Министерствообразования и науки Украины
Кафедра ММК и ПМ
РЕФЕРАТ
На тему«Конструкция блоков, звёздочек и барабанов подъёмно-транспортных машин»
Выполнил: ст. гр. ММК – 08 – 1
Плетнёв М.И.
Проверил: Ульяницкий В.Н.
Алчевск 2010
Блоки,звездочки и барабаны. Назначение и конструкции блоков
/>
Блоки применяют дляотклонения направления канатов и цепей. Кроме того, они входят в составполиспастов.
Трапецеидальный профильканавки обеспечивает возможность сбега каната под углом 20 градусов.
Блокиизготавливаются:
· литыми
а) из чугуна (марки не нижеСЧ 15-32),
б) из стали (марки не ниже25ЛII);
· штампованными (сварными)из низкоуглеродистых сталей (не ниже марки ВСт 3сп).
Дляулучшения работы внутреннюю поверхность ручья покрывают (футеруют)пластмассами, резиной, алюминием.
/>
Для сварных цепейиспользуются фасонные блоки.
/>
Легкоевращение блока при окружной скорости до 300 м/мин обеспечивает запрессованная вступице бронзовая или чугунная втулка. При большей скорости блок устанавливаютна шариковых или роликовых подшипниках качения.Звездочки
/>
Звездочкипредставляют собой блоки с фасонной поверхностью для работы со сварными ипластинчатыми цепями.
Для сварных калиброванныхцепей применяют литые из стали и чугуна звездочки.
По сравнению с блоком уменьшаетсядиаметр. Шейки выполняются плоскими и поэтому звенья цепи при работе неиспытывают изгибающих напряжений./>Диаметр начальной окружности(по центру прутка из которого сделана цепь).
/>
/>
/>
Для пластинчатых цепейзвездочки делают литыми или из проката.
/>
где t — шаг цепи, z — числозубьев звездочки.
Назначениеи конструкции барабанов
Барабаныпредназначены для преобразования вращательного движения привода впоступательное перемещение груза. Кроме того барабаны служат и для собиранияканата.
Обычно оницилиндрической формы, но иногда, когда для работы крана требуется постоянствомомента (например, в механизме изменения вылета стрелы), т.е. применяютсябарабаны конической формы.
М = Smax Rmin = Smin Rmax =const,
Барабанывыполняются литыми из чугуна (не ниже марки СЧ 15-32) или из стали (не ниже23ЛIII), а так же сварными из стали (не ниже Вст3сп).
Похарактеру навивки каната барабаны подразделяются на
· барабаныоднослойной навивки,
· барабанымногослойной навивки.
Последние,из-за значительных деформаций каната в нижних слоях, целесообразно применятьлишь при очень большой длине каната. Кроме того, каждый последующий слойукладывается с противоположным направлением навивки, что приводит к смятию ивыпучиванию витков.
По формерабочей поверхности различаются
· гладкиебарабаны
· барабаныс винтовой канавкой по обечайке (канавка способствует правильной укладкеканата, а при его сматывании с барабана — увеличивает трение, что обеспечиваетугол сбега каната с барабана до 6 градусов против 2 градусов на гладкихбарабанах.
/>
Дляоднослойной навивки:
· шагнарезки t= d+(2...3) мм;
· радиусканавки R=0,54 d .
Потребованиям Госгортехнадзора бортики должны выступать над верхним слоем канатана величину не менее 2d.
/>
Канатоемкость барабаназависит от высоты подъема груза
L =H in,
где L — рабочая длинаканата;
H — наибольшая высотаподъема груза; in — кратность полиспаста.
Число рабочих витков нарезки
/>
На барабан дополнительнонаматывается 1,5...3 витка, которые в процессе работы никогда не сматываются ислужат для уменьшения нагрузки на точку закрепления каната.
Количество нарезанных витковна барабане
/>
Длина нарезанной частибарабана без учета нарезки, необходимой для закрепления каната на барабане (еще1...3 витка — см. ниже)
/>
Для сдвоенного барабанадлина не нарезной части b
/>
/>
Длянормальной работы канат не должен отклоняться от плоскости, проходящей черезось блока более, чем на угол γ, зависящий от формы ручья блока.
/>
/>
где 2a =60град, а γ принимают в расчетах для гладких барабанов 2 градуса, а длянарезных барабанов 6 градусов.
Минимальноерасстояние h от направляющего блока до оси барабана:
· длягладких барабанов
/>
· для нарезных барабанов
/>
где l — длина рабочей части барабана.
Многослойнаянавивка увеличивает канатоемкость барабана. При z витках в k слоях длина канатав первом слое.
/>
Общая длина каната во всех kслоях:
/>
Так какнавивка может быть неравномерной, вводят коэффициент Ψ = 0,9 и тогда
/>
Канатоукладчикипредназначены для предохранения каната:
· от смещения;
· от запутывания;
· от ослабления.
/>
Схемаканатоукладчика: 1 — барабан, 2 — привод канатоукладчика, 3 — ходовой винт сдвусторонней резьбой, 4 — направляющая, 5 — канат, 6 — каретка.
Закреплениеконца каната на барабане.
Потребованиям Госгортехнадзора канат закрепляют:
·прижимными планками;
· клиновымизажимами.
На планке должнобыть не менее двух болтов, причем
· придиаметре каната d не более 31 мм ставят одну планку;
· при dболее 31 мм ставят две планки.
/>
Натяжение каната в точке Апри полутора запасных витках
/>
где f = 0,1- минимальное значение коэффициента трения, a=3p — минимальный угол обхватабарабана неприкосновенными
Расчет барабанов на прочность
/>
Расчет барабана однослойнойнавивки.
Барабанпредставляется в виде полой трубы. Влияние ступиц не учитывается.
Допущения:
1.пренебрегаем толщиной стенок по отношению к диаметру;
2. нагрузкаот каната приложена непосредственно по дну канавки под канатом;
3. величинанагрузки от каната на барабан не меняется по длине витка каната.
Врезультате взаимодействия с канатом барабан испытывает следующие нагрузки:
· сжатие,
· кручение,
· изгиб.
Однако приL≤3D (где l — длина барабана, а D — диаметр барабана) напряжения отизгиба и кручение составляют вместе около 10% от напряжений сжатия, чтопозволяет отнести изгиб и кручение к неучитываемым нагружениям.
Такимобразом расчет проводится только на сжатие барабана.
/>
Приогибании канатом с натяжением S барабана диаметром D, усилие на элементарнуюдугу кривой с центральным углом da равно
/>
При длине этой дуги
/>
погонное давление составит
/>
При шаге нарезки винтовойканавки t внешнее распределенное давление:
/>
Напряжения сжатия по формулеЛаме:
/>
где D1 = D — 2d — внутреннийдиаметр барабана.
Тогда
/>
при допущении, чтo
/>
так кактолщина барабана значительно меньше его диаметра.
Поэтомупроверочный расчет барабана производится по формуле
/>
При этом для стальныхбарабанов
/>
а для чугунных
/>
где σт — предел текучести, а σ в — предел прочности при изгибе.
Для литогочугунного барабана
/>
а длялитого стального
/>
Напряжениеизгиба стенки барабана
/>
Напряжения кручения
/>
При необходимости учета всехвидов напряжений
/>
Барабанымногослойной навивки рассчитываются аналогично однослойным с учетом того, чтоудельное давление при многослойной навивке
/>
/>
Списоклитературы
1. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин. Ред. Козак С.А.
-М: Высш. шк., 1989.-319 с.
2. Справочник по кранам. Александров М.П., Гохберг М.М., том 1,2.
-Л: Машиностроение ,1988.
3. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций., под ред.Александрова М.П. и Решетникова Д.Н.-М.:1987.