Методика расчета. Цель занятия:По заданной схеме полиспаста подобрать электродвигатель и определить передаточное отношение редуктора.

Лабораторная работа 5

Тема: Расчет лебедки

Цель занятия: По заданной схеме полиспаста подобрать электродвигатель и определить передаточное отношение редуктора.

Данные для расчета приведены в таблице 5.1.

Последовательность выполнения задания

1 Определить общий коэффициент полезного действия блоков.

2 Определить усилие в канате и подобрать канат.

3 Определить основные размеры барабана лебедки.

4 Вычислить потребляемую мощность электродвигателем.

5 Вычислить общее передаточное число редуктора и лебедки.

Методика расчета

1 По заданной схеме запасовки каната (рисунок 5.1) определим общий коэффициент полезного действия блоков полиспаста

, (5.1)

где h_бл – коэффициент полезного действия одного блока,

h_бл = 0, 96¸ 0, 99;

n – количество блоков.

2 Определяем растягивающее усилие и подбираем канат. Усилие, растягивающее канат, зависит от массы поднимаемого груза и схемы запасовки полиспаста

, Н, (5.2)

где Q _гр – сила веса груза, Н (таблица 5.1);

q – сила веса грузовой площадки, Н (таблица 5.1);

i_n – кратность полиспаста.

Разрывное усилие в канате определяем по формуле

, Н, (5.3)

где k – коэффициент запаса прочности.

По нормам Госгортехнадзора запас прочности канатов строительных подъемников с машинным приводом должен быть в пределах 5¸ 6, 5.

Требуемый диаметр каната d _к и другие его данные выбираем по ГОСТ 3070-80 на основании расчетного разрывного усилия (таблица 5.2).

3 Определяем основные размеры барабана лебедки (рисунок 5.2).

Предварительно определяем длину каната навиваемого на барабан

, м, (5.4)

где Н – высота подъема груза, м (таблица 5.1);

l ₀ – расстояние от отводного блока до лебедки, м (таблица 5.1);

b – число запасных витков на барабане (обычно принимается 2-3 витка);

D_б – диаметр барабана, м; D_б = (16¸ 20) d _к;

Вычисляем длину барабана по формуле

, м, (5.5)

где d _к – диаметр каната, м;

m – число слоев навивки каната на барабане.

Число m подбирается путем расчета так, чтобы выполнялось условие . Первоначально задаемся m = 2.

4 Вычисляем потребляемую мощность электродвигателя

, кВт, (5.6)

где h _леб - к.п.д. лебедки; h_леб = 0, 8;

V _к – скорость движения каната.

м/с, (5.7)

где V _гр – скорость подъема груза, м/с (таблица 5.1).

По вычисленной мощности подбираем из таблицы 4.10 тип электродвигателя.

5. Вычисляем передаточное число редуктора лебедки

(5.8)

где n _дв – частота вращения вала электродвигателя, об/мин (таблицы 4.10);

n _б – частота вращения барабана лебедки.

об/мин, (5.9)

1) 1 2)

3) 4)

5) 6)

1 – блок; 2 – барабан лебедки; 3 – грузовая площадка; 4 - груз

Рисунок 5.1- Схема запасовки каната в полиспастах

d _к

D _б

L _б

Рисунок 5.2 - Схема барабана лебедки

Таблица 5.1 – Исходные данные для расчета

Таблица 5.2 – Характеристики стальных канатов по ГОСТ 3070-80

Таблица 5.4 – Типы и основные параметры электродвигателей