Расчёт настенного поворотного крана с переменным вылетом (стр. 2 из 5)

l_ц - расчетная длина цапфы, мм;

;

δ_n - толщина планки, мм;

x - величина зазора между планкой и траверсой, мм (x = 1);

[σ]_из - допускаемое напряжение изгиба, [σ]_из = 60…100 МПа,

;

на смятие

; (11)

где F_g - грузоподъемная сила, Н;

δ_n - толщина планки, мм;

d_ц - диаметр цапфы траверсы, мм;

[σ]_см - допускаемое напряжение смятия, [σ]_см = 80…150 МПа,

.

2.3 Расчет блока

Наименьший допустимый диаметр блока по дну канавки определяется:

; (12)

где d_к - диаметр каната, d_к = 8,1 мм;

e - коэффициент, зависящий от типа крана и режима работы, (для тяжёлого режима работы e = 20).

.

Ширина блока выбирается по нормали ПТМ 12-62/5.с.41/ в зависимости от диаметра каната. В_б = 28 мм.

Из расчета на изгиб определяем диаметр оси блока.

; (13)

где М_изг - изгибающий момент, принимаемый

;

l - плечо действия силы, мм;

x - величина зазора между планкой и траверсой (x = 1мм);

δ_n - толщина планки 6…16 мм (принимаем δ_n = 10 мм);

;

[σ] - допускаемое напряжение, [σ] = 80 МПа;

,

Полученный диаметр оси блока округляем под подшипник качения. d_в = 60 мм.

Выполняем эскиз блока

Рис. 5 Блок.

2.4 Подбор радиальных подшипников

Скорость скольжения каната определяется:

; (14)

где V_ср - скорость подъема груза, м/мин;

U - кратность полиспаста;

.

; (15)

где V_к - скорость скольжения каната, м/мин;

D_б - допустимый диаметр блока по дну канавки, мм;

d_к - диаметр каната,мм;

.

Приведенная нагрузка для однорядного подшипника:

(16)

где

Х – коэффициент для радиальной нагрузки (для подшипника = 1),

V – коэффициент, учитывающий влияние вращающего колеса, т.к. вращается внутреннее колесо, V = 1.

радиальная нагрузка, кН,

грузоподъемная сила, кН ,

к – количество блоков на оси,

температурный коэффициент

коэффициент безопасности,

(принимаем

По размеру оси блока (d_б = 60 мм) подбираем 2 шариковых однорядных

подшипника № 311, записываем динамическую нагрузку С = 71,5 кН.

Определяем ресурс в миллионах оборотов:

; (17)

где Р - приведенная нагрузка для однорядного подшипника;

.

Определяем расчетную долговечность в часах:

; (18)

где L - ресурс в миллионах оборотов;

n - частота вращения блока;

.

2.5 Расчет планки

Минимальная ширина планки первоначально определяется из расчета на разрыв:

; (19)

где F_g - грузоподъемная сила, кН;

[σ] - допускаемое напряжение разрыва, [σ] = 80 МПа;

d_max - подставляется больший диаметр d_б и d_п, (d_б = 60 мм);

δ_п - толщина планки, мм;

.

Из расчета на срез определяется размер

; (20)

где F_g - грузоподъемная сила,кН;

δ_п - толщина планки,мм;

[σ]_ср - допускаемое напряжение среза, [σ]_ср = 40…75 МПа,

(принимаем [σ]_ср = 70 МПа).

В этом случае толщина планки определяется:

; (21)

где Δ - размер,мм;

d_max - подставляется больший диаметр d_б и d_п, (d_б = 60 мм);

.

При малых нагрузках:

; (22)

где d_max - подставляется больший диаметр d_б и d_п, (d_б = 60 мм);

.

Из полученных трех значений выбираем наибольшее В_п =120 мм. Вычерчиваем эскиз планки

Рис. 6 Планка

3. РАСЧЕТ БАРАБАНА

Диаметр барабана по дну каната, принимаемся равным размеру блока D_б = 400 мм.

Диаметр барабана, замеренный по центрам намотанного каната:

; (23)

где d_к - диаметр каната, мм;

D_б - диаметр барабана по центрам намотанного каната, мм;

;

Внутренний диаметр барабана:

; (24)

где D_б - диаметр барабана по центрам намотанного каната,мм;

δ_б - толщина стенки барабана,мм;

;

По правилам Госгортехнадзора, толщина стенки барабана должна быть не менее 12 мм.

(25)

;

где

l_р - рабочая длина барабана;

;

l_н - шаг витка;

;

i_н - количество витков на барабане;

;

Н - высота подъема груза;

u - кратность полиспаста;

D_н - диаметр барабана по центрам намотанного каната;

(3,5…4) - Дополнительные Витки, (1,5…2) Витка Для Крепления Каната и еще (1,5…2) витка для разгрузки крепления;

d_к - диаметр каната;

;

;

;

;

Стремясь к снижению напряжений в стенке барабана, принимаем соотношение размеров l ≤ 3D_б . Проверку по напряжениям можно не проводить.

Вычерчиваем эскиз барабана:

Рис. 6. Барабан.

Барабан работает только на сжатие

Подбираем материал барабана чугун СЧ18-32.

4. РАСЧЕТ КРЕПЛЕНИЯ КАНАТА

Предусматриваем крепление каната к барабану двумя прижимными планками.

Натяжение закрепленного каната:

; (26)

где f - коэффициент трения каната о барабан, f = 0,16;

α - угол обхвата барабана, α = 3π;

e - основание натурального логарифма, e = 2,71;