Расчет лебедки

R₁ = P_л × (ℓ^р_б.л. + ℓ₂) / L_оп, (19.3)

 

где P_л-тяговое усилие,Н; ℓ^р_б.л, ℓ_2, L_оп - длины, мм

 

R₁ = 17358,2 × (1034,2 + 200) / 1354,2 = 15820,03 Н

 

19.4.3. Реакция R₂ принимает максимальное значение когда канат сбегает с крайнего правого положения на рабочем участке барабана (рис. 12.1), Н

 

R₂ = P_л × (ℓ^р_б.л. + ℓ₁) / L_оп, (19.4)

 

где P_л - тяговое усилие, Н; ℓ^р_б.л, ℓ_1, L_оп - длины, мм

 

R₂ = 17358,2 × (1034,2+ 120) / 1354,2 = 14794,59 Н

 

19.5 Выбор подшипника по критерию статической грузоподъемности.

Рассмотрим цапфу (подшипниковую опору) на оси вращения барабана со стороны подвода вращающего момента. Эквивалентная статическая грузоподъемность на подшипник, Н

 

F_OE = R₁ = 15820,03 Н

 

19.6 Из справочника или таблицы Г.1 [10] выбираем радиальный шариковый двухрядный сферический подшипник с базовой статической грузоподъемностью С_о (Н), ближайшей большей по сравнению с эквивалентной. Если наибольшее значение С_о в таблице Г.1 [10] меньше F_OE то необходимо выбирать роликовый двухрядный сферический подшипник по табл. Д.1 [10], имеющий С_о ближайшую большую по сравнению с эквивалентной.

 

С_о = 17500 Н

 

19.7 Для выбранного типоразмера подшипника выписываем из табл. Г.1 либо Д.1 [10] численное значение посадочного диаметра d_c.л., внутреннего кольца подшипника, мм.

 

d_c.л. = 65 мм

 

19.7.1 Обозначение подшипника - 1213

 

19.8 Выбор подшипника по критерию динамической грузоподъемности.

 

Рассмотрим подшипниковую  опору (цапфу) на оси вращения барабана со стороны, противоположной подводу вращающего момента.

19.9 Определяем эквивалентную динамическую грузоподъемность F_E подшипника [4], Н.

F_E = (X × V × F_r + Y × F_a) × K_б× K_t, (19.5)

 

где - коэффициент радиальной нагрузки Х = 1;

- коэффициент вращения V = 1;

  - радиальная нагрузка на подшипник F_r;

- коэффициент осевой нагрузки Y = 0;

- осевая нагрузка F_a= 0;

- коэффициент безопасности К_б = 1.1…1.2;

- температурный коэффициент K_t = 1.

Учитывая, что для рассматриваемого случая нагружения,Н

 

F_r = R₂.

 

Коэффициент безопасности К_б = 1.15

 

Эквивалентная динамическая грузоподъемность равна, Н

 

F_E = R₂ × К_б (19.6)

 

F_E = 14794,59 × 1.15 = 17014 Н

 

19.10 Эквивалентная динамическая грузоподъемность подшипника с учетом типового режима внешнего нагружения [4], Н

 

F_EP = F_E × K_E, (19.7)

 

где K_E - коэффициент, учитывающий интенсивность режима внешнего нагружения выбирается на основании табл. 19.1

 

F_EP = 17014× 0.4 = 6805,6 Н,

 

где K_E = 0.4

 

Таблица 19.1 - Коэффициент интенсивности типового режима внешнего нагружения

Наименование типового режима нагружения	Значение коэф., КЕ
Постоянный режим нагружения	1.0
Тяжелый режим	0.8
Средний равновероятный	0.63
Средний нормальный	0.57
Легкий режим	0.4

 

19.11 Расчетный (заданный) ресурс L_h (час) грузоподъемных механизмов обычно принимается 20000…30000 часов [1].

 

L_h = 25000

 

19.12. Определим расчетную базовую динамическую нагрузку, представляющую собой постоянную радиальную нагрузку которую подшипник может воспринять при базовой долговечности

 

19.12.1 Предварительно определим - коэффициенты a₁, a₂₃, которые введены по рекомендации ISO [4].

 

Коэффициент a₁ учитывает уровень вероятности безотказной работы и выбирается на основании таблицы 19.2 [4].

Таблица 19.2 - Коэффициент a₁, учитывающий вероятность безотказной работы

Уровень надежности в %
90%	95%	96%	97%	98%	99%
a1=1	a1= 0.62	a1= 0.53	a1= 0.44	a1=0.33	a1= 0.21

 

Коэффициент a₁ = 1

Коэффициент a₂₃ - учитывает условия эксплуатации и качество материалов деталей подшипника. Его значение рекомендуется принимать по данным таблицы 19.3 [4].

