Поскольку подшипники блоков работают при переменном режиме нагрузки, то эквивалентную нагрузку определим по формуле
где Р1, Р2, Р3,…, Рn – эквивалентные нагрузки;
- номинальные долговечности, млн.об.
Для радиальных шарикоподшипников эквивалентную нагрузку при каждом режиме вычислим по формуле,
где - радиальная загрузка, Н;
- осевая нагрузка, Н; в нашем случае ;
X и Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок, для однорядных шарикоподшипников при X=1, Y=0 (здесь - коэффициент осевого нагружения, зависящий от угла контакта);
- коэффициент вращения при вращении наружного кольца;
- коэффициент безопасности; (прил. Х);
- температурный коэффициент; .
С учетом графика загрузки механизма подъема при среднем режиме роботы радиальные нагрузки на подшипник составляют:
Эквивалентные нагрузки при каждом режиме
Долговечность подшипника номинальная и при каждом режиме нагрузки
где
- диаметр блока по центру наматываемого каната.
|
|
=9838 Н
Динамическая грузоподъемность
где α – показатель степени; для шарикоподшипников α=3.
Для данного диаметра цапфы по динамической грузоподъемности выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии №210, внутренний диаметр d=50 мм, наружный диаметр D=90 мм, ширина подшипника В=20 мм, динамическая грузоподъемность С=27500 Н (прил. ХIII).
Расчет узла барабана
Принимаем барабан диаметром D=335мм по дну канавки.
Расчетный диаметр барабана Dб=348 мм (по центру наматываемого каната).
Длина каната, наматываемого на одну половину барабана
Число витков нарезки на одной половине барабана
где 1,5 –число запасных витков.
Рис. 3.7 – Профиль канавок барабана
Длина нарезки на одной половине барабана
где – шаг нарезки барабана (XIV), для каната dк=13 мм, .
Полная длина барабана
где - длина участка с каждой стороны барабана, используемая для закрепления каната;
- расстояние между правой и левой нарезками,
– расстояние между осью барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении, ;
- допустимый угол отклонения избегающей на барабан ветви каната от вертикального положения, ;
- расстояние между осями ручьев крайних блоков, (прил.XI).
Принимаем
Барабан отлит из чугуна СЧ15-32 с пределом прочности на сжатие σв=700 МПа. Толщину стенки барабана определяют из расчета на сжатие:
k – коэффициент запаса прочности для крюковых кранов, k=4,25 (прил. XV).
Из условий технологии изготовления литых барабанов толщина стенки их должна быть не менее 12 мм и может быть определена по формуле:
|
|
Принимаем δ=14мм.
Кроме сжатия стенка барабана испытывает деформацию изгиба и кручения.
Крутящий момент, передаваемый барабаном:
Изгибающий момент определяемый для случая, когда крюковая подвеска находится в самом верхнем положении(расстояние между навиваемыми канатами ). После конструктивной проработки расстояние от точки приложения усилия до середины торцового диска оказалось равным Тогда:
Сложное напряжение от изгиба и кручения:
W – экваториальный момент сопротивления поперечного сечения барабана.
D=335 мм,
φ – коэффициент приведения напряжений, φ=0,75
Напряжения от изгиба и кручения в стенке барабана незначительны; при длине барабана менее трех диаметров они обычно не превышают 15% от напряжения сжатия.