Файл: Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования.doc

Конструкция крепления каната на барабане должна быть надёжной, доступной для осмотра, удобной для замены каната и достаточно простой в изготовлении. Канат в месте крепления не должен подвергаться резкому изгибу.

В данном механизме подъема крепление каната на барабане осуществляется с помощью прижимных планок.

Натяжение каната перед прижимной планкой выражается формулой:

- максимальное рабочее натяжение в канате при подъёме груза,

- коэффициент трения между канатом и поверхностью барабана,

- угол обхвата барабана неприкосновенными витками.

Определим суммарное растяжение всех винтов:

- приведённый коэффициент трения между канатом и планкой, имеющей трапецеидальное сечение канавки,

- угол наклона боковой грани зажимной канавки на планке.

Кроме растяжения винты испытывают также изгиб, вызываемый силами трения между планкой и канатом на участках АБ и ВГ, которые стремятся сдвинуть планку в направлении действия силы натяжения в канате и тем самым изгибают винты. Наибольший изгибающий момент, действующий в заделке винта равен:

, где - плечо изгиба – расстояние от точки приложения силы трения до поверхности барабана.

.

Суммарное напряжение в каждом винте:

, где

z – число винтов,

d₁ – внутренний диаметр резьбы винта,

=1,5 – коэффициент запаса надёжности крепления каната к барабану, учитывающий возможные отклонения фактического значения коэффициента трения от расчётного и влияние динамических нагрузок,

- допустимое напряжение растяжения в каждом винте.

, где

- предел текучести,

- коэффициент запаса.

Коэффициент запаса надежности крепления к=1,5

Принимаем шпильки с резьбой М20,

Учитывая правила ГОСТЕХНАДЗОРА, принимаем z=2 шт.

2.3.13 Расчёт и выбор подшипников барабана

Подшипники барабана рассчитываем по эквивалентной нагрузке.

Усредненный график нагрузки механизма для 4 гр.р.р.

- коэффициент, учитывающий частоту вращения,

Н

Учитывая возможность неточности монтажа оси барабана, а также диаметр, заданный для зубчатого венца тихоходного вала редуктора под подшипник, устанавливаем радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники 1314 со следующими параметрами:

диаметр отверстия внутреннего кольца

наружный диаметр наружного кольца

ширина колец

динамическая грузоподъёмность

статическая грузоподъёмность

Выполним проверку подшипников на статическую и динамическую грузоподъемность, при этом левый подшипник проверяем на статическую грузоподъемность, а правый на динамическую.

2.3.14 Расчёт левого подшипника на статическую грузоподъёмность

При расчёте на статическую грузоподъёмность необходимо проверить, не будет ли эквивалентная нагрузка на подшипник превосходить статическую грузоподъёмность, указанную в каталоге. В данном случае, статическая прочность обеспечена, так как

2.3.15 Расчёт правого подшипника на динамическую грузоподъёмность

При расчёте на динамическую грузоподъёмность необходимо проверить, не будет ли динамическая нагрузка на подшипник превосходить динамическую грузоподъёмность, указанную в каталоге.

Для определения динамической нагрузки необходимо подсчитать ресурс подшипника по следующей формуле:

[6]

об/мин – частота вращения кольца подшипника

часов – ресурс подшипника в часах

млн. об

Определяем динамическую нагрузку, действующую на подшипник:

, где

- для шариковых подшипников

Н

Таким образом динамическая грузоподъемность обеспечена:

2.3.16 Определение тормозного момента и выбор тормоза

Момент, развиваемый тормозом механизма подъёма, должен обеспечивать удержание груза в неподвижном состоянии на весу с определённым коэффициентом торможения:

, где

– коэффициент запаса торможения для данного режима работы механизма

– момент, создаваемый тормозом

– статический крутящий момент, создаваемый номинальным грузом

Определяем статический крутящий момент:

_{, где}

- вес номинального груза вместе с грузозахватным устройством

- диаметр барабана,

- кратность полиспаста,

- передаточное число механизма от вала барабана до тормозного вала,

- общий КПД механизма, учитывающий потери в полиспасте, на барабане, в обводных блоках и в механических передачах.

Общий КПД механизма определяется как произведение КПД механизма и КПД полиспаста: