Расчет лебедки с противовесом (балластом)

РАСЧЕТ КАНАТНЫХ СТРОПОВ

1. Определяют натяжение в одной ветви стропа

 

S = ,

где Р – расчетное усилие, приложенное к стропам, кН; n – общее количество ветвей стропа; α – угол между направлением действия расчетного усилия и ветвей стропа (рекомендуется назначать не более 45⁰).

2. Находят разрывное усилие в ветви стропа:

R_к=S·К_з ,

где К_з – коэффициент запаса прочности для стропа (определяется по прил. 1).

 

 

 

Рис. 1. Расчет стропов

 

3. По расчетному разрывному усилию из прил. 2 подбирают гибкий стальной канат и определяют его технические данные.

 

Пример 2. Рассчитать и подобрать стальной канат для стропа, применяемого при подъеме противовеса массой G=0,2т (см. рис. 1), если известно, что α = 45⁰, а общее количество ветвей стропа n=2.

Решение:

1. Определяем натяжение в одной ветви стропа:

S= = =1,41кН.

2. Разрывное усилие в ветви стропа находим по формуле:

R_к=S·К_з =1,41·6=8,46кН.

По разрывному усилию (прил. 2) подбираем канат

Канат 6,3-Г-1-Н-1170- ГОСТ 7668-80 с R_к=25,65 Кн

Подбираем Зажим винтовой канатный оцинкованный и хромированный

Зажим 6,5 DIN.EN 13411-5-2003- 3 шт.

 

РАСЧЕТ И ПОДБОР ПОЛИСПАСТА

 

1. Находят усилие на крюке подвижного блока полиспаста :

 

P_п=G_о+ G_т,

где G_о – 0,2 т- масса поднимаемого груза;

2. Рассчитывают усилие, действующее на неподвижный блок полиспаста:

P_н=(1,07÷1,2)Р_п,

где величина коэффициента, учитывающего дополнительную нагрузку от усилия в сбегающей ветви полиспаста, назначается, исходя из следующих данных:

 

Грузоподъемность полиспаста, m	до 30	от 30 до 50	от 50 до 200	более 200
Коэффициент	1,2	1,15	1,1	1,07

 

3. Исходя из усилия Р_н, подбирают подвижный и неподвижный блоки (прил. 11), определяя их технические характеристики.

4. Усилие в сбегающей ветви полиспаста определяют по формуле:

 

S_п=P_п /(n·η),

где n – общее количество роликов полиспаста без учета отводных блоков; η – коэффициент полезного действия полиспаста, который выбирается по таблице.

 

 

 

5. Определяют разрывное уси-лие в сбегающей ветви полиспаста,

по которому подбирают канат для его оснастки ( см. раздел «Расчет стальных канатов»).

 

6. Подсчитывают длину кана- та для оснастки полиспаста:

 

L=m_п (h+3,14d_P)+l₁+l₂,

где h – длина полиспаста в растянутом виде, d_P – диаметр роликов в блоках, l₁ – длина сбегающей ветви до барабана ле- бедки, l₂ – расчетный запас длины каната (обычно выбирается l₂=10 м)

 

Рис. 6. Расчетная схема полиспаста

 

Определяют разрывное уси-лие в сбегающей ветви полиспаста,

по которому подбирают канат для его оснастки ( см. раздел «Расчет стальных канатов»).

 

6. Подсчитывают длину кана- та для оснастки полиспаста:

 

L=m_п (h+3,14d_P)+l₁+l₂,

где h – длина полиспаста в растянутом виде, d_P – диаметр роликов в блоках, l₁ – длина сбегающей ветви до барабана ле- бедки, l₂ – расчетный запас длины каната (обычно выбирается l₂=10 м)

Значения коэффициентов полезного действия полиспастовη

 

Общее количество роликов полиспаста	Тип подшипника	Общее количество роликов полиспаста	Тип подшипника
скольжения	качения	скольжения	качения
	0,960	0,980		0,638	0,800
	0,922	0,960		0,613	0,783
	0,886	0,940		0,589	0,767
	0,351	0,921		0,566	0,752
	0,817	0,903		0,543	0,736
	0,783	0,884		0,521	0,722
	0,752	0,866		0,500	0,708
	0,722	0,849		0,480	0,693
	0,693	0,832		0,460	0,680
	0,664	0,814		0,442	0,667

 

1. Суммарную массу полиспаста рассчитывают по формуле:

 

G_п=G_б+G_к,

где G_б – масса обоих блоков полиспаста (см.прил. 11), G_к=L·g_к/1000; g_к – масса 1000 м каната (прил. 2).

2. Определяют усилие, действующее на канат, закрепляющий неподвижный блок полиспаста:

 

Р_б=G_о+G_т+G_п+S_{п .}

 

3. По усилию Р_б рассчитывают канат для крепления неподвижного блока полиспаста (см. раздел «Расчет стальных канатов»).

4. По усилию в сбегающей ветви полиспаста S_п подбирают тяговый механизм – лебедку (см. прил. 12).

 

РАСЧЕТ ЛЕБЕДОК

 

Лебедки применяют при монтажных работах для регулирования положения устанавливаемого на фундамент оборудования, для его оттяжки, а также натяжения вант или наклона мачт, порталов, шевров.

Лебедки позволяют преобразовывать небольшой крутящий момент на привозном валу в значительный крутящий момент на барабане лебедки за счет снижения частоты вращения барабана лебедки.

Лебедка должна быть проверена расчетным путем на устойчивость против смещения и опрокидывания. Устойчивость лебедки обеспечивает балласт – противовес (рис. 7), устанавливаемый на ее раме, либо якорь
(рис. 8).

 

Рис. 7. Расчетная схема Рис. 8. Расчетная схема

крепления лебедки с помощью якорного крепления лебедки

противовеса (балласта)

 

Расчет лебедки в первом случае сводится к определению необходимой массы балласта. Во втором случае определяется усилие S_т, по которому рассчитывается якорь и элемент крепления лебедки к якорю.

 

Расчет лебедки с противовесом (балластом)

Условие смещения (см. рис. 7) записывается следующим образом:

 

В·f+G·f=S_л .

Из этого условия определяется необходимая масса балласта, препятствующего смещению с учетом коэффициента запаса устойчивости:

 

В=( – G)·К _см,

где G – масса лебедки; S_л – тяговое усилие лебедки; f – коэффициент трения скольжения (определяется по прил. 13); К_см – коэффициент запаса устойчивости против смещения, выбирают равным 1,5–2,2.

Так как система находится в равновесии, должно выполняться условие опрокидывания: М_А=0.

В·L+G·l=S_л·h , откуда В=(S_л·h – G·l)/L.