Выбор подшипников блоков

 

Поскольку подшипники блоков работают при переменном режиме нагрузки, то эквивалентную нагрузку определим по формуле

 

 

где Р₁, Р₂, Р₃,…, Р_n – 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 D_б=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 d_к=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 σ_в=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.