Таблица 19.3 - Значения коэффициента a₂₃ для различных типов подшипников

Типы подшипников	Виды расчетных условий эксплуатации
	Обычные условия	Контроль перекосов  и надежное смазывание
Шариковые подшипники (кроме сферических)	0.75	1
Шариковые подшипники, сферические и роликовые с цилиндрическими роликами	0.55	0.8
Роликовые подшипники конические	0.65	0.9
Роликовые подшипники сферические	0.35	0.6

Коэффициент a₂₃ = 0.55

 

19.12.2 Расчетная базовая динамическая нагрузка, Н

 

C^р = {[L_h × n^д_т.в. × F_EP³] / (1666.6667 × a₁ × a₂₃₎}^1/3, (19.8)

 

где L_h - расчетный ресурс подшипника, час;

n^д_т.в - частота вращения тихоходного вала редуктора, мин^-1;

F_EP - эквивалентное динамическое нагружение с учетом типового режима внешнего нагружения, Н.

 

C^р = {[25000× 29 × 6805,6³] / (1666.6667 × 1 ×0.55}^1/3 = 62937,4 Н

 

19.13 Из справочника или таблицы Г.1 [10] выбираем радиальный двухрядный сферический подшипник с базовой динамической грузоподъемностью С, ближайшей большей по сравнению с расчетной, Н.

Если наибольшее значение С в таблице Г.1 [10] меньше чем С^р, то необходимо выбирать роликовый подшипник по табл. Д.1 [10], имеющий С_о ближайшую большую по сравнению с эквивалентной.

С = 69400 Н

 

19.14 Для выбранного типоразмера подшипника выписываем из табл.Г.1 [10] либо Д.1 [10] численное значение посадочного диаметра d_с.п внутреннего кольца подшипника, мм.

 

d_с.п = 110 мм

 

19.15 Типоразмер подшипника - 1222

 

19.16 Сравниваем численные значения диаметров d_c и d_с.п. и принимаем окончательно наибольшее из них, как удовлетворяющее двум критериям работоспособности одновременно, а именно: циклической выносливости цапфы оси вращения барабана и динамической грузоподъемности подшипника в опасном сечении, мм.

 

d_цапфы = 110 мм

 

20. Вычерчиваем кинематическую схему спроектированного грузоподъемного механизма на листе формата А3 на основании результатов расчета, полученных в расчетно-пояснительной записке.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностроительных вузов; под ред. С.А. Казака.-М.: Высш.шк., 1989.

2. Моргачев В.Л. Подъемно- транспортные машины. М., Московская типография №12, 1964.

3. Правила ГГТН от 31.12.1998 № 79. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов-манипуляторов ПБ 10-257-98.

4. Павлище В.Т. Підшипники кочення. Довідник, Львів, 2001.

5. Черменский О.Н., Федоров Н.Н. Подшипники качения. Справочник -каталог, М. Машиностроение, 2003, 576с.

6. Назаренко І.І., Німко Ф.О. Вантажо-підіймальна техніка: "Слово", Київ, 2010, 398 с.

7. Справочник по кранам: В 2 т. - Т 1. Характеристики механизмов и нагрузок. Основы расчетов кранов и их приводов и металлических конструкций / В.И. Брауде, М.М. Гохберг и др.; Под общ. ред. М.М. Гохберга. - Л: Машиностроение, Ленинградское от-ние, 1988. - 519 с.

8. Справочник механика на строительстве; под ред. А.П. Станковского.- М.: Изд. литер. по строительству, 1967.

9. Штейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся машиностроительных специальностей. - М: Высшая школа, 1991.

10. Мацей Р.А. Методические указания к курсовому проекту "Расчет реверсивной лебедки", 2011.-35с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                               Приложение 1

                                                                                                               Таблица 17

 

        Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции  6x19  (1+6+6/6)+1  о.с.

