Запаса прочности стальных канатов
Лекции.ИНФО


Запаса прочности стальных канатов

Назначение канатов Привод механизма Режим работы Коэф-т k
Грузовые и стреловые Ручной 4,0
Грузовые и стреловые Машинный Легкий 5,0
Грузовые и стреловые Машинный Средний 5,5
Грузовые и стреловые Машинный Тяжелый 6,0
Грузовые и стреловые Машинный Весьма тяжелый 6,0
Канаты лебедок, предназначенные для изменения вылета стрелы без груза   –   –   4,0

 

С учетом данных таблицы 3.12 выбираем по ГОСТ 2688-80 канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6×19 (6 прядей по 19 проволок в каждой) диаметром d = 11 мм, имеющий при маркировочной группе проволок 1960 МПа разрывное усилие F = 75150 Н.

Фактический коэффициент запаса прочности каната

.

Допускаемый диаметр блока и барабана по средней линии навитого стального каната Dd · e , где d – диаметр каната, мм; е – коэффициент, зависящий от типа машины, привода механизма и режима работы механизма. Значения коэффициента e даны в таблице 3.12.

Таблица 3.12 – Канат двойной свивки типа ЛК-Р

конструкции 6×19 по ГОСТ 2688-80

Диаметр каната, мм Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната, кг Маркировочная группа, МПа
Разрывное усилие каната в целом, Н, не менее
8,3 256,0 - 34 800 38 150 41 600
9,1 305,0 - 41 550 45 450 49 600
9,9 356,6 - 48 850 53 450 58 350
11,0 461,6 - 62 850 66 800 75 150
12,0 527,0 - 71 750 78 550 85 750
13,0 596,6 71 050 81 250 89 000 97 000
14,0 728,0 86 700 98 950 108 000 118 000
15,0 844,0 100 000 114 500 125 500 137 000
16,5 1025,0 121 500 139 000 152 000 166 000
18,0 1220,0 145 000 166 000 181 500 198 000
19,5 1405,0 167 000 191 000 209 000 228 000
21,0 1635,0 194 500 222 000 243 500 265 500
22,5 1850,0 220 000 251 000 275 000 303 500
24,0 2110,0 250 500 287 000 314 000 343 000
25,5 2390,0 284 000 324 500 355 500 388 500
27,0 2685,0 319 000 365 000 399 500 436 500
28,0 2910,0 346 500 396 000 434 000 473 500
30,5 3490,0 415 500 475 000 520 000 567 500
32,0 3845,0 458 000 523 500 573 000 625 500
33,5 4220,0 502 500 574 000 629 000 686 000
37,0 5015,0 597 500 683 000 748 000 816 000
39,5 5740,0 684 000 781 500 856 000 938 000
42,0 6335,0 779 000 890 000 975 000 1 060 000

 

Требуемый диаметр барабана по средней линии навитого стального каната для среднего режима работы Dd · e = 11 мм · 25 = 275 мм. Округляя в большую сторону с кратностью

в 100 мм, принимаем значение диаметра барабана D = 300 мм.

Длина каната, навиваемого на барабан с одного полиспаста при числе запасных (неиспользуемых) витков z1 = 2 на барабане до места крепления, при числе витков каната z2 = 3, находящихся под зажимным устройством на барабане:

Lк = Н · + π ·D·( z1 + z2) = 15·2+3,14·0,3·(2+3) =34,7 м.

Рабочая длина барабана для навивки каната с одного полиспаста определяется при толщине слоя навитого троса t = 12 мм = 12,5·10-3 м; числе слоев навивки m = 1 и коэффициенте неплотности навивки φ = 1:

м.

Таблица 3.13 – Наименьшие допускаемые значения

коэффициента e

Тип грузоподъемной машины Тип привода механизма Режим работы механизма Значение коэффициента e
Грузоподъемные машины всех типов, кроме стреловых кранов, электроталей и лебедок Ручной
Машинный Легкий
Средний
Тяжелый
Весьма тяжелый
Краны стреловые Ручной
Машинный Легкий
Средний
Тяжелый
Весьма тяжелый
Электрические тали
Грейферные лебедки стреловых кранов
Лебедки для подъема грузов Ручной
Машинный

Приняв расстояние между правой и левой нарезками на барабане (длина ненарезной части) равным расстоянию между ручьями блоков в крюковой обойме, т.е. l = b = 0,2 м, найдем полную длину барабана:

L = 2·Lб + l = 2 · 0,444 + 0,2 = 1,088 м.

Минимальная толщина стенки литого чугунного барабана

δmin = 0,02· Dб + (0,006...0,01) = 0,012...0,016 м = 12...16 мм,

где Dб = Dd = 0,3 – 0,011 = 0,289 м.

 

Принимаем δ = 14 мм = 14·10-3 м.

Материал барабана чугун марки СЧ 15 (σВ = 650 МПа, [σСЖ] = 130 МПа), найдем напряжение сжатия в стенке барабана

Статическая мощность двигателя при значении КПД η = 0,85:

кВт.

Из таблицы 3.14 по статической мощности двигателя выберем крановый электродвигатель с фазным ротором модели MTF 312-6, имеющим при ПВ=25 % номинальную мощность РНОМ = 17,5 кВт и частоту вращения n = 950 об/мин. Момент инерции ротора IP = 0,312 кг·м2, максимальный пусковой момент двигателя Тmах = 480 Н·м.

