Пример расчета бочки барабана на статическую прочность

Принятые обозначения и исходные параметры при расчете барабана лебедки ЛБУ 1100 представлены в табл. 14.31, а расчетная схема барабана – на рис. 14.89.

Рис. 14.89. Расчетная схема барабана

Эквивалентные напряжения в стенке барабана, в середине и у лобовины определяются по теории прочности энергии формоизменения в плоско-напряженном состоянии, при этом

, (14.177)

где

; . (14.178)

Принятые обозначения и исходные параметры при расчете барабана лебедки ЛБУ 1100

Таблица 14.31

№ п/п	Наименование параметров	Ед. изм.	Обозначение, расчетная зависимость	Значение параметров
	Предел текучести обечайки	МПа
	Предел текучести диска	МПа
	Модуль упругости материала барабана	МПа	Еб
	Максимальная грузоподъемность	кН	Qкр
	Диаметр каната	см	dк	3,2
	Площадь сечения проволок каната	см2	Fк	4,65
	Шаг навивки каната	см	t	3,4
	Количество слоев навивки каната	см	n
	Толщина стенки барабана	см
	Длина бочки барабана	см	L
	Наружный радиус бочки барабана	см	rн
	Внутренний радиус бочки барабана	см	rв
	Средний радиус стенки барабана	см		34,5
	Толщина стенки лобовины	см		3,0
	Высота ребра лобовины	см	Hр
	Толщина ребра лобовины	см	В	3,5
	Радиус ступицы	см	rc
	Количество радиальных ребер	-	кр
	Натяжение каната	кН	Т
	Модуль упругости каната	МПа	Ек	1,14∙105
	Среднее номинальное напряжение растяжения проволок каната	МПа
	Модуль упругости каната при поперечном сжатии	МПа
	Коэффициент нагрузки при многослойной навивке каната на барабан	-
	Радиальное давление на стенку барабана	МПа
	Нагрузка на лобовину	кН
	Жесткость лобовины	кН/м	Dл
	Приведенная толщина стенки лобовины	-	Sл
	Угол поворота края лобовины	-
	Соотношение жесткостей каната на растяжение и стенки барабана на сжатие	-

Если учесть только сжимающие окружные напряжения, то будем иметь

где - определяется в первом приближении по табл. 14.32.

Толщина стенки барабана будет равна

.

Коэффициент зависит от соотношения жесткости каната на растяжение ( ) и стенки барабана на сжатие ( ) и определяется через параметры , а также параметра Ф, учитывающего количество слоев при навивке каната на барабан и соотношения диаметров каната и барабана ( ). Для нашего случая

.

.

.

Коэффициент (в первом приближении)

Таблица 14.32

n
	1,8	2,3	2,5	2,7
1,7	2,1	2,2	2,3
1,6

Согласно табл. 14.33 определяем коэффициент .

Следовательно, .

Второе приближение .

.

Принимаем .

Коэффициент (второе приближение)

Таблица 14.33