Диаметр, мм								Расчет-    ная    пло-   щадь сечения    всех прово-    лок,     мм2		Ориенги-ровочная   Масса    1000    метров    смазан-     ного каната, кг		Маркировочная группа, Н/мм2
к  а  н  а  т  а	проволоки											1770(180)			1860(190)
	централь-     ной		первого     слоя  (внутрен- него)	второго слоя (наружного)								разрывное усилие, Н, не немее
												суммар-     ное     всех прово-    лок в канате	каната в целом	с:уммарное   всех прово-  лок в канате		каната в   целом
	6                проволок		36 проволок	36 прово-     лок			36 прово-  лок
3.6	0.26		0.24	0.20			0.26	4.98		48.8		8780	7465	9270		7880
3.8	0.28		0.26	0.20			0.28	5.63		55.1		9930	8400	10450		8750
4.1	0.30		0.28	0.22			0.30	6.55		64.1		11550	9750	12150		11150
4.5	0.32		0.30	0.24			0.32	7.55		73.9		13300	11250	14090		11790
4.8	0.34		0.32	0.26			0.34	8.62		84.4		15200	12850	16050		13400
5.1	0.36		0.34	0.28			0.36	9.76		95.5		17200	14600	18150		15150
5.6	0.40		0.38	0.30			0.40	11.90		116.5		20950	17800	22150		18550
6.2	0.45		0.40	0.34			0.45	14.47		141.6		25500	21100	26900		22250
6.9	0.50		0.45	0.38			0.50	18.05		176.6		31800	26300	33600		27450
7.6	0.55		0.50	0.40			0.55	21.57		211.0		38000	32300	40150		32900
8.3	0.60		0.55	0.45			0.60	26.15		256.0		46100	38150	40650		39850
9.1	0.65		0.60	0.50			0.65	31.18		305.0		55000	45450	58050		47500
9.9	0.70		0.65	0.55			0.70	36.66		358.6		64650	53450	68250		55950
11.0	0.80		0.75	0.60			0.80	47.19		461.6		83200	68800	87850		72000
12.0	0.85		0.80	0.65			0.86	53.87		527.0		95000	78550	100000		81900
13.0	0.90		0.85	0.70			0.90	61.00		596.6		107500	89000	113500		92800
14.0	1.00		0.95	0.75			1.00	74.40		723.0		131000	108000	133500		112500
15.0	1.10		1.00	0.80			1.10	86.28		844.0		152000	125500	160500		131000
16.5	1.20		1.10	0.90			1.20	104.61		1025.0		184500	152000	194500		159000
18.0	1.30		1.20	1.00			1.30	124.73		1220.0		220000	181500	232000		189500
19.5	1.40		1.30	1.05			1.40	143.61		1405.0		253000	209000	267000		218500
21.0	1.50		1.40	1.15			1.50	167.03		1635.0		294500	243500	311000		254000
22.5	1.60		1.50	1.20			1.60	188.78		1850.0		333000	275000	351500		287500
24.0	1.70		1.60	1.30			1.70	215.49		2110.0		316500	314 000	401000		328000
25.5	1.80		1.70	1.40			1.80	244.00		2390.0		380000	356000	454000		372000
27.0	1.90	1.80			1.50	1.90			274,31		2685.0	430000	399500	510500		418000
28.0	2.00	1.90			1.50	2.00			297.63		2910.0	525000	434000	554000		453500
30.5	2.20	2.10			1.60	2.20			356.72		3490.0	629000	520000	661000		544000
32.0	2.30	2.20			1.70	2.30			393.06		3815.0	693000	573000	731500		599500
33.5	2.40	2.30			1.80	2.40			431.18		4 220.0	760500	629000	802500		658000
37.0	2.60	2.50			2.00	2.60			512.79		5015.0	904500	748000	954500		732500
39.5	2.80	2.60			2.20	2.80			586.59		5740.0	1030000	856000	1090000		891500
42.0	3.00	2.80			2.30	3.00			668.12		6555.0	1175000	975000	1240000		101000
44.5	3.20	3.00			2.40	3.20			755.11		7335.0	1330000	1075000	-		-
47.5	3.40	3.20			2.60	3.40			861.98		8430.0	1520000	1230000	-		-
51.0	3.60	3.40			2.80	3.60			976.03		9545.0	1920000	1395000	-		-
56.0	4.00	3.80			3.00	4.00			1190.53		11650.0	2100000	1705000	-		-

 

 

 

 

 

                                                                                                             Приложение 2

 

                                                                                                                                                           Таблица 18

Типоразмеры, технические характеристики, габаритные и присоединительные размеры асинхронных электродвигателей с числом полюсов, равным 4

Наименование электродвига-        теля	Мощность        Вт	Синхронная      частота    вращения	l30	h31	d30	l1	b10	h
АИР80А4	1100	1500	296,5	205	180	50	125	80
АИР80В4	1500	1500	320,5	205	180	50	125	80
4A90	2200	1500	350	243	208	50	140	90
АИР90L4	2200	1500	337	224,5	210	50	140	90
АИР100S4	3000	1500	360	246,5	240	60	160	100
4A100	3500	1500	365	263	235	60	160	100
АИР100L4	4000	1500	391	246,5	240	60	160	100
4A112M	5500	1500	452	310	260	80	190	112
АИРМ112М4	5500	1500	435	310	246	80	190	112
АИР132S4	7500	1500	498	325	288	80	216	132
АИРМ132М4	11000	1500	498	325	288	80	216	132
4A132M	11000	1500	530	350	302	80	216	132
АИР160S4	15000	1500	630	385	334	110	254	160
4A160	16500	1500	624	430	358	110	254	160
АИР160М4	18500	1500	660	385	334	110	254	160
АИР180S4	22000	1500	630	440	375	110	279	180
4A180	25000	1500	662	470	410	110	279	180
4A200	27000	1500	800	535	450	110	318	200
4A225M	30000	1500	840	575	494	140	356	225
АИР180М4	30000	1500	680	440	375	110	279	180