Расчет электрической лебедки
Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом действия электрической лебедки; определить основные геометрические параметры данного подъемно-транспортного оборудования.
Назначение. Для перемещения грузов (в частности, снятых с автомобиля узлов и агрегатов) используются лебедки. Тяговый орган лебедки (канат) навивается на барабан или свивается с него.
6.1 Устройство и принцип действия лебедки
Лебедки бывают общего назначения, применяемые как самостоятельный механизм, и специальные, входящие в состав кранов или других строительных машин.
Основным элементом лебедки является барабан, который служит для преобразования вращательного движения привода механизма в поступательное движение подъема или опускания груза. Как правило, барабаны имеют цилиндрическую форму. Поверхность барабана может быть гладкой или желобчатой с винтовыми канавками. Барабаны с гладкой поверхностью применяются для многослойной навивки каната (когда надо уменьшить размеры барабана), а с желобчатой поверхностью -– для однослойной навивки.
6.3 Определение основных геометрических параметров лебедки
Рисунок 6.1 – Барабан с гладкой поверхностью
Длина каната, навиваемого на барабан, определяется из выражения:
, (6.1)
где – фактическая длина каната при максимальном подъеме груза, м; – диаметр барабана, м; – диаметр каната, м.
Длина каната должна быть меньше канатоемкости барабана , т.е. меньше длины каната, который может быть навит на барабан, диаметром и длиной .
При однослойной навивке на барабан с канавками его канатоемкость равна:
, (6.2)
где – число рабочих витков каната по длине барабана:
, (6.3)
где – шаг винтовой навивки, м.
Рисунок 6.2 – Барабан электрической лебедки с желобчатой поверхностью
По нормам глубина канавки винтовой нарезки должна быть не менее 0,5 .
При многослойной навивке:
, (6.4)
где – средний диаметр навивки, м; – число слоев каната на барабане; – число рабочих витков на гладком барабане.
Средний диаметр навивки и число рабочих витков определяются по следующим зависимостям:
(6.5)
Число слоев ограничивается условием: между последним слоем каната и краем борта барабана должен оставаться запас, равный для предотвращения схода каната с барабана. Таким образом, число слоев, которые можно поместить на барабане, определяется из уравнения:
, (6.6)
где – диаметр борта барабана, м.
Отсюда
(6.7)
Задание. Рассчитать геометрические параметры электрической лебедки по следующим исходным данным.
Таблица 6.1
№ варианта | Диаметр стального каната, мм | Размеры барабана | |
, мм | , мм | ||
9,3 | |||
11,5 | |||
13,5 | |||
15,0 | |||
17,0 | |||
19,0 | |||
22,5 | |||
24,5 | |||
28,0 | |||
30,0 | |||
33,5 | |||
37,5 | |||
41,0 | |||
45,0 |
Вопросы для контроля знаний
1. К какой группе оборудования относятся лебедки?
2. В чем заключается принцип работы электрической лебедки?
3. Что является основным узлом лебедки?
4. Какое ограничение существует для длины каната?
5. Чем обусловлено число слоев каната на барабане лебедки?