Разработка конструкции башенного крана с балочной стрелой и поворотной головкой, страница 6

После того как стрела получит контакт с упорами или про­изойдет натяжение тяг, начнется совместное движение системы стрела – кран, что может привести к некоторому наклону крана с отрывом его опор от основания или даже к его опрокидыва­нию.

Полная масса крана (конструктивная масса, масса балласта и противовеса) является обычно функцией его устойчивости — грузовой и собственной; это создает предпосылки для определе­ния теоретически минимальной возможной массы крана.

M_a = 0,3·Q_min·a = 0,3·17,15·14,7 = 75,63 кН·м

M_G = G_КР·[(b + c)·cosα - h₀·sinα] = 559,42·[(3,15+1,43)·cos1,5 – 21,45·sin1,5] =

= 559,42·(4,58·0,999 – 21,45· 0,026) = 2247,6 кН·м

Момент ветровой нагрузки: M_в = 285,96 кН·м

 

5.Расчет механизма подъема

5.1. Выбор схемы запасовки грузового каната:

Выбираю одинарный полиспаст:

- кратность m = 3;

- число направляющих блоков = 3;

 

          КПД направляющих блоков:

n – число блоков.

          η_НБn – КПД n-го направляющего блока (по табл. 2.16)

η_НБ1 = 0,987

η_НБ2 = 0,985                     η_НБ = 0,987·0,985· 0,987 = 0,959

η_НБ3 = 0,987

          КПД полиспаста принимаю по табл. 2.17: η_П = 0,98

5.2. Расчет и выбор каната

Натяжение ветви каната, набегающей на барабан при подъеме груза, Н:

 

Где a_П – количество ветвей каната, набегающих на барабан;

t – количество направляющих блоков по трассе ветви каната.

Коэффициент использования каната для группы работы механизма М4 Z_P = 5,6.

Коэффициент использования каната Табл. 1

Группа режима работы механизма	Подвижные канаты Zp	Неподвижные канаты Zp
1М	3.15...3.55	2.5...3.0
2М	4.0	3.5
ЗМ	4.5	4.0
4М	5.6	4.5
5М	7.1	5.0
6М	9.0	5.0

Минимально допустимое разрывное усилие каната в целом:

S_раз = Z_p·S_K = 5,6·17379 = 97322,24 Н = 97,3 кН

где S_K - натяжение ветви каната, Н; Zp– коэффициент использования каната

Выбираю канат двойной свивки типа ЛК-РО конструкции 6х36 проволок с одним органическим сердечником, ГОСТ 7668-80, диаметром d_К=15 мм:

- расчетная площадь сечения всех проволок: F_K=82,16 мм²;

- разрывное усилие каната в целом: S^ф_раз = 104500 Н = 104,5 кН;

- масса 1000 м каната: m_к=812 кг.

Уточняю коэффициент использования каната:

 

Принимаю коэффициент выбора диаметра направляющего блока h (Табл.2).

Коэффициенты выбора диаметров барабана (h₁), блока (h₂) и уравнительного блока (h₃):

Группа режима работы механизма	Коэффициент выбора диаметров
1М	11,2...14,0	12,5...16,0	11,2...12,5
2М	16,0	18,0	14,0
3М	18,0	20,0	14,0
4М	20,0	22,4	16,0
5М	22,4	25,0	16,0
6М	25,0	28,0	18,0

Вычисляю минимальный диаметр блока по средней линии каната:

D_БЛ = h₂·d_К = 22,4·15 = 336 мм

Диаметр блока по дну канавки:

D_БЛ-О = D_БЛ - d_К = 336 – 15 = 321 мм

          Максимальный диаметр блока:

D_БЛ-max = D_БЛ-О + 2·h = 321 + 2·22,4 = 365,8 мм

Полученное значение округляем в большую сторону до значения из нормального ряда диаметров: D_БЛ-max = 406 мм.

          Уточняем диаметры блоков:    D_БЛ-max = 406 мм;

D_БЛ-О = 362 мм;

D_БЛ = 300 мм

Минимальный диаметр барабана по средней линии навитого каната:

D_БАР = h₁·d_K = 20·15 = 300 мм