Курсовая работа: Расчет поворотного крана на неподвижной колонне

е - коэффициент, зависящий от типа ПТМ и режима работы, е = 16 (табл. 5 /1/).

Принимем для нашего случая барабан нарезного типа для укладки каната в один слой с наканатной нарезкой для уменьшения износа каната.

Dб = 15 * 16 = 240 мм

В соответствии с ГОСТ 6636-69 назначаем Dб = 240 мм.

Расчетную схему представляем на рис. 1.3.

Длина нарезанной части барабана определяется по формуле /1/:

l 1 = [(H * i п) / ( * Dб) + m] * t , (1.3.2.)

где Н - высота подъема груза, мм;

m - запасное число витков каната для крепления к барабану ( m = 4...6 - для сдвоенного полиспаста);

t - шаг нарезки канавки, мм, t = 17 мм (табл. 10П. /2/).

l 1 = [(3000 * 2) / (3,14 * 240) + 5] * 17 = 220 мм

Общая длина барабана определяется по формуле /1/:

Lб = 2 * l 1 + 2 * l 2 + l 0 , (1.3.3.)

где l 0 - расстояние между нарезанными частями барабана (l 0 = 120...200 мм);

l 2 - величина, зависящая от способа крепления каната к барабану (рис 1.3.), определяется по зависимости l 2 = 4 * t = 4 * 17 = 68 мм.

Lб = 2 * 220 + 2 * 68 + 130 = 706 мм

Длина оси барабана определяется по условию /1/:

Lоси = Lб + (100...150) мм (1.3.4.)

Lоси = 706+ 120 = 826 мм

Минимальная толщина стенки стального барабана (сталь 35Л) составляет 12...15 мм. Принимаем б = 12 мм.

Строим на расчетной схеме (рис 1.3.) эпюру изгибающих моментов и определяем наибольшее значение Мu .

Мu = S * (l 1 + l 0)

Мu = 20162 * (0,22 +0,13) = 7056,7 Н*м

Определяем диаметр оси барабана /1/:

где [-1]u - допускаемое напряжение на изгиб при симметричном цикле изменения нагрузки (для стали 5 [-1]u = 45 МПа).

Проверочный расчет оси барабана в опасном сечении определяется по формуле /1/:

u = Мu / (0,1 * d3оси)  [-1]u (1.3.6.)

u = 7056,7 / (0,1 * 123) = 40,8 МПа  45 МПа

Условие выполняется, диаметр оси барабана должен быть не менее 12 мм.

1.4. Расчет крюковой подвески.

Подбор крюка производим по грузоподъемности и режиму работы механизма.

Выбираем заготовку крюка номер 15 (ГОСТ 6627-74) по табл. 14П. /2/, схематично заготовку крюка представляем на рис. 1.4.1.

Необходимые размеры для расчета: d =М52; d1 = 46,59 мм; Р = 5 мм.

Условие прочности по внутреннему диаметру резьбы крюка /1/:

р = (4 * Q * g) / ( * d12)  [р], (1.4.1.)

где d1 - внутренний диаметр резьбы хвостовика, мм;

[р] - допускаемое напряжение на растяжение, МПа, [р] = 50 МПа;

Q - грузоподъемность крана, кг.

р = (4 * 8000 * 9,8) / (3,14 * (46,59)2) = 46 МПа  50 МПа

Условие выполняется.

Резьба хвостовика проверяется по удельному давлению смятия по условию /1/:

где Н - высота гайки, мм; принимается Н = 10 * Р;

Р - шаг резьбы, мм;