Выбор и расчет талевой системы и талевого каната.

Практическая работа № 14

 

 

Цель работы: Научиться производить расчёт талевой системы агрегата и сделать вывод о пригодности талевого каната для заданных условий.

 

Исходные данные:

Р _х – натяжение ходового конца каната, кН;

δ – диаметр проволоки, мм;

n – число проволок в канате, шт;

D – диаметр шкива, мм;

σ_в – предел прочности материала проволоки, МПа;

Q – вес подвижной и неподвижной части талевой системы, кг;

d – диаметр каната, мм;

i – кратность талевой системы (число струн).

 

В	Р х, кН	δ, мм	i	D, мм	σв, МПа	Q, кг	d, мм	n, шт
	16,3	0,7					20,0	6×7
	27,0	0,8					22,0	6×8
	44,5	0,9					22,5	6×7
	73,5	1,0					23,5	6×13
	16,3	1,1					15,0	6×18
	27,0	1,2					12,5	6×19
	44,5	1,3					17,0	6×14
	73,5	1,4					18,5	6×11
	16,3	1,5					20,0	6×9
	27,0	1,6					22,0	6×15
	44,5	0,7					23,5	6×9
	73,5	0,8					22,5	6×10
	16,3	0,9					15,0	6×7
	27,0	1,0					18,5	6×15
	44,5	1,1					20,0	6×16

 

Методика решения:

 

1. Нагрузка на струны каната при неподвижной талевой системе:

 

, кН

 

где Q – вес подвижной и неподвижной части талевой системы, кг;

i – кратность талевой системы.

 

2. Усилия в каждой струне талевого каната:

 

, кН

, кН

, кН и т.д.

 

где η – кпд одного блока;

η = 0,98 – при диаметре шкива более 650 мм;

η = 0,96 – при диаметре шкива менее 650 мм.

 

3. Усилие в ходовом конце каната талевой системы:

, кН

где i – число струн;

η_тс – кпд талевой системы (зависит от числа шкивов) значение смотреть в таблице:

Таблица - КПД талевой системы

 

число шкивов
ηтс	0,97	0,94	0,92	0,90	0,88	0,87	0,85	0,84	0,82	0,81

 

4. Разрывное усилие каната:

, кН

 

где n ^/ – запас прочности каната (если D / d > 20, то n ^/ = 4…5);

(если D / d < 20, то n ^/ = 3).

 

5. Проверочный расчёт стальных канатов:

 

а) напряжение от растяжения:

, МПа

 

где n – число проволок в канате;

 

б) относительное удлинение наружного волокна на поверхности проволоки:

 

 

в) напряжение материала проволоки:

 

, МПа

 

где Е = 2,1∙10⁵ МПа – модуль упругости материала проволоки.

 

г) напряжение изгиба в проволоке:

, МПа

 

д) суммарное напряжение от растяжения и изгиба:

 

, МПа

 

е) запас прочности талевого каната:

 

где σ_в – предел прочности материала проволоки при растяжении, МПа.

Вывод по проделанной работе: выполняется ли условие прочности, пригоден ли канат для эксплуатации в заданных условиях.

Вопросы к защите практической работы:

1) Назначение талевой системы?

2) Конструкция элементов талевой системы?

3) Оснастка талевой системы?