Smax?式中 PQ——最大载荷;
PQZ?滑?164000?27891N
2?3?0.98 P16000?400??10?164000N Q??Q?QG?g??Q?400kg 其中 QG?0.025Z——悬挂吊重的钢丝绳分支数,Z?2m?2?3?6 ?滑——滑轮组效率,?滑=0.98; 所选钢丝绳的直径应满足:
d?CSmax ?0.127891
?16.7mm
式中 d——钢丝绳直径;
Sma——钢丝绳最大静工作拉力; x C——选择系数,根据《机械原理》中表5-3,C?0.1mm/N; 取钢丝绳直径d?17mm,捻向:交互捻;选择钢丝绳型号为:
17NAT5?25W?FC1770ZS108GB/T8918?88
??2.1.2卷筒的确定
a.卷筒直径的确定
按钢丝绳中心来计算滑轮与卷筒的最小直径:
Dmin?hd 式中 Dmin——按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的最小直径; d——钢丝绳直径;
h——与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数,根据 《机械设计手册》中表8.1-61,对滑轮h1=24,对卷筒h2=24; 滑轮 Dmin?h1d?24?17?408mm;
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取动滑轮直径(滑轮槽底直径)D?455mm,平衡滑轮D平??0.6~0.8?D。取D平?0.6D?0.6?455?273mm。 卷筒 Dmin?h2d?24?17?408mm b.卷筒的基本尺寸
取卷筒(按槽底计算)直径D?408mm; 卷筒的计算直径(按缠绕钢丝绳的中心计算)
D卷?D?d?408?17?425mm; 卷筒长度
Ls?2(L0?L1?L2)?L3?2?(75.94?60?4)?200
?479.88mm
取卷筒长度为500mm
式中 L0——卷筒上有螺旋槽部分长
L0?(Hm16000?3?n)t?(?2)?2?75.94mm ?D卷3.14?425式中 H——起升高度 m——滑轮组倍率
D——卷筒直径(槽底直径)
D卷——卷筒卷绕直径(钢丝绳中心直径)
n——附加安全圈数,使钢丝绳尾受力减小,便于固定,取n=2 t——螺旋槽节距,t?d,取t=20mm
L1——固定绳尾所需长度,一般L1?3t?60mm;
L2——卷筒两端空余部分的长度,L2?4mm; L3——左右螺旋槽之间的距离,查表选200mm。
其壁厚按经验公式确定
??0.02D??6~10??0.02?455??6~10??15~19mm
取壁厚为16mm。
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c 验算卷筒强度
卷筒的材料采用HT200,抗压强度为195MPa。 卷筒所受压应力
?压?Smax27891??71.53MPa t?0.020?0.016?????压bk?195?130MPa 1.5式中 k——对吊钩起重机的安全系数,k=1.5
?压?[?压] 故抗拉强度通过。
卷筒的最大弯矩产生在钢丝绳位于卷筒中央时:
L?L3 2500?200?27891? 2?4183650N?mm M?Smaxl?Smax式中 L——卷筒全长;
L3——左右螺旋槽之间的距离;
卷筒断面系数
D4?D14545?4243?0.1? W?0.1 D455.74mm3 ?23832444式中 D——卷筒直径,D?455mm;
D1——卷筒内径,D1?D?2??423mm;
弯矩产生的拉应力:
?拉?M4183650? W2383244.74?1.755MPa
?拉?[?拉] 满足受拉强度要求;
?????拉B2?97.5Mpa
合成应力:
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???拉??1.755????????拉压压97.5?71.53130
?55.40MPa 式中许用拉应力为97.5MPa d 卷筒转速
n卷?vm9.5?3??20.53r/min?D外3.14 ?0.442
式中v为起升速度,m为滑轮组倍率
D外为卷筒外径 D0=D卷+d=425+17=442mm e.吊钩的选择
???? ???——许用应力,????58.75MPa;
?snn?4;,选等级强度为M,则?s?235MPa
采用短型吊钩组,根据额定起重量Q?16t和工作类型M5来选择直柄单钩LM16 —MGB/T10051.1—1988,吊钩材料为DG20,螺纹外径d?80mm,螺纹根部直径d1?50mm。
2.2 起升电动机的确定
2.2.1 电动机的确定
起升机构静功率:
P静?PQv 60000??164000?9.5
60000?0.88 ?29.51KW
式中 PQ——最大起升载荷; ?——起升机构总效率
???滑?筒?传?0.98?0.96?0.94?0.88
电动机的计算功率:
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Pjc ?K电P 静 由于起重机的工作级别M5,可以由《连续运输机械》中表3—19中得到:
K电?0.8
Pjc ?0.8?29.51?23.608KW
根据《起重机设计手册》选定Y225M-6型电动机,主要指标为: 转速 n0?980r/min,额定功率 P?30KW, 转速 n1?784r/min,转矩Tn?2.2.2 电动机发热及过载验算 等效功率:
P 效?KrP静查《材料力学》表3—52起升机构曲线1得r=0.87,查《起重机设计手册》表3-4得K=0.75,
P 效?KrP静?0.75?0.87?29.51?19.26KW Pjc?23.608KW
9550P?292.35N?m n0Pjc?P效,电动机满足不过热条件。
2.3 减速器的选用
2.3.1 减速器的确定 电动机的转速:
n?n0?P静29.51(n0?n1)?980?(980?784) Pjc23.608r/min ?735传动比:
i?n735??35. 8n卷20.53根据《起重机设计手册》选定QJS560-50???CW减速器 JB/T89051—1999,需用功率为30KW,传动比为50。
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