Частота вращения барабана при расчетном диаметре Dрасч = D = 0,3 м

Таблица 3.14 – Крановые электродвигатели серии MTF с фазным ротором50 Гц, 220/380 и 500 В. Основные параметры

Тип элекродвигателя Мощность на валу, кВт Частота вращения, об/мин Максимальный момент, Н·м Момент инерции, кг·м2 Масса электро-двигателя, кг
ПВ = 15 % ПВ = 25 % ПВ = 40 % ПВ = 60 % 30 мин 60 мин
MTF 011-6           0,021
  1,7        
    1,4   1,4  
      1,2   1,2
MTF 012-6 3,1           0,029
  2,7        
    2,2   2,2  
      1,7   1,7
MTF 111-6 4,5           0,048
  4,1        
    3,5   3,5  
      2,8   2,8
MTF 112-6 6,5           0,068
  5,8        
       
       
MTF 211-6 10,5           0,115
         
    7,5   7,5  
       
MTF 311-6           0,225
         
       
       
MTF 312-6 19,5           0,312
  17,5        
       
       
MTF 411-6           0,5
         
       
       
MTF 412-6           0,675
         
       
       

 

об/мин.

где uп= 2 – кратность полиспаста.

Передаточное число привода

u = n / nб = 950/31,8 = 29,8.

Расчетная мощность редуктора Рр при коэффициенте, учитывающем условия работы редуктора kp = 1 и наибольшей мощности, передаваемой редуктором при нормально протекающем процессе работы Р = Рс = 13,46 кВт

Рр = kp · Рс = 1,0·13,46 = 13,46 кВт.

Из таблицы 3.15 по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический, двухступенчатый, горизонтальный, крановый типоразмера Ц2-300 с передаточным числом uр = 32,42 и мощностью на быстроходном валу при среднем режиме работы Рр = 14,6 кВт.

Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска с учетом того, что на барабан навиваются две ветви каната, при значениях КПД для барабана ηб = 0,94 и для привода ηпр = 0,9

Н·м.

Здесь:

– усилие в канате, набегающем на барабан;

z = 2 – число полиспастов в системе;

Dрасч = 0,3 м – расчетный диаметр барабана;

uр = 32,42 – передаточное число редуктора.

Таблица 3.15 – Редукторы цилиндрические горизонтальные двухступенчатые типа Ц2.Техническая характеристика

Режим работы Крутящий момент на выходном валу ТВ, Н·м  
Типоразмер редуктора Ц2-250 Номинальные передаточные числа  
8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0  
Легкий (Л) ПВ=16%  
Средний (С) ПВ=25%  
Тяжелый (Т) ПВ=40%  
Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60%  
Типоразмер редуктора Ц2-300 Номинальные передаточные числа  
8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0  
Легкий (Л) ПВ=16%  
Средний (С) ПВ=25%  
Тяжелый (Т) ПВ=40%  
Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60%  
Режим работы Крутящий момент на выходном валу ТВ, Н·м  
Типоразмер редуктора Ц2-350 Номинальные передаточные числа  
8,0 10.0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0  
Легкий (Л) ПВ=16%  
  Средний (С) ПВ=25%  
  Тяжелый (Т)ПВ40%  
           
  Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60%  
  Типоразмер редуктора Ц2-400 Номинальные передаточные числа  
  8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0  
  Легкий (Л) ПВ=16%  
  Средний (С) ПВ=25%  
  Тяжелый (Т) ПВ=40%  
  Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60%  
  Типоразмер редуктора Ц2-500 Номинальные передаточные числа  
  8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0  
  Легкий (Л) ПВ=16%  
  Средний (С) ПВ=25%  
  Тяжелый (Т) ПВ=40%  
  Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60%  
  Типоразмер редуктора Ц2-650 Номинальные передаточные числа  
  8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0
  Легкий (Л) ПВ=16% -  
  Средний (С) ПВ=25% -  
  Тяжелый (Т) ПВ=40% -  
  Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60% -  
  Типоразмер редуктора Ц2-750 Номинальные передаточные числа  
  8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0
  Легкий (Л) ПВ=16% -  
  Средний (С) ПВ=25% -  
  Тяжелый (Т) ПВ=40% -  
  Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60% -  
  Типоразмер редуктора Ц2-1000 Номинальные передаточные числа  
  8,0 10,0 12,5 16,0 20,0 25,0 31,5 40,0 50,0 50,0
  Легкий (Л) ПВ=16% -  
  Средний (С) ПВ=25% -  
  Тяжелый (Т) ПВ=40% -  
  Весьма тяжелый (ВТ) ПВ=60% -  
                                                                                                                 

 

Номинальный момент, передаваемый муфтой, принимается равным моменту статических сопротивлений

Н·м.

Номинальный момент на валу двигателя

Н·м.

Расчетный момент для выбора соединительной муфты

Н·м.

Здесь k1 = 1,3 – коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма; k2 = 1,2 – коэффициент, учитывающий режим работы механизма.

Из таблицы 3.16 выберем по требуемому крутящему моменту упругую втулочно-пальцевую муфту № 1 с тормозным шкивом диаметром Dт = 200 мм и наибольшим передаваемым крутящим моментом 500 Н·м.

Момент инерции муфты Iм = 0,125 кг·м2. Момент инерции ротора электродвигателя и муфты I = Ip + Iм = 0,312 кг·м2 + 0,125 кг·м2 = 0,437 кг·м2.

Таблица 3.16 – Характеристики соединительных муфт









Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 618;


lektsia.info 2017 год. Все права принадлежат их авторам! Главная