Машиностроение \ Грузоподъемные машины

Разработка конструкции пневмоколесного крана грузоподъемностью 100 тонн, страница 7

Коэффициент безопасности

SF = 1,75.

 Допускаемые напряжения для проверки прочности зубьев при перегрузках.

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на изгибную прочность при действии момента Тпик.

[σF1]макс = 2.74*НВ = 2.74*280 = 767,2 МПа.

[σF2]макс = 2.74*НВ = 2.74*260 = 712,4 МПа.

Толщину цилиндрической стенки барабана (обечайки) определяют в следующем порядке (РТМ 24.090.21-76).

Принимаем в качестве материала барабана сталь 35Л(= 225,6 мПа; мПа).

1.  Вычисляем приближенное значение толщины стенки (м):

где - наибольшее статическое натяжение каната; t – расстояние между соседними витками каната, м; - допускаемое напряжение, мПа.

Для уточнения полученного значения определим коэффициент влияния деформаций стенки барабана и каната

, где - модуль упругости каната. Для каната с металлическим сердечником = 107800 мПа.; - площадь сечения всех проволок каната; - модуль упругости стенки барабана. Для литых  стальных барабанов =186300 Па.

Предварительно принимаем длину барабана L=

Так как

  и

то допускаемые напряжения смятия необходимо понизить на С = 10%

Тогда

.

С учетом уточнения толщина цилиндрической стенки барабана, определяется формулой

Устойчивость цилиндрической стенки барабана.

Для определения необходимости проверки устойчивости подсчитываем номинальное напряжение сжатия в стенке барабана

критическое напряжение:

,

где l – расстояние между торцевыми стенками, или кольцом жесткости и торцевой стенкой, или между кольцами жесткости;  радиус барабана.

Берем l = L

  удовлетворяет требуемому неравенству  (для стальных барабанов).

Проверяем устойчивость цилиндрической стенки по формуле:

где n – запас устойчивости цилиндрической стенки. Допускаемое его значение рекомендуется принимать [n]1,7 (для стальных барабанов).

Так как устойчивость цилиндрической стенки барабана достаточная – выполняется условие предыдущей формулы, то кольца жесткости  не вводим.

Проверка стенки барабана на совместное действие изгиба и кручения.

При длине барабана цилиндрическую стенку следует проверять на совместное действие изгиба и кручения. Для стальных барабанов

где - максимальный изгибающий момент; - крутящий момент; =0,75 – коэффициент, учитывающий различие опасных напряжений изгиба и кручения; - экваториальный момент сопротивления сечения барабана.

Максимальный изгибающий момент при сдвоенном полиспасте (крюковая подвеска находится в предельном верхнем положении)

где L – расчетная длина барабана; - длина средней не нарезанной части барабана. Крутящий момент  Экваториальный момент сопротивления

Тогда

Учитывая выполнение предыдущего неравенства, делаем вывод - барабан выдерживает совместное действие изгиба и кручения.

Крепление каната к барабану.

Применяя способ крепления прижимными накладками с круглыми пазами, прижимающими два соседних витка, определяем суммарное усилие растяжения болтов, прижимающих канат к барабану

где f=0,10…0,12 – коэффициент трения между канатом и барабаном; - угол наклона боковой грани трапециевидного выреза в планке  к вертикале; - угол обхвата барабана неприкосновенными витками; e – основание натуральных логарифмов.

Принимаем  f=0,11; =40°; =10π.

Основные размеры крепления каната на барабане прижимными накладками, мм (по материалам завода ПТО им. Кирова)

Задаемся диаметром болта M32 по диаметру отверстия в накладке. Тогда необходимое число болтов (накладок), выполненных из стали ВСт3сп (), будем считать по формуле:

где - коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану; - приведенный коэффициент трения между канатом и поверхностью планки; l=80 мм – расстояние от дна канавки до верхней плоскости прижимной планки.

Допускаемое напряжение растяжения в болте определяют при запасе прочности, равном 2,5 относительно предела текучести при равномерном распределении нагрузок между всеми болтами:

Принимаем число крепежных болтов

Расчет оси барабана.

Ось барабана испытывает напряжение изгиба от действия усилий двух ветвей каната при сдвоенном полиспасте.

При выбранном типе полиспаста положение равнодействующей натяжений каната относительно опор оси остается неизменным. Эта равнодействующая

Расстояние от ступиц до опор барабана предварительно принимаем

Скачать файл