Расчет крепления каната к барабану

 

Принята конструкция крепления каната к барабану прижимной планкой, имеющей трапециевидные канавки. Канат удерживается от перемещения силой трения, возникающей от зажатия его между планкой и барабаном болтами(шпильками). Начиная от планки, предусматривают дополнительные витки (1,5…2), способствующие уменьшению усилия в точке закрепления каната.

Натяжение каната перед прижимной планкой:

 

 

где е = 2,72 – основание натурального логарифма;

f – коэффициент трения между канатом и барабаном (f=0,10… 0,16);

 угол обхвата канатом барабана, принимаем α = 4π.

Суммарное усилие растяжения болтов:

 

 

где приведенный коэффициент трения между планкой и барабаном; при угле заклинивания каната 2β = 80°

 

 

 угол обхвата барабаном каната при переходе от одной канавки к другой.

Суммарное напряжение в болте при затяжке крепления с учетом растягивающих усилий:

 

 

 –  коэффициент запаса надежности крепления каната к барабану,

≥1,5; Принимаем  = 1,8;

 количество болтов;

 усилие, изгибающее болты,

 внутренний диаметр болта М 22, изготовленного из стали Ст 3,

Допускаемое напряжение для болта:

 

Расчет оси барабана

Ось барабана изготовляют из стали 45 (ГОСТ 1050-74) с пределом прочности σ_в=610 МПа.

Предварительный расчет.

При номинальном грузе на крюке равнодействующая от усилий в ветвях каната находится на расстоянии 237 мм от правой опоры В.

Реакции в опорах:

 

 

Усилия, действующие со стороны ступиц на ось:

 

 

Строим эпюры изгибающих моментов и перерезывающих сил:

При известном изгибающем моменте диаметр оси приближенно вычисляется по формуле:

 

 

где  допускаемое напряжение изгиба для материала оси.

Для стали 45 при III режиме нагрузки, изменяющейся при вращении вала от + М до – М (симметричный цикл),  (прил.XVIII). Принимаем