Исходные данные

В качестве исходных данных при проектировании задаются:

Q_H – номинальная грузоподъемность главных крюков, т;

H – высота подъема, м;

V – скорость подъема, м/с (м/мин);

ПВ – относительная продолжительность

включения, % , характеризующая

режим работы механизма.

Вариант задания с числовыми значениями исходных данных выдает руководитель курсового проекта (Приложение А).

Выбор кратности и схемы запасовки полиспастной системы

Необходимая кратность полиспаста U_n подвески траверсы зависит от грузоподъемности, скорости подъема, типоразмера каната. Еë ориентировочные значения при проектировании с учетом возможной унификации параметров механизма принимают в зависимости от номинальной грузоподъемности по графику рис.6 в заштрихованной зоне или близкой к ней. Соответственно выбранной кратности изображают (см. рис. 3.1) и оценивают с точки зрения целесообразности схему запасовки полиспастной системы.

В некоторых случаях кратность полиспаста может быть уменьшена, что продлевает срок работы каната, уменьшает вес конструкции. При этом передаточное отношение редуктора не увеличивается, так как диаметр барабана для таких кранов обычно принимают большим для обеспечения необходимой канатоемкости и уменьшения длины барабана.

При выборе кратности полиспаста следует иметь в виду, что если его кратность (-) – величина нечетная, то балансир устанавливают на траверсе, а если четная (+), то на раме тележки. Последнее предпочтительнее, так как упрощает конструкцию траверсы, облегчает ее вес и увеличивает высоту подъема.

Рисунок 3.1 − Рекомендуемые кратности полиспастов Un механизма главного подъема.

Выбор каната

В механизме главного подъема литейных кранов применяют стальные канаты двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях и проволочками заполнения типа ЛК – 3 и металлическим сердечником МС по ГОСТ 7667 – 80 или по ГОСТ 7669 – 80. При этом следует выбирать канаты грузового назначения Г, из проволок первой марки I, крестовой свивки, нераскручивающиеся Н, с пределом прочности проволок при растяжении (маркировочная группа) (180кгс/мм²).

Выбор каната производится в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов [2].

Надо иметь в виду, что числовые значения коэффициентов запаса прочности каната. приведенные в литературе, отличаются от значений в “Правилах”. Принимать значения только по “Правилам”.

Максимальная сила натяжения одной ветви каната при статическом нагружении:

,

где G – суммарная сила веса поднимаемого груза с учетом весов траверсы и канатов, кН; z – общее число ветвей каната полиспастной системы, на которых подвешен груз; – КПД, учитывающий потери в полиспасте механизма.

, (кН).

где Q_H – масса номинального груза (номинальная грузоподъемность), т; Q_тр – масса траверсы, т; Q_к – наибольшая масса канатов подвески при нижнем положении груза, т; g=9,81 м/с² – ускорение силы тяжести.

где а – количество полиспастов механизма главного подъема; а=4.

, (1)

где – КПД, учитывающий потери на одном блоке полиспаста; =0,97-0,98 для блоков на подшипниках качения; =0,94-0,96 для блоков на подшипниках скольжения.

Средние значения для различных кратностей полиспаста представлены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Значения КПД полиспаста

Предварительно массы траверсы и канатов могут быть выбраны по данным выполненных конструкций кранов для ряда грузоподъемностей (табл. 2).

Расчетное разрывное усилие каната:

, (Н)

где z_p – минимальный коэффициент использования каната (коэффициент запаса прочности).

Таблица 3.2. Массы траверсы и канатов.

Значения z_p принимаются по [2] и составляют0 для групп классификации механизмов: 4М=5,6; 5М=7,1; 6М=9,0.

Канат выбирается по разрывному усилию каната в целом F_o из условия:

, (Н).

Для выбора каната извлечения из ГОСТ 7667 и ГОСТ 7669 приведены в Приложении Б.

Обозначение выбранного каната должно соответствовать стандарту.

Поскольку канат может изготавливаться из оцинкованной проволоки (для особо жестких агрессивных условий работы – ОЖ; для жестких агрессивных условий работы – Ж; для средних агрессивных условий работы – С), а по направлению свивки прядей наружного слоя – левой свивки – Л, обозначение такого каната будет:

Канат 41-Г-1-Ж-Л-Н-1764 (180) ГОСТ 7667-80.

Для выбранного каната выписывают основные характеристики и параметры: тип и конструкцию, диаметр каната d_к, мм; предел прочности проволок при растяжении , МПа (кгс/мм²); разрывное усилие каната в целом F_о , Н.