1. Произвести расчет четырехветвевого стропа по заданному весу фильтра, его габаритам и углу раскрытия стропа. Определить натяжение в ветвях стропа, подобрать стальной канат для изготовления стропа, определить длину ветви стропа и определить вес стропа.
2. Произвести расчет полиспаста, для чего определить нагрузку на подвижный блок полиспаста, определить кратность полиспаста, подобрать конструкцию подвижного и неподвижного блоков, определить нагрузку на неподвижный блок.
3. Произвести расчет усилия, воспринимаемого отводным блоком и подобрать отводной блок.
4. Произвести расчет универсального стропа для крепления отводного блока к колонне "С".
5. Определить необходимую длину каната для оснащения лебедки и канатоемкость лебедки окажется недостаточной, предложить другую лебедку.
6. В графической части работы разработать схему монтажа фильтра, схему полиспаста.
Решение
Расстояние между точками АВ:
Длина стропа АОВ:
Угол между стропами и вертикалью :
Перевод величины угла из радианов в градусы осуществляем по формуле:
Усилие в ветви стропа:
где z – число ветвей стропа; – угол отклонения ветви стропа от вертикали.
Разрывное усилие в стропе при коэффициенте запаса kз=6;
По ГОСТ 3070-74 подбираем канат ТК 6Х 19+1о.с. маркировочной группы по временному сопротивлению разрыву 1600 МПа с разрывным усилием 202 кН диаметром dк = 14,5 мм.
2. В конструкции используется полиспаст – устройство для подъёма грузов состоящее из подвижных и неподвижных блоков, огибаемых гибким элементом – канатом. Примем число обводных блоков z = 2 (сдвоенный барабан) и кратность полиспаста i = 4 В качестве грузозахватного приспособления выбираем крюк, закреплённый в отверстиях траверсы подвески. Масса крюка т = 154 кг
Рис. 1. Механизм подъёма
Грузоподъёмная сила:
где g = 9,81 м/с- ускорение свободного падения.
КПД полиспаста:
[1, стр. 47]
где: ηП = 0,99 – КПД пары подшипников качения [3, табл. 4, стр. 32].
Наибольшее натяжение ветви каната, набегающей на барабан при подъёме груза:
Согласно РС 5138 – 75 группе режима К = 4 соответствует средний режим работы [2, стр. 20]. Для среднего режима работы коэффициент запаса прочности каната kк = 5,5 [3, табл. 2, стр. 23], коэффициент запаса прочности барабана kd = 25 [3, табл. 2, стр. 23]
Допустимое разрывное усилие каната:
Для железнодорожного крана, работающего на открытом воздухе, при наличии пыли и влаги следует выбирать канат типа ЛК – Р619+1о.с. ГОСТ 2688 – 80 с малым количеством проволок большого диаметра. Этот канат обладает высокой абразивной и коррозионной износостойкостью. Выбирается канат d = 21 мм маркировочной группы 1960 для которого разрывное усилие:
Расчётный диаметр барабана:
В соответствии с ГОСТ 22644 – 77 принимается барабан диаметром .
Длина каната, наматываемого на барабан:
Шаг нарезки барабана:
Длина одной половины рабочей части барабана:
Длина одного участка для закрепления каната планкой:
Толщина бортика: lб = 20 мм [3, стр. 33]
Общая длина барабана:
3. Частота вращения барабана:
Потребная мощность на валу барабана:
Привод подъёмного механизма железнодорожного крана состоит из гидравлического двигателя, двухступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора, двух соединительных упругих втулочно-пальцевых муфт, тормоза.
Кинематическая схема механизма подъема с крюковой подвеской показана на рисунке 2. Гидравлический двигатель 1 соединен с цилиндрическим редуктором 4 при помощи муфты 3
. Муфта 3 со стороны двигателя выполнена с тормозным шкивом, на котором установлен колодочный тормоз. Редуктор 4 соединен с барабаном 6 при помощи муфты 5.
КПД привода:
где: ηМ = 0,92 – КПД упругой муфты [5, табл. 1.1, стр. 5];
ηЗ = 0,95 – КПД редуктора [5, табл. 1.1, стр. 5];
ηП = 0,99 – КПД пары подшипников качения [5, табл. 1.1, стр. 5];
2 – число муфт;
Рис. 2. Кинематическая схема привода.
Мощность гидравлического двигателя:
Выберем двухступенчатый цилиндрический редуктор Ц2У-160 с передаточным отношением u = 25 [3, прил. 9, стр. 222].
Частота вращения вала гидравлического двигателя:
Крутящий момент, развиваемый валом двигателя:
Рабочий объём гидравлического двигателя:
4. Определение размеров блоков
Диаметр блоков принимается равным диаметру барабана
Подвижный блок устанавливается на радиальных однорядных шарикоподшипниках. Эквивалентная динамическая нагрузка для каждого из них:
где: z = 2 – число блоков;
= 1,5 – коэффициент запаса тормозного момента [3, табл. 2, стр. 23].
Долговечность подшипника по числу оборотов:
где: Lh = 104 ч. – минимальная долговечность подшипника по времени.
Расчётная динамическая грузоподъёмность подшипника:
Блок устанавливается на четырёх радиальных однорядных шарикоподшипниках (по два в каждой опоре) тяжёлой серии 414 ГОСТ 8338 – 75 с динамической грузоподъёмностью С = 143 кН. Динамическая грузоподъёмность каждой опоры 2С = 286 кН, что больше расчётной динамической грузоподъёмности.
Геометрические размеры подшипника 414:
- диаметр внутреннего кольца, d = 70 мм;
- диаметр наружного кольца: D = 180 мм;
- ширина: В = 42 мм.
Геометрические размеры блока:
- радиус канавки под канат:
мм
- высота канавки:
- ширина канавки:
- ширина ступицы блока:
5. Выбор грузового крюка и проверка его на прочность
Выбираем однорогий удлинённый крюк типа Б грузоподъёмностью 40 т для тяжёлого режима работы. Основные размеры крюка: a = 210 мм, b1 = 160 мм, b2 = 25 мм, h = 205 мм, резьба на стержне крюка ТР110 (d = 110 мм, d1 = 107 мм, шаг резьбы 7,5 мм), d0 = 120 мм.
Шарикоподшипник для крюка выбирается по статической нагрузке:
где: 1,75 – коэффициент запаса.
Устанавливаются 2 упорных однорядных шарикоподшипника тяжёлой серии 46320 ГОСТ 831 – 75. Грузоподъёмность пары подшипников 2С = 2 · 177 = 324 кН. Диаметр внутренних колец подшипников соответствует диаметру стержня крюка d = a = 100 мм. По диаметру наружных колец подшипника D = 215 мм определяется ширина траверсы подвески:
мм
Площадь сечения крюка:
Расстояние до центра тяжести сечения:
Коэффициент кривизны:
Наибольшие напряжения изгиба:
Траверса работает на изгиб
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
