Порядок выполнения

1. Изучить конструкцию, устройство и принцип работы предложенной машины. Нарисовать схему ее общего устройства. Изучить рабочий цикл и методику определения производительности.

Таблица 3.9 – Исходные данные

	Схема по рис. 4.3.	Тип машины	Масса груза, Q, кг	Скорость подъема груза Vгр, м/с	Высота подъема груза Н, м	Продолжительность включения ПВ, %
	б	БК		1,2
	в	БК		1,2
	а	БК		1,0
	г	КК		0,17
	а	СП		0,6
	б	БК		0,5
	в	БК		0,5
	г	БК		0,7
	а	КК		0,33
	а	СП		0,5

Примечание: Для вариантов по строительному подъемнику (СП) диаметр барабанов лебедки: D_б = 230 мм, D_б = 370 мм. В башенном (БК) и козловом (КК) D_б = 410 мм, D_б = 670 мм.

2. Начертить схему канатного полиспаста в соответствии с вариантом задания (рисунок 3.3.).

3.Рассчитать общий коэффициент полезного действия грузоподъемного механизма

, (3.26)

где h_пол - кпд полиспаста; h_обв.бл. – кпд обводных (отклоняю­щих) блоков.

Для полиспаста, у которого тянущая ветвь сходит с верхнего неподвижного блока,

, (3.27)

а при сбегании каната с нижнего подвижного блока

, (3.28)

где h_бл = 0,98 - кпд одного блока; I_пол – кратность полиспаста; z – число блоков в полиспасте.

4. Подобрать стальной канат.

В грузоподъемных машинах применяют преимущественно канаты двойной свивки типа ЛК с шестью прядями в поперечном сечении и числом проволок в каждой 19-37. Подбирают стальной канат по до­пускаемому усилию, Н..

S_R = kP_k,

где k – коэффициент запаса прочности каната. В зависимости от режима работы лебедки (15 % - легкий, К = 5; 25 % - средний, к = 5,5; 40% - тяжелый, k = 6,0); Р_к – максимальное рабочее усилие в канате, Н. Выбирать канат следует с учетом среднего временного сопротивления разрыву.

Максимальное рабочее усилие в канате, навиваемом на барабан при подъеме,

или , (3.29)

где Q, m_кр - масса поднимаемого груза и крюковой подвески, кг, для кранов; Q_расу = (Q+m_г.бл.) кг – для строительных подъемников, здесь m_г.пл. – масса грузовой платформы (m_г.пл. – 150 кг); в расчетах можно пренебречь.

Необходимый диаметр каната и все его данные на основании расчетного разрывного усилия каната приведены в таблице 3.10

В соответствии с исходными данными следует выбрать тип барабана (рисунок 3.4.). Размеры профиля канавок в барабане приведены в таблице 3.11. Рабочая длина барабана определяется:

а) при многослойной навивке

; (3.30)

6) при однослойной навивке

, (3.31)

где L_к - длина каната, навиваемого на барабан; t - шаг витков каната (при многослойной навивке); m – число слоев навивки.

Длина каната, навиваемого на барабан,

, (3.32)

где Н – заданная высота подъема груза.

Рисунок 3.3 - Схемы полиспастов (а, б, в, г – варианты заданий)

а) гладкий; б) с канавками

Рисунок 3.4– Разновидности барабанов грузовых лебедок

Таблица 3.10 – Разрывное усилие Sp, H, стальных канатов (ГОСТ 2688-80); канатов двойной свивки типа ЛК-Р

Диаметр каната, мм	Масса 1 м каната, кг	Временное сопротивление разрыву, н/мм2
(140)	(160)	(180)	(200)
8,3 9,9 12,0 13,0 14,0 15,0 18,0 21,0 23,5 25,5	0,256 0,359 0,527 0,597 0,728 0,804 1,220 1,635 2,110 2,585	- - -

Таблица 3.11 – Размеры профиля канавок на барабане лебедок,мм

Диаметр каната D, мм	Радиус r канавки барабана	Толщина h стенки барабана	Шаг нарезки, t	dk	r	h	t
74…8	4,5 5,0 6,0 7,0 8,5	2,5 3,0 3,5 4,0 4,5	12,5 15,0 17,0		12,5 7,5 9,5	6,5 7,0 8,0 4,5 5,0

Таблица 3.12 - Основные характеристики электродвигателей грузовых лебедок башенных кранов КБ и МСК

Электродвигатель	КБ-100	КБ-160.2	КБК-160.2	МСК-5-20А	МСК-10-20
Марка	МТВ-411-8	МТВ-412-6С	МТВ-412-6С	МТВ-412-8 МТК-111-6	МТВ-412-8 МТК-112-6
Мощность, кВт				22 и 15	22 и 5
Частота вращения, мин-1	11,83	16,1	16,1	11,9 и 14,6	11,9 и 14,6
Для специальных козловых К-309, МКСК-80, СКК-2х32
Марка	МТ-51-8	МТ-51-8	МТ-61-8
Мощность, кВт		2*22	2*45
Частота вращения, мин-1	12,05	12,05	12,05

Число слоев навивки каната на барабан:

, (3.33)

где D_б’, D_б – диаметры барабанов лебедки (см. примечание к таблице 3.9.)

Расчетное число слоев навивки каната на барабан округляется до целого числа (большего). Канатоемкость барабана

. (3.34)

Пригодность лебедки по канатоемкости определяется из условия L_к < L.

5. Необходимая мощность двигателя определяется по максимальному рабочему усилию в канате Р_к, скорости навивки каната V_k = V_гр × I_пол и h_леб =0,8.

кВт. (3.35)

Выбор типа двигателя осуществляется по таблице 3.7 или 3.13.

Таблица 3.13 – Основные характеристики электродвигателей грузовых лебедок строительных подъемников

Электродвигатель	ТП-3А	ТП-4	ТП-2	ТП-5	ТП-7
Марка	АО-2-31-4	АОС-42-2	АОС-42-2	АОС-52-4	АОС-42-2
Мощность, кВт	2,2	2,8	2,8		2,8
Частота вращения	22,7	44,5	44,5	22,25	44,5

6. Выбор редуктора осуществляется по передаточному числу

; . (3.36)

Редуктор выбирается по расчетному передаточному числу и частоте вращения вала двигателя n_дв в соответствии с заданным режимом работы лебедки по таблице 3.8.

7. В соответствии с заданным вариантом и расчетными данными лебед­ки определить тип грузоподъемной машины. Для этого следует обра­титься к таблицам 3.12 и 3.13, где даны характеристики электродвига­телей механизмов подъема грузов башенных кранов КБ и кранов ИСК, электродвигателей козловых кранов и строительных подъемников.