Расчет механизма с канатной (цепной) тягой

Расчет включает определение сопротивлений передвижению тележки, расчет мощности и выбор электродвигателя, редуктора, тягового каната, проверку двигателя по условиям нагрева и перегрузочной способности.

На тележке (рисунок 8.3) установлено два блока, по которым перекатывается подъемный канат во время движения тележки. Такая конструкция обеспечивает постоянство уровня поднятого груза при перемещении тележки в любом направлении. Однако при этом увеличивается сопротивление движению тележки, обусловленное натяжением ветвей, жесткостью каната и к.п.д. блоков. Для обеспечения постоянного натяжения тягового каната и устойчивого движения тележки без рывков обводной блок обычно подпружинивают.

Общее сопротивление передвижению тележки равно сумме сопротивлений от сил трения в ходовой части W_Х, ветровой нагрузки F_B, уклона балки F_УK, от перемещения грузового каната F_K по блокам тележки и натяжения свободной ветви F₀ тягового каната:

(8.11)

Сопротивление от сил трения

(8.12)

где Q – вес поднимаемого груза, - вес тележки, D_P и d – диаметр ходового ролика и его цапфы, f – коэффициент трения в подшипниках, m - коэффициент качения колеса по рельсу, зависящий от диаметра и материала колес и типа рельсов (3…12)×10^-4 м., - коэффициент, учитывающий трение реборд колес о рельсы, для тележек =2…2,5.

Сопротивление передвижению тележки от ветровой нагрузки. На тележку ветровой нагрузкой пренебрегаем, а учитываем только давление ветра на груз (см. формулу (2.9)):

(8.13)

где – наветренная площадь груза, зависящая от массы поднимаемого груза, м² (см. таблицу 2.14).

Сопротивление передвижению тележки от уклона пути

(8.14)

где i– уклон подкранового пути, для тележек i=0,002.

Сопротивление от разности напряжений грузового каната (см. рисунок 8.3)

(8.15)

Натяжение в ветвях каната:

.

При подвесе груза на n ветвях каната:

где - кратность полиспаста, - к.п.д. полиспаста, — к.п.д. блока грузового каната.

Рисунок 8.3 – Схема механизма передвижения грузовой тележки

Натяжение в свободной ветви тягового каната

(8.16)

где q_K – вес 1м тягового каната; l — максимальная длина свободно висящего тягового каната при расположении грузовой тележки в конечном положении; h — стрела провеса тягового каната (1… 3 % пролета).

Статическая мощность двигателя, кВт

, (8.17)

где - скорость передвижения тележки, м/с.

Проверка двигателя на нагрев и перегрузку выполняется ранее изложенными методами в разделе 6.

Применяют также фрикционный привод, где тяговый канат не закреплен на барабане, а усилие передается за счет сил трения. В этом случае должно соблюдаться условие:

, (8.18)

где f – коэффициент трения каната по барабану (блоку); a — угол обхвата барабана (блока) канатом.

9. МЕХАНИЗМЫ ПОВОРОТА И ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА КРАНОВ