Максимальне зусилля каната визначається за формулою
де - вантажопідйомність, кг; - прискорення вільного падіння; - число гілок, на яких важить Крюкова підвіска;
Qп - маса підвіски крюка (т):
Де - ККД блоку з підшипниками кочення.
Канат вибирається по розрахунковому розривному зусиллю, яке визначається за формулою
де - коефіцієнт запасу міцності каната для важкого режиму.
Остаточно вибираємо канат по табл. III.1.1. [1]:
Канат подвійного звивання ЛК-Р 6х19 (1 + 6 + 6/6) +1 о.с. ГОСТ 2688-80
Згідно табл. 2.4 ([1], с. 56) по ГОСТ 2688-80 канат позначається: сталевий канат діаметром 18 мм, вантажний (Г), виготовленого з матеріалу марки 1, з правого скрутом пасом, хрестової скрутом елементів каната, з дротів маркувальної групи +1568 Мпа:
КАНАТ - 18 - Г - 1 - 1568 ГОСТ 2688-80.
Вибір гака за вантажопідйомністю і режиму роботи
За номінальною вантажопідйомності Q = 10 т і вельми важкого режиму роботи вибираємо по ГОСТ 6627-74 [2] гак однорогий тип А №17.
S = 90 мм; b = 75 мм; h = 115 мм; d0 = 70 мм; d = 80 мм; М64; L = 415 мм; l = 165 мм; l1 = 90 мм
Для стандартних гаків розрахунок на міцність не виробляють.
Статична вантажопідйомність визначається за формулою
де = 1,2 - динамічний коефіцієнт; - вантажопідйомність крана, кг
Для гаків застосовуються однорядні кулькові наполегливі підшипники по ГОСТ 7872-90.
Остаточно за рекомендацією вибираємо підшипники:
Вибір підвіски крюка
Діаметр блоку підвіски:
де - діаметр каната, мм .; - коефіцієнт вибору діаметрів для блоку і режиму роботи М5.
За рекомендаціями [2] крюковую підвіску вибираємо по ОСТ 24-191-08-81:
Зробимо перевірку підшипника.
Кожен блок встановлюється на двох кулькових радіальних підшипниках. Максимальне навантаження на один підшипник визначається за формулою
де - число блоків, встановлених на траверсі; = 1,2 - динамічний коефіцієнт; - коефіцієнт обертання, при обертанні зовнішнього кільця.
Розрахункова динамічна вантажопідйомність підшипника буде дорівнює
Де - необхідна довговічність підшипника, хв / об. В свою чергу:
де - частота обертання блоку,; - довговічність підшипника. Частота обертання блоків визначається за формулою
де - швидкість підйому вантажу, м / хв; - кратність поліспаста; - діаметр блоку, м.
Підшипник № 8214 з С = 65000 Н задовольняє вимогам, тому порахуємо, що і все інше підібрано вірно.
4 Розрахунок барабана
Визначення діаметра барабана
де - діаметр каната, мм .; - коефіцієнт вибору діаметрів для блоку і режиму роботи М5.
Діаметр барабана приймається також як діаметр блоків 500 мм.
Вибір параметрів гвинтової нарізки
За табл. 2.8 ([1], с. 60) вибираємо розміри профілю канавок барабана при діаметрі каната d к = 18 мм:
t - крок витка, t = 20 мм;
D - діаметр барабана по середній лінії навивки;
Dб - діаметр барабана по дну канавки (мм):
Визначення довжини барабана
Довжина барабана при використанні здвоєного поліспаста визначається за такою формулою
Ділянка для закріплення кінця каната:
Ділянка для недоторканних витків тертя, які зменшують навантаження на елементи кріплення каната:
Кінцева частина барабана, мм;
Ділянка для навивки робочої вітки каната, мм;
Середній гладкий ділянку барабана, що розділяє ліву і праву навантаження, приймемо рівну відстані між блоками в крюкової підвісці:
4.4 Визначення товщини стінки і розрахунок міцності барабана
Оскільки барабан зі сталі і литий, то товщину стінки барабана:
δ = 0,01Dб + 3 = 0,01 ∙ 500 + 3 = 8 мм. але тому що δ ≥ 12 мм. то приймаємо товщину стінки барабана δ = 12 мм.
Матеріал барабана по табл. 5.2 ([2], с. 75):
Приймаємо в якості матеріалу барабана Сталь 35Л: σТ = 280 МПа.
Lб / Dб = 1070/500 = 2,014 <3 - т.е. при проверке барабана на прочность учитываем только напряжение сжатия (МПа ):
напруга стиснення в стінці барабана (МПа); допустима напруга стиснення (МПа); А - коефіцієнт, що враховує вплив другого і подальшої навивки.
максимальне напруження (МПа); коефіцієнт запасу міцності
= 1,5-2,0 - для стали, приймемо = 2