Проектирование лебёдки механизма подъёма

Нижегородский государственный архитектурно-

строительный  университет

 
 

Кафедра технологии строительного производства

 
 
 
 
 
 
 
 

Расчетно-пояснительная  записка

к курсовому  проекту по теме:

 

«Проектирование лебёдки механизма подъёма»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Выполнил  студент гр. 821                                                      ИвановА.В.

 
 

      Руководитель                                                                              Гужавин А.Я.     

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Нижний  Новгород,  2007 г.

Содержание

 
 

1. Полиспастная  система……………………………………………….4                                                   
2. Барабаны и блоки…………………………………………………….6                                                          
3. Привод лебедки………………………………………………………8                                                             
4. Тормоз лебедки………………………………………………………12                                                              
5. Подшипниковые узлы барабана…………………………………….13                                  
6. Список литературы…………………………………………………..15                                                          

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 

     На  предприятиях строительной индустрии  и строительных материалов широко применяются грузоподъемные машины. Они обеспечивают механизацию всех подъемных и значительную часть вспомогательных и перегрузочных операций.

     Грузоподъемные  машины – машины циклического (прерывного) действия, в их рабочем цикле периоды  работы отдельных механизмов чередуются с паузами, при которых действуют  другие механизмы.

     Конструкция, размеры, степень сложности и характеристики грузоподъемных машин весьма разнообразны и зависят от условий

 применения  и вида груза. Но основной  частью этих машин является  механизм подъема, в качестве  которого, чаще всего, используется  лебедка – предназначенная для  подъема или перемещения грузов на строительно-монтажных, ремонтных и погрузочно-разгрузочных работах с помощью каната, навиваемого на барабан или протягиваемого через рычажный механизм.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Полиспастная  система

1.1 Выбор полиспаста: 

Выбираем одинарный полиспаст кратностью 3                                     [1. табл.1]

 и длинной крюковой обоймой                                            [2. табл.А1]

Принимаем крюковую обойму грузоподъемностью 4 т и m = 50 кг  

1.2 Выбор каната:

По правилам Госгортехнадзора выбираем канат по его разрывному усилию в целом из условия:

F₀>S · Zp,

Где S - наибольшее натяжение ветви каната, навиваемой на барабан, с учетом КПД (без учета динамических нагрузок):

          

       Q - грузоподъемность механизма, кг; 
             q - масса крюковой подвески, кг;

             g - ускорение свободного падения, g=9,81 м/с^2;  
             Un - кратность (передаточное число) полиспаста;

             ŋn - КПД полиспаста: 

 

ŋбл  - КПД одного блока;

ŋбл - 0,98- при подшипниках качения;

n – степень, равная количеству блоков в полиспасте, n=3

Zp - минимальный коэффициент использования каната              [1. табл.2]   

Z p = 7,1

           

            Fo - разрывное усилие каната в целом (Н), принимаемое по сертификату,

             при проектных работах - по таблицам стандарта.

Выбираем канат 13-Г-1-Ж-Л-Н-1666(170)ГОСТ 2688-80 С Fo=86300 Н

1.3 Определяем фактический коэффициент использования (запаса прочности) каната:

           Zрф = F0/S≥Zp,

 

Zpф =86300/12092=7,13>Zp =7,1

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Барабаны  и блоки.

 

2.1 Определяем диаметр барабана по центрам навитого каната:

                                   

D H ≥ h1 · dk,

где dk – диаметр каната, мм;

      h1 – коэффициент выбора диаметра барабана                           [1.табл. 3]

 

DH ≥ 22,4· 13

DH = 291,2 мм

 

2.2 Определяем, требуемый диаметр блоков крюковой подвески:

                                    

Dбл ≥ h2 · dk,   Dбл≥ 25 · 13,  Dбл = 325

                               

 

где h2, - коэффициент выбора диаметра блока                                 [1.табл. 3]

                                                       

 

2.3 Определяем  диаметр барабана по дну винтовой  нарезки:

                                    

Dб = DH – dk,  Dб = 291,2– 13 = 278,2 мм

 

Принимаем:   Dб =278 мм;  D_н=291 мм.

 

2.4 Определяем размеры винтовой нарезки и реборды барабана:

 

      T= (1.1…1,2) · dk, мм – шаг нарезки;              Принимаем: t=14 мм

      C= (0.25…0.4) · dk, мм – глубина канавки;                           c=5 мм

      R= (0.6…0.7) · dk, мм – радиус канавки;                               R=8 мм

      r= (1.5…2.6), мм – радиус скругления;                                  r =1.5 мм

      Dp ≥ DH + 5dk, мм – диаметр реборды;                                   Dp=356 мм

                                 

2.4 Определяем полную длину барабана:

 

Lб = 2l + l1+ l2, мм,

Где l = 2t – расстояние от оси крайнего витка до края (реборды) барабана, мм;

       l1 = 3t – длина барабана, используемая для крепления каната (прижимными планками), мм;

       l2 = (Z1+Z2) · t – рабочая длина барабана, мм;

       Z1≥1.5 – число запасных витков каната (По Правила Госгортехнадзора несвиваемых с барабана); принимаем Z₁=2

       Z2 – число рабочих витков каната;

 

Z2 = L/(π · D H) = (H · Un)/( π · DH)

 

Где  L – рабочая длина каната, навиваемого на барабан, мм;

       H – высота подъема груза, мм.

       l = 2 · 14 = 28 мм                  Принимаем: l=28 мм

       l1 = 3 · 14 = 42 мм                                       l1 = 42, мм                                      

        l2 = (2+32,8) · 14,3=487,2 мм                    l2 = 487, мм

       Z2  = (10000 · 3)/(3.14 · 291) = 32,8               

      H = 10000 мм

 

Lб = 2 · 28 + 42 + 487 = 585, мм

Принимаем:   L_б=585 мм

 
 

2.6 Определяем толщину стенки барабана:

                     

δ = (Dб – Dбвн) / 2, мм

 

Где Dбвн – внутренний диаметр барабана;

 

Где [δсж] – допускаемые напряжения сжатия материала барабана, МПа [1.табл. 4]

                    

 

Принимаем:

 

δ = (278 – 265) / 2 = 6,5 мм

 
 
 
 
 

                                   3. Привод лебедки

 

3.1. Определяем расчетную мощность электродвигателя  при установившемся режиме для подъема номинального груза:                           

Np = [(Q + q) · g · Vn] / 1000 · ŋ0, кВт

 

где V_n - скорость подъема груза, V_n=0,16 м/с;

       ŋ0 - общий КПД механизма подъема: