3.10. Расчёт крюковой подвески

Диаметр по дну желоба направляющего блока:

, (55)

где d_k – диаметр каната; h₂ – коэффициент выбора минимального диаметра направляющего блока, (h₂=25 [2]).

мм.

Принято D_бл2=432мм [2].

Основные параметры направляющего блока приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Основные параметры направляющего блока [2]

Наибольший диаметр Dр, мм	Ширина ручья h, мм	Длина ступицы lст ,мм	Диаметр ступицы dст, мм	Диаметр отверстия под подшипник d, мм
450	20	60	180	125

Диаметр по дну желоба уравнительного блока:

, (56)

где dk – диаметр каната;h₃ – коэффициент выбора минимального диаметра направляющего блока, (h₃=16 [2]).

мм.

Принято D_бл3=264 мм [2].

Основные параметры уравнительного блока приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Основные параметры уравнительного блока [2]

Наибольший диаметр Dр, мм	Ширина ручья h, мм	Длина ступицы lст ,мм	Диаметр ступицы dст, мм	Диаметр отверстия под подшипник d, мм
320	13	42	120	80

Параметры шариковых радиальных однорядных подшипников, подобранных по диаметру отверстия приведены в таблице 9.

Подшипник для блока: №1046916

Таблица 9 - Основные параметры шариковых радиальных однорядных подшипников [8]

Обозначение подшипника	Внутренний диаметр d, мм	Наружный диаметр D, мм	Ширина В, мм	Радиус скругления r, мм	Динамическая грузоподъемность С, кН		Статическая грузоподъемность Со, кН
1046916	80	110	16	1,5		12,7		12,7

Упорный подшипник крюка выбран по диаметру ненарезанной части крюка.

Параметры упорного подшипника для крюка приведены в таблице 10.

Таблица 10 - Основные параметры упорного подшипника [8]

Условное обозначение подшипника	Наружный диаметр D, мм	Внутренний диаметр d, мм	Высота H, мм	Статическая грузоподъемность Со, кН
38220	150	100	67	475

Проверка по статической нагрузке:

, (57)

где G_ст – статическая нагрузка на подшипник от веса, поднимаемого груза; Со – статическая грузоподъемность подшипника.

Н.

235200Н 475000Н

Условие (57) выполняется, следовательно, подшипник подобран верно.

Эскизная компоновка выполняется с целью предварительного определения размеров, необходимых для проведения прочностных расчетов элементов подвески. Определяются необходимые размеры.

Высота гайки крюка:

Н=l₁-(5…8) мм, (58)

где l₁ – длина нарезанной части хвостовика, мм; (5…8) мм – выступающая часть хвостовика, необходимая для установки стопорной планки.

Н=80-5=75 мм.

Должно соблюдаться условие:

Н Н_расч, (59)

где Н_расч – минимальная высота гайки в мм, определяемая из условия ограничения удельного давления в резьбе

, (60)

где Q – грузоподъемность, кг (Q=20000); t – шаг резьбы, мм (t=12 мм); d₁,d₀ – наружный и внутренний диаметр резьбы, мм (d₁=90 мм, d₀=80 мм [9]); [p] – удельное давление в резьбе, МПа ([p]=15 МПа [2]).

м

Условие (59) выполняется.

Ширина траверсы В, мм:

В = D_п + (10…30) мм, (61)

В = 150 + 30 = 180 мм.

Высота траверсы h, мм:

h = l₁ + l₂ – (H₁ + H) – (5…8) мм, (62)

где l₁ – длина ненарезанной шейки хвостовика крюка, мм (l₁ = 80 мм [6]); l₂ – длина нарезанной шейки хвостовика крюка, мм (l₂ = 230 мм [6]); Н₁ – высота подшипника крюка, мм (Н₁ = 38 мм); H – высота гайки крюка, мм (Н = 125 мм);

h = 230 + 80 – (60 + 75) = 175мм.

Диаметр отверстия в траверсе под хвостовиком крюка d₃, мм:

d₃ = d₂ + (2…3) мм, (63)

где d₂ – диаметр ненарезанной части хвостовика, мм.

d₃ = 95 + 3 = 98 мм.

Диаметр цапфы d_ц, мм:

d_ц = (0,7…1,0)h, (64)

d_ц = 0,7175 = 122,5 мм.

Принято d_ц =125 мм.

Толщина серьги определяется из условия допустимого давления между серьгой и цапфой траверсы:

, (65)

где Q – грузоподъемность в кг; d_ц - диаметр цапфы в мм; - допустимое давление на смятие в МПа, ( =60 МПа [2]).

мм.

Принято мм.

Ширина серьги из условия прочности на растяжение:

, (66)

где - допускаемое напряжение:

, (67)

где - предел текучести материала, МПа;n – коэффициент запаса прочности (n=1,8 [2]).

МПа.

м.

Принято м.

Длина траверсы l_т, мм:

l_т = 2l_{ст 1}+3 +2 +2 l_{ст 2} (68)

l_т = 260 +37 +27+2·42 = 239 мм.

Принято l_т=250 мм

Часть элементов принимается конструктивно в зависимости от грузподъемности:

-толщина щеки =5 мм;

-расстояние между блоками принимается равным 7 мм [2];

-расстояние между блоками и внутренней поверхностью щеки принимается равным 7 мм [2];

-расстояние между блоками и хвостовиком крюка принимается равным 40 мм [2].

Эскизная компоновка крюковой подвески представлена на рисунке 9.

По эпюре определяем опасное сечение.

Рисунок 7− Расчетная схема траверсы

Диаметр оси блоков проверяется на прочность по условию:

, (69)

где - напряжения изгиба; М – максимальный изгибающий момент в опасном сечении; d – диаметр оси (d=90 мм); - допускаемые напряжения изгиба ( =156,2 МПа).

Па.

Условие (69) выполняется, диаметр оси блоков достаточен.

Траверса проверяется на напряжения изгиба от момента в среднем сечении, ослабленном отверстием для крюка:

, (70)

где М – момент в опасном сечении траверсы (М=10,0кН·м); W – момент сопротивления сечения траверсы относительно горизонтальной оси;

.

МПа.

Условие (56) выполняется, прочность траверсы достаточна.

Цапфа траверсы также проверяется на напряжение изгиба:

, (71)

где М – изгибающий момент у основания цапфы.

, (72)

Н·м.

МПа.

0,613<156,2

Условие (71) выполняется, прочность цапфы достаточна.