Лебедки с фрикционными барабанами

На станционных путях и причалах для передвижения вагонов и судов часто применяют лебедки с фрикционными барабанами. На них канат или трос не закрепляется, а сформировав несколько витков, как бы сходит с барабана. При работе лебедки такого типа один конец каната сматывается, а другой наматывается на барабан. Фрикционные барабаны выполняют цилиндрическими с нарезанными винтовыми канавками или гладкими коноидальной формы. На цилиндрических барабанах витки каната при работе перемещаются вдоль барабана. Длина нарезанной части фрикционного барабана лебедки зависит от длины участка, на котором используется лебедка. При большой длине обслуживаемого участка длина барабана значительно возрастает. Поэтому для уменьшения длины барабана его выполняют коноидальной формы, благодаря которой витки каната могут располагаться в средней части. При этом витки соскальзывают на ту часть барабана, которая имеет минимальный диаметр, что приводит к увеличенному изнашиванию каната. Тяговое усилие с барабана на канат передается силами трения, возникающими между стенкой барабана и витками каната. Число витков каната на барабане определяют из условия отсутствия соскальзывания каната. Для увеличения коэффициента трения стенки барабанов иногда выполняют с деревянными планками. Значения коэффициента трения принимают по следующим рекомендациям: при трении каната по чугунному барабану 0,13, при трении каната по барабану с деревянной обшивкой 0,25. Для удобства смены канатов фрикционные барабаны часто размещают консольно. Привод фрикционных барабанов выполнен ручным или машинным.

 

Существует несколько способов крепления каната на барабане подъемника. К креплениям предъявляют следующие основные требования: надежность, удобство осмотра, легкость замены каната, простота изготовления, отсутствие резких перегибов каната перед узлом крепления. Рассмотрим крепление конца каната с помощью прижимной планки. Барабан имеет специальное углубление, в которое устанавливают конец каната. Затем на канат накладывают планку, которую прижимают болтами, работающими на сжатие и изгиб. В результате трения, создаваемого между неприкосновенными витками на барабане, усилие каната перед углом крепления уменьшается. Внутренний диаметр болтов рассчитывают на напряжения сжатия и изгиба. Такой способ крепления удобен для барабанов с многослойной навивкой, когда крепление необходимо устранить с наружной поверхности барабана. Недостатком этого крепления является необходимость в изготовлении более сложной модели отливки. Кроме того, усложнен осмотр и замена каната. Также используется крепление каната с помощью клина, применяемое для канатов диаметром 10 - 12 мм. Для самоторможения клин имеет уклон от 1 : 4 до 1 : 5. Преимуществом клинового крепления является отсутствие винтов, простота замены каната; недостатком - усложнение модели отливки. Наиболее широкое применение имеет способ крепления наружными прижимными планками.

 

При составлении расчетной схемы этого крепления приняты следующие допущения:

продольные и поперечные нагрузки не вызывают изменений в поперечном сечении каната;

канат рассматривают как гладкий цилиндр;

канат принимают за гибкую нить;

канавки на барабане и планке являются неупругими поверхностями;

несколько прижимных планок заменяют одной планкой с тем же числом болтов.

Канат натяжением удерживается на поверхности барабана следующими силами трения:

1. Силой трения между неприкосновенными витками каната и барабана

2. Суммарной силой трения между канатом и поверхностью барабана, возникающей под планкой на участках. Сила трения действует в направлении натяжения каната и воспринимается болтом. Независимо от расчета число установленных болтов согласно правилам Госгортехнадзора должно быть не менее двух.