Концы каната закреплены к противоположным краям тележки. Вращение барабана осуществляем через вал с консольно — установленной звездочкой и тяговую цепь.
Усилие на барабане определится по формуле
(2.7)
где F — тяговое усилие на канате, принимается равным сопротивлению передвижения тележки, кН;
— коэффициент трения каната о барабан, [1];
— угол обхвата запасными витками барабана,.
Подставляя найденные значения в формулу, получим:
.
Усилие составит 240Н.
При этом барабан обматываем канатом на 2,5 витка.
2.6 Определение диаметра барабана
Минимально допускаемый диаметр, измеренный по дну канавки для каната, определится по формуле (1.5)
Полученное значение диаметра барабана следует округлять в большую сторону до стандартного значения из нормального ряда диаметров.
Назначаем мм.
Длина барабана находится по формуле (1.6)
Длина одного нарезанного участка определится по формуле (1.7)
Шаг нарезки: мм.
Число рабочих витков определяется по формуле (1.8):
мм.
2.7 Определяем размеры тяговой звездочки и назначаем тип цепи
Усилие рабочего для вращения тяговой звездочки принимаем 50 Н.
Из равенства моментов на звездочке и барабане, следует:
или
Назначаем стандартную звездочку с наружным диаметром 840 мм.
Назначаем цепь сварную калиброванную А1−11×31 ТУ 12.
017.
3 856.015−88.
2.8 Расчет оси барабана на прочность
Ось барабана испытывает напряжение изгиба от действия усилий двух ветвей, а также от собственного веса барабана, которым пренебрегаем.
Нагрузки на ступицы барабана:
lн — длина нарезанной части барабана, мм;
lгл — длина гладкой части барабана, мм;
l1 и l2 — расстояния от ступиц барабана до опор оси; предварительно можно принять l1 = 80 мм, l2 = 150 мм.
Рисунок 2.2 — Расчётная схема оси Тогда:
Н;
Н.
Расчет оси барабана сводится к определению диаметра цапфы вала из условия работы оси на изгиб в симметричном цикле:
(2.9)
где Mи — изгибающий момент в расчетном сечении;
W — момент сопротивления расчетного сечения при изгибе;
[σ-1] - допускаемое напряжение при симметричном цикле.
Допускаемое напряжение при симметричном цикле:
(2.10)
где k0 — коэффициент, учитывающий конструкцию детали (для валов, осей и цапф k0 = 2,4);
σ-1 =257 — предел выносливости материала оси Сталь 45, МПа;
[n] - допускаемый коэффициент запаса прочности (для группы режима работы Л — 1,7);
Реакции в опорах:
После определения реакций опор оси R1 и R2 можно определить изгибающие моменты в любом ее сечении. Наибольший изгибающий момент под правой ступицей M2 = R2 · I2, а момент сопротивления этого сечения оси. Находим предварительно диаметр оси под правой ступицей:
(2.11)
м.
Диаметр под правой ступицей d = 20 мм. Значит диаметр цапф вала в месте посадки подшипников с учетом ступенчатости для буртиков dЦ = 30 мм.
4 Проверка подшипников на долговечность Подшипник шариковый радиальный 206 ГОСТ 5721–75 со следующими параметрами:
d = 30 мм — диаметр вала в месте посадки подшипника;
D = 62 мм — наружный диаметр;
B = 16 мм — ширина подшипника;
C = 19,5 кН — динамическая грузоподъёмность;
C0= 10 кН — статическая грузоподъёмность.
Расчёт подшипника следует производить для наиболее нагруженной левой опоры 1.
Реакция в опоре найдена ранее при расчёте оси барабана: Н.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
(4.1)
где КТ — температурный коэффициент. При рабочей температуре подшипника t<1050C КТ=1;
— коэффициент безопасности, в крановых механизмах =1,3÷1,5.
При вращении внутреннего кольца подшипника V=1.
Н Долговечность подшипника при максимальной нагрузке:
(4.2)
где nБ = 56,25 — частота вращения барабана, об/мин.
m = 0,3 — показатель степени кривой усталости для шарикоподшипников.
Так как ч, следовательно, выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы, и его долговечность обеспечена.
Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов/С.А. Казак, В. Е. Дусье, Е. С. Кузнецов и др.; Под ред. С. А. Казака. — М.: Высш. шк., 1989. — 319 с.: ил.
Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов/С.А. Казак, В. Е. Дусье, Е. С. Кузнецов и др.; Под ред. С. А. Казака. — М.: Высш. шк., 1989. — 319 с.: ил.
Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие для вузов. Под ред. д-ра техн. наук М. П. Александрова и д-ра техн. наук Д. Н. Решетова. М., «Машиностроение», 1973, 256 с.
Справочник по кранам: В 2 т. Т.
1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций/В.И. Брауде, М. М. Гохберг, И. Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. — Л.: Машиностроение. Ленингр.
отд-ние, 1988. — 536 с.: ил.
