоковольтно-сигнальную линию проверяют в дневное время с земли без снятия напряжения. Линию также осматривают каждый раз после грозы, бури и гололеда. При осмотре линии обращают внимание на исправность опор, состояние изоляторов, проводов, траверс, штырей, раз ...

Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма
Расчет состоит в определении перемещения скорости и ускорения поршня для различных углов поворота коленчатого вала, при постоянной частоте вращения его. Исходными данными для расчета являются: радиус кривошипа R=S/2 = 92/2 = 46мм отношение λ = 1/4 = 0,25 (0,22…0,33) длина шатуна L = R* λ ...

Составление кинематической схемы, выбор кратности полиспаста и крюковой подвески
Кинематическая схема механизма подъема представлена на рис. 2. Рис. 2 - Кинематическая схема механизма подъема Вращающий момент от электродвигателя 1 через зубчатые муфты быстроходного вала 2 и редуктор 3 передается на барабан 4.Барабан имеет двустороннюю нарезку, на которую наматывается канат. Для ...