2. Выбор полиспаста, каната, диаметра барабана и блоков

Максимальное напряжение в канате, набегающем на барабан, при подъеме груза определяется по формуле

(2.1)

где Z - количество ветвей, на которых висит груз;

Z=u ·a=2 ·2=4

η_П - КПД полиспаста

(2.2)

где η_δ - КПД блока с учетом жесткости каната, η_δ = 0,975

Канат выбираем по разрывному усилию (приложения 1-4)

S_р ≥ S_МАХ · n_k, (2.3)

n_k - коэффициент запаса прочности каната, зависит от режима работы; n_k = 5.

S_p = 20284,0 ·5 = 101420 H

Таблица 2

Коэффициенты запаса прочности каната n_k для грузовых канатов

Тип привода и режим работы	nk
Ручной	4,0
машинный: легкий средний тяжелый весьма тяжелый	5,0 5,5 6,0 6,0

Выбираем канат марки ТЛК - 0 6х31(1 + 6 + 15 + 15) + 1о.с., ГОСТ 3079-80. (приложение IV). Диаметр d_k = 13,5 мм.

Расчетная площадь сечения F_k = 68,21 мм^2.

Расчетный вес 6565 Н.

Маркировочное сопротивление σ = 1800 Н /мм². S_p = 101500 Н.

Диаметр блока (рис.2) и барабана по центру наматываемого каната

D_БЛ ≥e ·d_k, (2.4)

где е - коэффициент, зависящий от режима работы и типа грузоподъемной машины; [1, табл. 12, с.58].

Таблица 3

Наименьшие допускаемые значения коэффициента е

Тип машины	Привод механизма	Режим работы механизмов	е
Грузоподъемные всех типов, за исключением стреловых кранов, электроталей и лебедок	Ручной	-	18
	Машинный	Легкий Средний Тяжелый Весьма тяжелый	20 25 30 35
Краны стреловые (механизмы подъема груза и стрелы)	Ручной	-	16
	Машинный	Легкий Средний Тяжелый Весьма тяжелый	16 18 20 25

Для легкого режима работы принимаем е = 20

D_БЛ = 20 ·13,5=270 мм

Диаметр блока и барабана по центру канавки

D≥ (е -1) = (20-1) ·13,5 =256 мм

Принимаем D = 400 мм (приложение V).

Рис.2 Блок

Диаметр уравнительного блока

D_y = (0,6 - 0,8) ·D = 0,8 ·400 = 320 мм

Блоки изготавливают из чугуна СЧ 15.

3. Выбор и проверочный расчет крюковой подвески

3.1 Выбор и проверочные расчеты крюка

По номинальной грузоподъемности Q = 8 тc и режиму работы выбираем крюк однорогий тип А №15 ГОСТ 6627-74 (приложение VII). Крюк (рис.3) изготовлен из стали 20, имеющей предел прочности σ_B = 420 MПa, предел текучести σ_Т = 250 МПа, предел выносливости σ_-1 =120 МПа. Резьба шейки

М 52, минимальный диаметр d_В = 46,587 мм, t = 5 мм [3, с.218]. Остальные размеры заготовки крюка выписываются из приложения VI.

Рис.3. Крюк однорогий

В сечении I-I крюк рассчитывают на растяжение

(3.1)

МПа ≤[σ]=50…60 МПа

В сечении А-А рассчитывают как кривой брус, нагруженный эксцентрично приложенным усилием

(3.2)

где F - площадь сечения А-А

·h₀

мм, =2…4; b₁=24 мм, = , мм

е₂ – расстояние от центра тяжести сечения до внутренних волокон

е₂= мм

k – коэффициент, зависящий от кривизны и формы сечения крюка

k =

r – расстояние от центра приложения нагрузки до центра тяжести сечения

r = мм

= 95мм – диаметр зева крюка

l₁ – расстояние от центра тяжести сечения до нагруженных волокон

е₁=h₀-е₂=90-38,5=51,5мм

k=

σ_II= МПа

Напряжение в сечении А'–А' определяется, когда стропы расположены под углом α= 45⁰ к вершинам,

Q₂= tgα= tg45^о=40000Н

Наибольшее растяжение внутренних волокон в сечении А'–А'

σ_III= МПа

Касательное напряжение в сечении А'–А'

τ= МПа

Суммарное напряжение в сечении А'–А'

σ = = =102,8 МПа

Допускаемое напряжение для стали 20

[σ] МПа

n_Т – запас прочности по пределу текучести; n_Т = 1,5 .

Условие прочности соблюдается, σ < [σ].