Расчет механизма подъема лебедки (стр. 1 из 2)

Расчет механизма подъема лебедки

Оглавление

1. Расчет и выбор каната

2. Выбор крюка по грузоподъемности и режиму работы

3. Расчет траверсы подвески

4. Расчет блоков подвески

5. Расчет барабана

6. Расчет оси барабана

7. Расчет и выбор электродвигателя

8. Выбор редуктора

9. Расчет и выбор тормоза

10. Расчет и выбор муфты

Исходные данные:

Грузоподъемность

Режим работы – средний

Кратность полиспаста

Высота подъема

Скорость подъема

1. Расчет и выбор каната

Максимальное усилие каната определяется по формуле

где

– грузоподъемность, кг; - ускорение свободного падения; – число ветвей, на которых весит груз (для полиспаста , для полиспаста кратностью ); – КПД для полиспаста с кратностью , для полиспаста с кратностью .

Канат выбирается по расчетному разрывному усилию, которое определяется по формуле

где

- коэффициент запаса прочности каната, принимается равным 5; 5,5 и 6 соответственно для легкого, среднего, тяжелого режимов.

Окончательно выбираем канат диаметром 15 мм.

2. Выбор крюка по грузоподъемности и режиму работы

Номер крюка 15, диаметр крюка 55 мм.

Статическая грузоподъемность определяется по формуле

где

=1,2 – динамический коэффициент; – грузоподъемность крана, кг; - ускорение свободного падения.

Для крюков применяются однорядные шариковые упорные подшипники по ГОСТ 6874-75

Окончательно выбираем подшипники:

№ 834;

3. Расчет траверсы подвески

Максимальный изгибающий момент в сечении

определяется по формуле:

где

– грузоподъемность, кг; - ускорение свободного падения; - расчетная длина траверса.

Условие прочности на изгиб в сечении

имеет вид

где

и - соответственно действующее и допускаемое напряжения, МПа.

Момент сопротивления в сечении

равен

где

- ширина траверсы, предварительно может быть принята равной (где - наружный диаметр упорного подшипника); - диаметр отверстия в траверсе, предварительно можно принять ; - высота траверсы, мм.

Исходя из условия прочности необходимая высота траверсы будет равна

Диаметр цапфы определяется по формуле

4. Расчет блоков подвески

где

- диаметр каната, мм.; – коэффициент, учитывающий допустимый перегиб каната на барабане.

Окончательно принимаем

Каждый блок устанавливается на двух шариковых радиальных подшипниках. Максимальная нагрузка на один подшипник определяется по формуле

где

- число блоков, установленных на траверсе; =1,2 – динамический коэффициент; - коэффициент вращения, при вращении наружного кольца .

Расчетная динамическая грузоподъемность подшипника будет равна

Где

- требуемая долговечность подшипника, мин/об. В свою очередь:

где

- частота вращения блока, ; - долговечность подшипника в часах, равная 1000 и 3500 ч., соответственно для легкого, среднего, тяжелого режимов работы. Частота вращения блоков определяется по формуле

где

- скорость подъема груза, м/с; - кратность полиспаста; - диаметр блока, м.

Окончательно выбираем размеры подшипника средней серии

Подшипник № 311,

, , , 56000 Н

5. Расчет барабана

Диаметр барабана принимается также как диаметр блоков 500 мм.

Расстояние между центрами канавок принимается равным

Длина барабана при использовании сдвоенного полиспаста определяется по следующей формуле

где

– участок для закрепления конца каната, мм; – участок для неприкосновенных витков трения, которые уменьшают нагрузку на элементы крепления каната, мм; - концевая часть барабана, мм; - участок для навивки рабочей ветви каната, мм; – средний гладкий участок барабана, разделяющий левую и правую нагрузки.