Расчет барабана

Барабаны предназначены для укладки троса и преобразования вращательного движения в поступательное при перемещении груза.

Диаметр нарезного барабана по дну канавки, который определяется согласно рекомендациям Регистра (1.5.5.2), должен быть не меньше, мм (рис.1.7)

.

На практике диаметр D_Б1 принимают большим вычисленного ранее, что приводит к увеличению срока службы троса, принимаем D_Б1 =500 мм.

Расчетный диаметр барабана по центру наматываемого каната (рис.1.14), мм

Профиль канавок барабанов определяется по Приложению 6 табл. П.6.1. Необходимо записать все выбранные характеристики барабана. В большинстве случаев используется однослойная навивка троса, что позволяет исключить контакт витков и увеличить срок его службы.

Рис.1.7. Профиль винтовых канавок барабанов

 

Длина троса наматываемого на барабан (для одинарных полиспастов a =1) или на половину барабана (для сдвоенных полиспастов a =2), м

,

H – высота подъема груза, м;

u _г – кратность грузового полиспаста.

Число рабочих шлагов (витков) нарезной части барабана

принимаем .

Общее число шлагов (витков) нарезной части барабана

,

где z_з – число запасных шлагов, по правилам Регистра (1.5.5.6) принимают z_з =2;

z_к – число шлагов для крепления троса, по правилам Регистра (1.5.5.4) принимают z_к =2.

Длина нарезной части барабана, мм

,

где p – шаг нарезки (рис.1.7), p =18+3=21 мм. Глубина нарезки h =18×0,3=5,4 мм.

Полная длина барабана (рис.1.8), мм.

,

где l_p – ширина реборды, .

Рис.1.8. Размеры барабана

 

Толщина стенки барабана определяется из условия прочности на сжатие, мм

,

где – допускаемое напряжение сжатия, принимаем материал барабана – сталь Ст5 ГОСТ 380-71.

– для стальных барабанов

s_b, s_T – предел прочности и предел текучести материала, МПа, Приложение 5;

S – коэффициент запаса прочности материала, S =1,5 – для стальных барабанов.

Вращающий момент, передаваемый барабаном, кН×м

Рис.1.9. Схема к расчету барабана на прочность

 

Вычисляем отношение , поэтому расчет на прочность по напряжениям сжатия и кручения не проводим.

В судовых кранах наибольшее распространение получили конструкции барабанов, которые передают силовой поток от редуктора к барабану, расположенному непосредственно на тихоходном валу редуктора.