Вправа 3. РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПАРАМЕТРІВ ЛЕБІДКИ

Постановка завдання. У відповідності зі схемою механізму підйому вантажу вантажопідйомної машини, (рис. 3.1), виконати розрахунок лебідки, вибрати основні параметри й підібрати комплектуючі вузли лебідки. Дані для розрахунку див. у табл. 3.5.

Послідовність виконання вправи.

1. Вичертити схему запасування канату згідно з варіантом. 

2. Визначити загальний коефіцієнт корисної дії вантажопідйомного механізму.

3.  Підібрати сталевий канат.

4. Визначити довжину, діаметр і канатоємкість барабана лебідки.

5.  Визначити необхідну потужність при усталеному русі й вибрати електродвигун.

6. Підібрати редуктор.

Методика розрахунку

Відповідно до варіанта завдання креслиться схема канатного поліспаста із заданою кратністю.

 Загальний коефіцієнт корисної дії вантажопідйомного механізму визначається по формулі:

,

де  - КПД поліспаста;  - КПД блоків, що відхиляються.

 Для поліспаста, у який тягнуча галузі сходить із верхнього нерухливого блоку:

а при збіганні канату з нижнього рухливого блоку

 ,

де  - КПД одного блоку;  - кратність поліспаста;  - число блоків поліспасті.

У вантажопідйомних машинах застосовують переважно канати подвійний свивки типу ЛК із шістьма пасмами в поперечному перерізі й числом дротів у кожної 19-37. Підбирають сталевий канат по розривному зусиллю, що визначається:

, Н,

де К – коефіцієнт запасу міцності канату на розрив залежно від режиму роботи лебідки (15% - легкий: К = 5; 25% - середній: К = 5,5; 40% - важкий: К = 6,0 );   - максимальне робоче зусилля в канату, Н.

Максимальне робоче зусилля в канату, що навивається на барабан при підйомі,

, Н,

де Q – маса вантажу, що піднімається, кг ( для кранів); =(Q+ ); тут  - маса вантажної платформи (  прийняти 150 кг).

Необхідний діаметр канату й усі його дані на підставі розрахункового розривного зусилля канату наведені в табл. 3.1.

Відповідно до вихідних даних необхідно вибрати конструктивні розміри барабана лебідки. Барабани лебідок бувають із гладкою поверхнею або з нарізними канавками для канату

Робоча довжина барабана визначається:

а) при багатошаровій навивці

, м;

б) при одношаровій навивці

, м,

де  – довжина канату, що нанизується на барабан, м; t - крок витків канату ( при навивці канату на гладкий барабан ),м; m – число шарів навивки канату.

Дліна канату, що навивається на барабан:

,м,

де Н - задана висота підйому вантажу, м.

Число шарів навивки канату на барабан

,м,

де   і  - діаметри барабанів лебідок (у будівельному підйомнику діаметр барабанів лебідки  мм; мм; у баштовому й козловому кранах ; ).

Канатоемкость барабана лебідки

,м.

При виборі електродвигуна необхідна потужність його визначається по максимальнім робочім зусиллю в канату , швидкості навивки канату  і КПД лебідки

,кВт.

КПД лебідки визначається по формулі:

,

де  - КПД привода, і рівно 0,85.

Електродвигун підбирається по таблицях 11 – 13 відповідно до обчисленої потужності.

Редуктор вибирається по розрахунковому числу та частоті обертання вала двигуна  відповідно до заданого режиму лебідки.

,

де   - частота обертання вала двигуна,  - частота обертання барабана,

,

Таблиця 3.1

Розривне зусилля R, H сталевих канатів ( ГОСТ 2688-80); канатів подвійний свивки типу ЛК-Р

Таблиця 3.2

Основні характеристики електродвигунів вантажних лебідок баштових кранів КБ і кранів МСК

Таблиця 3.3

Основні характеристики електродвигунів вантажних лебідок спеціальних і козлових кранів

Таблиця 3.4

Основні характеристики електродвигунів вантажних лебідок будівельних підйомників

Таблиця 3.5

Вихідні дані

Рис.3.1. Схеми поліспастів: а) поліспаст будівельного підйомника; б) поліспаст баштового крана; в) поліспаст козлового крана

Рис.3.2. Схеми поліспастів мостових кранів: а) зрівнюючий блок на рамі візка; б) на гаковій підвісці

Рис. 3.3. Поліспасти: а, б, в — для виграшу у силі; г — для виграшу у швидкості; 1 — лебідка; 2 — нерухома обойма; 3— рухома обойма; 4— пневмо- або гідроциліндр

Рис. 3.4. Лебідка  електрична: 1 - електродвигун; 2 - редуктор; 3 - барабан; 4 - станина

а)                                                                   б)

Рис. 3.4. Лебідка  ручна: а) схема лебідки; б) загальний вигляд,  1,6 - зубчаті передачі; 2 - барабан; 3 - собачка; 4 - храпове колесо; 5 - шкив; 7 - рукоятка; 8 - трос; 9 - вантаж; 10 - ричаг