Грузоподъемный механизм. Устройство и расчет электрической лебедки»

Министерство образования Хабаровского края

Комсомольский-на-Амуре

техникум отраслевых технологий

строительства, экономики и права

Методическое пособие для

Лабораторной работы №5

Тема: «Грузоподъемный механизм. Устройство и расчет электрической лебедки».

Дисциплина: «ПТСДМиО»

Преподаватель:

                                                                                             Утверждено на заседании

Предметно-цикловой комиссии.

                                                                                            Протокол № ___от_______2007

                                                                                          Председатель комиссии

____________/

2007г.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

Тема: «Грузоподъемный механизм. Устройство и расчет электрической лебедки»

Цель: «Научиться производить расчет электрореверсивной лебедки».

Задание:

1.  Используя данные задания произвести расчет лебедки.

2.  Оформить вывод.

Исходные данные:

Таблица 1.

№	mгр	υгр м/с	Н, м	ιo, м	in	Тип тормоза	ПВ%
1	4	0,2	60	10	4	Пружинный колодочный	40%
2	2	0,3	50	12	2	Пружинный колодочный
3	2,5	0,4	20	15	3	Пружинный колодочный
4	3	0,3	30	12	3	Пружинный колодочный
5	4	0,15	40	10	4	Пружинный колодочный
6	3,5	0,25	25	11	2	Пружинный колодочный
7	1,5	0,2	35	14	2	Пружинный колодочный
8	4,5	0,1	45	13	3	Пружинный колодочный
9	5	0,15	55	11	4	Пружинный колодочный

3.  Порядок выполнения:

3.1Подбор каната

Усилие в канате определяем по формуле

Р_к = qg*0.001/ i_n * η_бл; кН

где: Q -  вес поднимаемого груза, кг

Q – m_грm_кр

m_гр – масса груза, кг (исходные данные)

m_кр– масса крюковой обоймы, кг

m_кр = 0,02 m_гр

i_n – кратность полиспаста, (исходные данные).

n = 5- число блоков от груза до барабана.

η_бл = 0,97 – КПД одного блока.

Разрывное усилие каната определяется:

Sp = Pк*k_з, кН

где: k_з – коэффициент запаса прочности, который зависит от режима работы лебедки.

Для вариантов с1 по 3 – легкий с 4 по 6 – средний с 7 по 9 – тяжелый

Таблица 1. Коэффициент запаса прочности.

Режим работы	kз
Легкий	5
Средний	5,5
Тяжелый	6

По приложению 1 подбираем канат и выписываем его параметры: d_к (мм), σ_в (МПа), S_{р табл.} (КН), m_к (кг). В зависимости от режима работы по таблице 2 производим расчет диаметра барабана (Дб). Полученное выражение округляем до стандартного значения:

(100. 150. 200. 250. 300. 350. 400. 450. 500.).

Таблица 2. Условия расчета диаметра барабана

Режим работы крана	Стреловые и строительные краны	Прочие типы кранов
Легкий	Дб ≥ 16 dк	Дб ≥ 20 dк
Средний	Дб ≥ 18 dк	Дб ≥ 25 dк
тяжелый	Дб ≥ 20 dк	Дб ≥ 30 dк

Длина каната определяется: Lк = (i_n + 1)*H + l₀ + 2π Дб; (м)

где: i_n – шаг кратность полиспаста.

Н – высота на которую поднимают груз, м

l₀ – расстояние между грузом и барабаном, м

Рабочая длина барабана в зависимости от числа слоев навивки определяется по формуле:

Lб = Lк *t / (π*m*(Дб + d_к*m)); м

где: t – шаг витков каната. М

t = d_к

m – число слоев навивки.

Для вариантов с 1 по 3 – m = 2

с 4 по 6 – m = 3

с 7 по 9 – m = 4

По полученному значению принимаем полезную длину барабана. (мм). 400. 600. 450. 500. 550. 650. 700. 750. 800. 850.

Толщина стенок барабана определяется:

σ = Рк/ d_к  (σ_сж); (мм)

где: Рк – усилие в канате, Н

d_к– диаметр каната, мм

(σ_сж) – допускаемое напряжение на сжатие для материала барабана, МПа

Для вариантов с 1 по 3 – чугун СЧ 15-32

с 1 по 3 – стальное литье 25Л

с 1 по 3 – сталь Ст 3. Ст 5.

Таблица 3.Допускаемые напряжения на сжатие

№	Материал	(σсж)
1 - 3	С4 15 – 32	80 МПа
4 - 6	25Л	100 МПа
7 - 9	Ст3, Ст 5	110МПа

2.2. Подбор двигателя:

Скорость навивки каната на барабан:

υ_к = υ_гр* i_n; м/с

где: υ_гр – скорость подъема груза, (задано)

i_n – кратность полиспаста (задано)

Мощность на валу барабана:

Nб = Рк* υ_к / 1000 ; квт

где: Рк – усилие в канате, Н

υ_к – скорость навивки каната, м/о

По таблице 1.3. производим подбор двигателя и его параметра

Nдв – мощность элю двигателя, КВт

n_ДВ – частота вращения вала, об/мин