31起升机构的计算2.docx

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31起升机构的计算2

3-1起升机构的计算2

第二节起升机构的计算

例1．滑轮组、钢丝绳、卷筒和滑轮直径的选择。

所设计的龙门起重机起升机构的布置系统如图18所示。

钢丝绳直接绕到卷筒上的起升机构一般采用复滑轮组以保证吊重在各种高度位置时能垂直运动，同时使卷筒两端的轴承负荷和小车两侧的轮压一致。

起重量为12.5吨的起重机采用倍率U＝2的复滑轮组（a=2）（算近似按表10选取倍率）。

1、按求钢丝绳的直径：

dmin>C*（Smax）0.5

1）提升吊重时绕上卷筒的钢绳最大张力按下式求得：

Smax=Q/Zη滑=12500/4/0.985=3172kg

式中:

Z——悬挂吊重的钢绳分支数,Z＝u*a=2=2*2=4

η滑——滑轮组效率。

2）确定C值：

（1）龙门起重机起升机构由表2-4，确定工作级别为M6，

（2）按钢丝的抗拉强度为1850Mpa（106N/m2=N/mm2）,查表2-11得C=0.106

dmin>C*（Smax）0.5=0.106*31720.5=6.00mm

2、按破断力选择钢丝绳

S破≥Smax*n绳=3170*6＝19000公斤

式中:

n--绳钢丝绳安全系数，龙门起重机起升机构由表2-4得工作级别为M6，按表2-11选取n=6。

选择结构为6*25（1＋6;6＋12）＋1，的交捻有机芯线接触钢绳；钢丝计算强度极限σb=1850Mpa（185公斤／毫米2）时，取钢绳直径d绳=19.5毫米，有效面积（所有钢丝的截面积和）F绳=141.16毫米2；取钢绳直径d=17.5mm,钢丝绳的截面积和F绳=111.53毫米2。

取钢绳直径d绳=19.5毫米，

破断拉力S破=σb*F绳=1850*141.16=21146公斤≥Smax*n。

取钢绳直径d绳=17.5毫米，

破断拉力S破=σb*F绳=185*111.53=20633公斤≥Smax*n。

故：

择钢丝绳为6*25（1＋6;6＋12）＋1，d绳=17.5mm的交捻有机芯线接触钢绳

3）滑轮和卷筒的直径

D滑＞ed绳=25*17．5=437．5毫米

滑轮和卷筒的底径（自绳槽底部算起的直径）

D滑＞（e-1）d绳=（25-1）*17.5=420mm

例题2.钢丝绳的选择

选择钢丝绳时，首先应根据钢丝绳的具体工作条件、各型钢丝绳的结构特点来选定合理的结构形式，如在起升机构、绳索小车牵引机构和变幅机构应优先采用线接触钢丝绳，在腐蚀性较大的环境中使用直采用镀锌钢丝绳。

然后按下面（l）或

（2）计算确定钢丝绳的直径并按（3）确定卷绕该钢丝绳的滑轮卷筒直径。

（1）由钢丝绳在工作中所受的最大静拉力按下式确定钢丝绳直径：

dmin＝C√Smax（mm）

式中：

dmin——钢丝绳最小直径,（mm）；

C——选择系数，与机构工作级别有关，按表2－11选取；

Smax——钢丝绳最大工作静拉力（N）。

（2）按钢丝绳所处机构的工作级别之安全系数选择钢丝绳直径，所选钢丝绳的破断拉力应满足下式：

S破＞Smax·n（N）

式中；S破——所选用钢丝绳的破断拉力（N）；

n——钢丝绳最小安全系数，按表2－11选取。

现计算一台转柱旋臂起重机其原始资料如下：

露天场地作业的一般用途起重机，起重量Q＝10000公斤，吊钩幅度A=8米，起升高度18米，起升速度v＝0.25米／秒，旋转部分的转速n=1转/份，中级工作类型，（工作级别M5）Jc=25％。

1．起升机构的计算。

采用倍率为4的简单滑轮组（图76）

2．滑轮组效率,η＝0．985

一、钢绳的选择：

1）绕到卷筒上的钢绳分支最大张力

Smax=Q/Z/η=10000*10/4/0.975=25640N

式中Z＝4——悬挂吊重的钢绳分支总数。

2）由钢丝绳受的最大静拉力确定钢丝绳直径：

由M5查表2-11得C=0.1、n=5.5

dmin＝C√Smax=0.1*√25640=16.012mm

3）钢绳破断力校核

S破>Smax*n绳=25640*5.5=141020N

式中:

n绳=5.5——钢绳安全系数

4）选定钢丝绳和直径

绳型：

6W（19）（0股（1+6+6+/6）

绳径：

d绳=17.5mm；ΣS丝=250000（N）>Smax*n绳

二、卷筒与滑轮直径：

1）最小卷筒直径（自缠绕钢绳的中心起算）

表2-13，由M5得h=18,则

D卷＞h*d绳=18*17．5=315毫米

2）滑轮直径

D滑=1.2D卷=1.2*315=378毫米

取D滑=400毫米（自缠绕钢绳的中心起算）。

三、钢绳长度和卷筒长度：

1）起升时绕到卷筒上的钢绳工作长度

L工=H*u＝18*4＝72米

2）钢绳工作圈数

Z工=L工/π/D卷=72/3.14/0.4=58（圈）

总圈数

Z总=Z工十Z安十Z固=58＋1.5＋2＝61.5

式中:

Z安=1.5——钢绳在卷筒上的最小安全圈数；

Z固=2——钢绳固定圈数。

3）卷筒长度

L卷=*Z总t＋4*d绳

=61.5*20＋4*17.5二1300毫米

式中:

t——绳槽节距，对于螺旋槽卷筒t-d绳+（2~3）毫米，光面卷筒t＝d绳；

4d绳——自最后一圈钢绳到卷筒端部的安全距离。