Определение КПД полиспаста

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….3
Задание, исходные данные………………………………………………………………………4
Определение КПД полиспаста………………………………………………………………….5
Определение натяжения ветви каната, идущей на барабан……………………………….....6
Подбор каната по разрывному усилию……………...………………………………………….7
Определение размеров барабана………………………………………………………8
Подбор электродвигателя...……………………………………………………………………10
Подбор редуктора………………………………………………………………………………11
Подбор тормоза…………………………………………………………………………………13
Кинематическая схема………………………………………………………………………….15

Введение

Основной грузоподъемный механизм – лебедка, применяется как самостоятельно, так и в качестве составной части строительных кранов.

Лебедка состоит из барабана, на который навивается канат, зубчатых и червячных передач, тормоза и двигателя.

Лебедки с механическим приводом выполняются одно- или многобарабанными, с приводом от электродвигателя.

Однобарабанные реверсивные лебедки с электроприводом пригодны в комбинации с полиспастами для подъема грузов любой массы. Лебедки этого типа имеют сварную раму, на которой установлен барабан, двухступенчатый зубчатый редуктор, тормоз, электродвигатель.

Электродвигатель с редуктором соединяется упругой муфтой, одна из половин которой является одновременно тормозным шкивом.

Тормоз двухколодочный с короткоходовым электромагнитом. Электрическая часть магнита включена параллельно электродвигателю привода. Спуск груза принудительный – реверсированием (изменением направления вращения) двигателя. Скорость спуска равна скорости подъема или несколько превышает ее.

Рис. 1. Общая расчетная схема механизма подъема груза:

1 – строящееся здание; 2 – груз; 3 – направляющий блок; 4 – стрела крана; 5 – канат (трос); 6 – барабан; 7 – эл. Двигатель; 8 – редуктор; 9 - полиспаст

Задание, исходные данные

Требуется:

1. Подобрать канат по ГОСТу.
2. Определить диаметр, длину и канатоемкость грузового барабана.
3. Определить необходимую мощность двигателя и выбрать его тип.
4. Определить общее передаточное число лебедки и подобрать её тип.
5. Выбрать тип тормоза и определить вес тормозного груза.

Начертить кинематическую схему подъемного механизма (с указанием всех размеров передач и тормозного устройства).

Исходные данные:

• Вес поднимаемого груза Q, кг – 2000;
• Высота подъема груза, Н×м – 50;
• Скорость подъема груза, м/мин – 30;
• Режим работы механизма – средний;
• Схема подвески груза – Б;
• Лебедка: электрическая, реверсивная с индивидуальным приводом, двигатель лебедки электрический, тормоз колодочный.

Рис. 2. Схема полиспастной подвески груза

1 – одноступенчатый редуктор; 2 – соединительная муфта; 3 – колодчатый тормоз: 4 – электродвигатель; 5 – барабан; 6 – канат; 7 – полиспаст.

Определение КПД полиспаста

Если соединить по определенной схеме несколько подвижных и неподвижных блоков, закрепленных в обоймах, огибаемых гибким элементом (канатом, цепью), то такое устройство называется полиспастом.

Кратность полиспаста определяется числом ветвей каната, на которых подвешен груз, и характеризуется, во сколько раз достигается выигрыш в силе. Блоки различают направляющие с неподвижными осями и блоки ведущие, служащие для передачи крутящего момента. К первой группе относятся блоки, применяемые для изменения направления канатов при работе грузоподъёмных механизмов.

Диаметр блока подбирают в зависимости от сечения гибких элементов. Так, для стреловых кранов на автомобильном, гусеничном и железнодорожном ходу:

D_бл > 16 × d_к – при легком режиме;

D_бл > 18 × d_к – при среднем режиме;

D_бл > 20 × d_к – при тяжёлом режиме;

При набегании каната на блок тратится работа на деформацию каната и на трение в опорах, что характеризуется КПД блока.

При многократном полиспасте:

.

.

– КПД блока на подшипниках скольжения принят равным .

Определение натяжения ветви каната, идущей на барабан

Определить усилие в канате, навиваемом на барабан, можно по формуле:

,

где – вес поднимаемого груза, кН;

– вес подвесных приспособлений, кН (принимаем за 5% от веса груза);

– кратность полиспаста;

– КПД полиспаста.

кН.

 (внимание ошибка!!!) значение равно 7,15 кН.