Тематический обзор. Применяют для однослойной и, реже, многослойной навивок канатов или сварных цепей

БАРАБАНЫ

Применяют для однослойной и, реже, многослойной навивок канатов или сварных цепей.

Барабаны выполняют литыми из чугуна или стали и сварными из стали.

Барабаны могут иметь гладкую поверхность или поверхность с винтовой канавкой (нарезные). В большинстве случаев в грузоподъемных машинах применяют нарезные барабаны для однослойной навивки каната. Канавки, нарезанные на поверхности барабана (по винтовой линии), увеличивают поверхность соприкосновения, чем уменьшают напряжения смятия, устраняют трение между соседними витками и износ каната.

По правилам Ростехнадзора длина нарезного барабана должна быть такой, чтобы при низшем рабочем положении грузозахватного приспособления на барабане оставалось не менее 1, 5 витка каната, не считая витков, находящихся под зажимным устройством.

Канатные барабаны крепятся шпонками на валах и осях, вращающихся в подшипниках качения.

При расчете барабана определяют его диаметр, толщину стенки, шаг нарезки, радиус канавки, длину барабана и проводят его проверку на сжатие, а также совместное действие изгиба и кручения.

 

ПОЛИСПАСТЫ

Полиспастом называют систему подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью (канатом или цепью).

Они бывают силовые – для увеличения силы и скоростные – для увеличения скорости. Обычно в грузоподъемных машинах применяют силовые полиспасты, позволяющие уменьшить натяжение гибкого грузового органа, момент от веса груза на барабане и передаточное число механизма.

Полиспасты бывают одинарные и сдвоенные. В одинарных один конец закреплен на барабане, второй – на неподвижном элементе или крюковой обойме. В сдвоенных на барабане закрепляют оба конца каната.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность. Кратность полиспаста вычисляют как отношение числа канатов, на которых подвешен груз, к числу канатов, набегающих на барабан.

На рисунке 4 выполнена схема сдвоенного полиспаста

Рисунок – 1 Схема полиспаста.

.Задание: Определить и проверить размеры канатного барабана механизма подъема мостового крана с заданной грузоподъемностью – Q, т; масса подвески – G, кг; диаметр каната – d_к, мм и материал барабана (по варианту). Высота подъёма – Н, м. Число блоков крюковой подвески – Z_бл. Режим работы – средний. Привод механизма – машинный.

Выполнить схему выбранного полиспаста.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

№ вар.	Грузоподъемность крана – Q, т	Масса подвески – G, кг	Высота подъёма – Н, м	Диаметр каната – dк, мм	Число блоков крюковой подвески – Zбл	материал барабана
				16, 5		Сталь
				16, 5		Чугун
				16, 5		Сталь
				16, 5		Чугун
				16, 5		Сталь
						Чугун

Расчетная часть

1 Диаметр барабана – D_б, мм

 

(мм),

где – диаметр каната, мм;

e– коэффициент, зависящий от типа грузоподъёмной машины и режима её эксплуатации (Таблица 2.1).

Диаметр барабана округляем до целого значения, кратного10.

Таблица 1 НАИМЕНЬШЕЕ ДОПУСКАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА е ПО НОРМАМ РОСТЕХНАДЗОРА

Тип грузоподъемной машины	Тип привода	Режим работы	e
Грузоподъемные машины всех типов, кроме стреловых кранов, электрических талей и лебедок	Ручной Машинный	– Легкий Средний Тяжелый
Краны стреловые	Ручной Машинный	– Легкий Средний Тяжелый
Тали электрические	-	-
Грейферные лебедки ГПМ, кроме стреловых кранов и электрических талей	-	-
Грейферные лебедки стреловых кранов	-	-
Лебедки для подъема грузов или людей	-	-

 

2 Толщина стенки барабана – δ, мм

2.1Для чугунного барабана:

δ = 0, 02 D_б+ (8…10) (мм)

Должна быть не менее 12 мм.

2.2 Для стального барабана:

δ = (1…1, 2) d_к (мм)

Толщину стенки барабана округляем до значения, кратного 0, 5.

 

3 Шаг нарезки – t, мм

t= d_к+ (2…3) (мм)

4 Радиус канавки – r, мм

r = (0, 53…0, 54) d_к (мм)

Радиус канавки округляем до целого значения.

 

5 Длина барабана – l, м

l= (м),

где К_п – кратность полиспаста (Приложение Б, табл.Б.2, табл.Б.3)

D_б – диаметр барабана, м

t – шаг нарезки, м;

Н – высота подъёма, м;

Z_бл – число блоков крюковой подвески (по варианту)

l _с– длина ступицы колеса, м; l _с=0, 07 м.

Длину барабана округляем c точностью до 0, 1 м.

 

6 Проверка стенок барабана на сжатие – σ _сж, Н/м²

σ _сж = (Н/м²),

где F₁- максимальное усилие на одну ветвь каната, Н:

где Q – грузоподъемность крана, кг;

G – масса подвески, кг;

Z_k – число несущих ветвей

–КПД полиспаста

δ – толщина стенки барабана, м;

t – шаг нарезки, м;

Проверим условие: σ _сж ≤ [σ ] _сж

[σ ] _сж= 800· 10⁵ Н/м² (для чугуна)

[σ ] _сж= 1100· 10⁵ Н/м² (для сталей)

Если условие σ _сж не выполнено, то надо увеличить толщину стенок барабана

7 Выполнить эскиз используемого полиспаста см. рисунок 1

Вывод: в данной практической работе были произведены расчёты минимальных размеров чугунного барабана и выбран и проверен на разрывное усилие канат.

 

Литература:

1.Вайсон В.П. «Грузовые подъёмно-транспортные машины» стр 318-325

2.Александров М.П. «Подъемно-транспортные машины» стр 101-115

3.Конспект лекций.

Контрольные вопросы

1. Классификация барабанов.

2. Способы крепления каната на барабане.

3. Классификация полиспастов.

4. Дать определения кратности полиспастов.