Расчет блоков

Блоки являются составной частью полиспастов (талей) и служат для поддержания и направления тросов. Их изготавливают в основном литьем из чугуна СЧ 15, стали 25 Л (для больших нагрузок и тяжелых режимов работы). Конструкция блока показана на рис. 1.10. Она должна обеспечить свободное перемещение в них троса и исключить его защемление в ручьях.

Рис. 1.10. Блок на подшипниках качения:

1 – ось блока; 2 – каналы подвода пластичной смазки;

3 – кольцо-распределитель смазки; 4 – крышка уплотнительная; 5 – блок

При определении диаметров блоков следует исходить из того что, чем меньше диаметр блока, тем больше напряжения изгиба троса и меньше срок его службы. Диаметр блоков по дну канавки, что определяется согласно рекомендациям Регистра, (1.5.5.2) должен быть не меньше, мм

. (1.20)

Диаметр блоков по центру наматываемого троса, мм

. (1.21)

Профили канавок блоков определяются по Приложению 4 табл. 1.

Частота вращения блока, мин^-1

, (1.22)

где V_т – скорость троса на блоке, м/с,

, (1.23)

V_под – скорость подъема груза, м/с;

D_0бл – диаметр блока по центру навивания троса, м.

Долговечность подшипника в часах

, (1.24)

L – долговечность подшипника, L =10 млн. оборотов.

Эквивалентная нагрузка подшипника, кН

, (1.25)

где X, Y – коэффициент радиальной и осевой нагрузки, X = 1, Y = 0 при F_a =0;

V – коэффициент вращения, при вращении наружного кольца подшипника V =1,2;

F_r – радиальная сила, действующая на подшипник (рис.1.11);

F_a – осевая сила, действующая на подшипник;

K_б – коэффициент безопасности, K_б =1,4;

K_T – температурный коэффициент, K_T =1.

Требуемая динамическая грузоподъемность подшипников, кН

. (1.26)

Требуемая динамическая грузоподъемность одного подшипника, кН

. (1.27)

По каталогу [6] или [7] выбираются шарикоподшипники радиальные однорядные по условию

, (1.28)

где – паспортная (каталожная) динамическая грузоподъемность подшипника, кН.

Необходимо указать характеристики выбранного подшипника: № – обозначение; d – внутренний диаметр; D – наружный диаметр; B – ширина; , – динамическая и статическая грузоподъемности.

Изгибающий момент в опасном сечении оси (рис. 1.11), кН×мм

, (1.29)

где R_A – реакция в опоре А, которая определяется из уравнения равновесия сил (рис. 1.11) кН,

;

l₁ – расстояние от опори до центра подшипника (рис. 1.12 и рис. 1.13), мм. Можно принять , B – ширина подшипника., мм.

F

F

l1

l2

l1

F

F

RA

RB

Mи

wбл

Fшк.max

F»2Fшк.max

Fшк.max

Рис. 1.11. Расчетная схема нагружения оси блоков нока стрелы

(на примере схемы запасовки тросов, показанной на рис.1.3)

Условие прочности оси блока на изгиб, МПа

, (1.30)

где – допускаемые напряжения изгиба, МПа, ,

– предел текучести материала, МПа, Приложение 5 табл. 1;

S – запас прочности оси, S =2…4.