Барабаны строительных кранов

Блоки для групп режимов работы механизма подъема 1М, 2М, ЗМ, 4М изготовляют из чугуна марки СЧ 15, а для группы режима работы механизма 5М, 6М — из стали 25Л1. Блоки большого диаметра могут быть выполнены сварными. Минимальный диаметр блока по средней линии навитого каната определяют по формуле. Радиус желоба блока Rж принимают равным 0,6 - 0,7 диаметра каната. При меньшем значении Rж возможно заклинивание каната, что приведет к его интенсивному изнашиванию. Глубину желоба блока выбирают в зависимости от назначения и места установки блока. Так, у блоков, установленных на конце стрелы поворотного крана, для предохранения каната от соскальзывания с блока при раскачивании груза, и в строительных кранах, в которых предотвращено соскальзывание каната, блоки, как правило, устанавливают на подшипниках качения. При определении допускаемого угла у отклонения каната на блоке следует учитывать, что канат при максимальном отклонении не должен опираться на край желоба блока. Для производства барабанов с однослойной навивкой используют два метода: литье и сварку. Литые барабаны изготавливают из серого чугуна или стали, а для сварных – применяется листовая сталь. При наматывании каната стенка барабана находится в напряженном состоянии, испытывая сжатие, изгиб и кручение. При условном расчете барабан рассматривается как полая труба без ступиц. Основным напряжением в стенке барабана является напряжение сжатия, возникающее в результате навивки на барабан каната натяжением. Для того чтобы определить напряжение сжатия необходимо найти максимальное давление каната на барабан, при условии, что оно нормально направлено к поверхности барабана. Диаметр каната при этом не принимается во внимание, поскольку усилие прикладывается непосредственно к диаметру барабана по дну канавки.

 

Условно выделяют из барабана полукольцо шириной, равной шагу нарезки. Влияние отрезанного полукольца заменяют двумя натяжениями каната. При этом принимают условие, что усилие постоянно по длине барабана, хотя известно, что по мере приближения витков каната на барабане к месту крепления натяжение в них вследствие сил трения между канатом и стенкой барабана уменьшается. Известно, что если на какую-либо поверхность действует равномерно распределенная поверхностная нагрузка, то независимо от формы поверхности проекция равнодействующей силы от этой нагрузки на заданную ось равна произведению этой распределенной нагрузки на площадь проекции этой поверхности на плоскость перпендикулярную к заданной оси. При определении напряжения сжатия стенка барабана рассматривается как цилиндр, нагруженный равномерным внешним давлением. Это частный случай задачи Ламе для определения напряжений в толстостенном цилиндре. Для гладких барабанов шаг принимают равный диаметру каната. Напряжения изгиба и кручения в стенке барабана подъемного оборудования незначительны по сравнению с напряжением сжатия, их учитывают только при расчете барабанов, длина которых будет более 3 - 4 диаметров. Цилиндрическую стенку барабана на устойчивость рассчитывают в соответствии с указаниями. Если фактический коэффициент запаса устойчивости оказался меньше рекомендуемого значения, то увеличивают толщину стенки барабана или устанавливают ребро жесткости.