Определим допускаемое напряжение сжатия , кг/см2:

, (11)

где σ0 = 60 кг/см2 - предельное напряжение материала при данном напряжённом состоянии; [2]

К = 4,25 – коэффициент запаса прочности для чугунных барабанов;

кг/см2;

.

Выбираем способ крепления конца каната на барабане с помощью наружных прижимных планок. Так как диаметр каната меньше 31 мм, устанавливаем одну планку с двумя болтами.

Нормами техники безопасности предусматривается не менее 1,5 дополнительных витка, уменьшающих натяжение каната в месте крепления к барабану.

Натяжение каната перед прижимной планкой Sкр, кН будет равно:

, (12)

где f = 0,11 - коэффициент трения между канатом и барабаном; [2]

α = 3·π = 9,4245 - угол обхвата барабана дополнительными витками каната;

кН

1.4 Выбор крюка и грузовой подвески

Грузозахватные приспособления предназначены для захвата штучных и навалочных грузов при их перегрузке кранами. Они должны обеспечивать надёжность, удержания груза на весу и безопасную работу людей, сохранность груза и упаковки, быстрый захват и освобождение груза.

Выбираем однорогий крюк, изготовленный ковкой из материала Сталь 20Г. Выбираем заготовку крюка – Заготовка крюка 17А ГОСТ 6627-74. Наибольшая грузоподъёмность крюка (для 6М) – 20 т. Размеры:

D = 120 мм;

S = 90 мм;

L = 415 мм;

b = 75 мм;

d = 80 мм;

d1 = М64;

h = 115 мм;

l = 60 мм;

l1 = не менее 165 мм;

l2 = не менее 90 мм;

r = 20 мм;

r1 = 125 мм;

r2 = r4 = 14 мм;

r3 = 62 мм;

r5 = 155 мм;

r6 = 84 мм;

Масса – не более 37 кг.

Крюки монтируют в обоймах. Выбираем крюковую подвеску с верхним расположением блоков.

Для обеспечения требуемого натяжения каната крюковая подвеска должна обладать достаточной массой. Масса подвески mп для стреловых кранов должна составлять 3…8 % грузоподъёмности крана.

mп = Q*0,05 = 20*0,05 = 1 т.

1.5 Выбор двигателя, редуктора и тормоза механизма подъёма

Мощность двигателя при установившемся движении Nдв, кВт определяется по формуле:

, (13)

где Q = 20 т =196,2 кН – вес поднимаемого груза;

= 4,2 м/мин - установившаяся скорость подъёма груза;

η - коэффициент полезного действия механизма подъёма.

η = ηполис · ηмуфты · ηредук, (14)

где ηредук = 0,96;

ηмуфты = 0,99;

η = 0,84935 * 0,99 * 0,96 = 0,807;

кВт.

По каталогу выбираем двигатель MTК В311-6. Его параметры:

Мощность на валу Nдв = 14 кВт (при ПВ =15 %);

Число оборотов двигателя в минуту n = 850 об/мин;

Максимальный крутящий момент Mmax = 340 Н·м;

Момент инерции Mmax = 0,210 кг·м2;

Масса mдв = 115 кг.

Определим скорость навивки каната на барабан бар, м/с:

бар = ·m, (15)

где m = 4 – передаточное отношение полиспаста;

м/с

Определим число оборотов барабана nбар, об/мин:

(16)

где D = 350 мм = 0,35 м – диаметр барабана;

об/мин.

Определим передаточное число между двигателем и барабаном i:

i = n/nбар; (17)

i = 850/15 = 57.

Рис. 2. Выбранный редуктор Ц2-200

Выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор Ц2-200. Первые ступени редуктора – раздвоенные шевроны, вторые - косозубые. Твёрдость рабочих поверхностей зубьев шестерён 40-45 HRC, колёс 260-290 HB. КПД редуктора ηредук = 0,96.

Таблица 1

Размеры редуктора Ц2-200