Механизм подъема с увеличенной высотой перемещения груза (перематывающая лебедка) (стр. 6 из 8)
где п – число оборотов в мин. кольца подшипника, п = пб = 38,22 об/мин;
- установленный срок службы (ресурс) подшипника, принимаем = 12500 ч. 
Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника:
,(3.88)где α – степенной показатель, для роликовых подшипников α = 3,33;
.Таким образом долговечность и надежность выбранных подшипников в пределах установленного срока службы (
= 12500 ч.) будет обеспечена.4. РАСЧЕТ КАНАТОСБОРНОЙ ЛЕБЕДКИ
Ветвь каната, сходящая с перематывающих барабанов с минимальным натяжением S0, наматывается многослойно на канатосборную лебедку; при этом равномерность укладки каната обеспечивается канатоукладчиком.
Привод канатосборной лебедки должен быть осуществлен от отдельного электродвигателя постоянного тока с постоянным моментом. Электрическая схема подключения электродвигателя должна обеспечивать на канатосборном барабане постоянный момент, создавая в ветви каната натяжение в пределах 7-9 кН.
Привод канатоукладчика обеспечим от канатосборного барабана посредствам цепной передачи (рис. 4.1).
1- канатосборная катушка; 2 – электродвигатель; 3 – тормоз; 4 – редуктор; 5 – цепная передеча; 6 – канатоукладчик
Рисунок 4.1 – Схема канатосборной лебедки
4.1 Основные геометрические параметры канатосборной катушки
Учитывая диаметр d = 39 мм и длину 1000 м наматываемого каната, принимаем:
- диаметр катушки Dк = 1300 мм;
- число витков каната в одном слое k = 38;
- шаг навивки t=1,05dк = 1,05∙39 = 40,95 мм, принимаем t = 41 мм.
Тогда рабочая длина катушки:
, (4.1) 
.Общая длина каната, наматываемого на катушку:
, (4.2) 
.Число слоев намотки каната:
из уравнения
/2, с. 46/ получи:
,(4.3) 
.Отсюда i1 = 4,33; i2 = -37,67.
Второй корень уравнения неприемлем (отрицателен).
Итак, получаем число слоев намотки i = 4,33 (т. е. пятый виток неполный).
Расчетные минимальные и максимальные диаметры катушки:
, (4.4)Минимальный расчетный диаметр:
.Максимальный расчетный диаметр:
.4.2 Кинематический расчет привода, выбор электродвигателя и редуктора
Скорость намотки каната:
,(4.5) 
.Число оборотов катушки
при
: 
, (4.6) 
.при
: 
, (4.7) 
.Необходимая мощность двигателя канатосборной лебедки:
, (4.8) 
.По каталогу /7, с. 55, таб. 2-32/ подбираем крановый электродвигатель большей ближайшей мощности.
Характеристика и основные параметры электродвигателя:
- тип – асинхронный с фазным ротором МТН 411-6;
- номинальная мощность – 18 кВт при ПВ 40 %;
- частота вращения – nдв = 965 об/мин;
- максимальный момент – Мmax = 638 Н∙м;
- КПД двигателя -
= 0,82;- масса двигателя – Qдв = 280 кг;
- диаметр выходного конца вала – d1 = 65 мм.
Номинальный момент двигателя
, (4.9) 
.Необходимое минимальное передаточное число привода:
,(4.10) 
.По каталогу /9, с. 34/ подбираем крановый редуктор горизонтальный двухступенчатый типа Ц2-350 с передаточным числом 41,34 для частоты вращения 1000 об/мин и мощности 8,2 кВт при тяжелом крановом режиме работы, масса редуктора – 310 кг.
Диаметры концов валов:
- входного (конический) – 40 мм;
- выходного (цилиндрический) – 85 мм.
Необходимые числа оборотов двигателя для обеспечения постоянной скорости каната
= 120 м/мин: 
, (4.11) 
, 
, (4.12) 
.Необходимый крутящий момент на валу электродвигателя при диаметре намотки
= 1,654 м и натяжении каната S0 = 7 кН 
, (4.13) 
,что близко к значению номинального момента двигателя Мн = 0,178 кН∙м.
Натяжение каната при минимальном диаметре
, (4.14) 
.4.3 Выбор муфт
Расчетный момент для выбора зубчатой муфты:
, (4.15)гдеk1=1,3 -коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма;
k2=1,2 -коэффициент, учитывающий режим работы механизма,
.Выбираем по ГОСТ 5006-55 зубчатую муфту №1 с наибольшим передаваемым крутящим моментом 0,710 кН∙м
Так как в механизме присутствует промежуточный вал, выбираем по ГОСТ 5006-83 вторую зубчатую муфту с промежуточным валом №1 с наибольшим передаваемым крутящим моментом 0,710 кН∙м.
4.4 Расчет тормозного момента и выбор тормоза
Статический тормозной момент на валу двигателя
, (4.16) 
.Тормозной момент для выбора тормоза
, (4.17)где
= 2 коэффициент запаса торможения при тяжелом режиме работы; 
.По каталогу /9, с. 45/ подбираем тормоз двухколодочный типа ТКГ с максимальным тормозным моментом МТтах = 0,25 кН∙м.
Основные параметры тормоза:
- типоразмер – ТКГ-200;
- диаметр тормозного шкива – 200 мм;
- ширина тормозных колодок – 90 мм;
- масса тормоза – 38 кг.
4.5 Расчет канатоукладчика
Примем канатоукладчик винтового типа /2, с. 178/, винт с резьбой трапециидальной «Трап 92х82» с левой и правой нарезкой одновременно.
Шаг винта tв = 82 мм; число витков нарезки z = L/ tв = 1558/82 = 19.
Передаточное число между катушкой и винтом канатоукладчика
, (4.18)где tв = 82 мм – шаг винта;
tк = 41 мм – шаг навивки каната;
.Для передачи вращения от катушки на винт используем цепную передачу цепью втулочно-роликовой по ГОСТ 10947-64. число зубьев ведущей звездочки (на валу катушки) Z1 = 31, ведомой (на валу винта канатоукладчика) – Z2 = 62.
4.6 Расчет подшипников на статическую грузоподъемность
Положение №1, канат находится в крайнем левом положении (см. рис. 4.2):
Рисунок 4.2 – Расчетная схема, положение №1
Найдем радиальные силы в точках 1 и 2:
, (4.19)