Частота вращения барабана:
n_бар= (60∙V_п∙i) / (р∙(D_б+d_к))=(60∙1,4∙1)/(3,14∙(750 +30,5)∙10^(-3))=34,26 об/мин
Где, i – кратность полиспаста (для грейферного режима i=1).
Определяем общее передаточное число механизма:
4172 Нм≤0,8∙7310 Нм
4172 Нм≤5848 Нм
Вращающий момент на быстроходном валу редуктора:
M_Б=M_ст=2224 Нм
Вращающий момент на тихоходном валу:
M_Т=M_б∙U_р∙з_р=2224∙20∙0,96=42700 Нм
По режиму работы (ВТ) и моменту на тихоходном валу (M_Т=42,7 кНм), по 4, стр. 218 выбираем редуктор Ц2 – 1000, с параметрами:
Передаточное число редуктора: U_р=20, (расхождение с расчетным 3%);
Межосевое расстояние: a_щ=1000 мм.
Геометрические параметры редукторов Ц2 – 1000, мм
Геометрические параметры быстроходного конца вала редуктора Ц2 – 1000, мм
Геометрические параметры зубчатого тихоходного конца вала редуктора Ц2 – 1000, мм
Проверка по консольной нагрузке:
Консольная нагрузка, Н:
F_к≈S=45,847 кН
Максимальная консольная нагрузка на вал редуктора Ц2 (по 4, стр. 219):
F_(к max)=80 кН
F_к≤F_(к max)
45,847 кН≤80 кН
Определение длины барабана
Рабочее число витков:
Z_р=(H∙i)/(р∙(D_б+d_к))=(40∙1∙1000)/(р∙(750+30,5))=16,313
Принимаем Z_р=15
Шаг нарезки:
t=d_к+5=30,5+5=35,5 мм
По 4, стр. 262 принимаем стандартный шаг нарезки:
t=35,34 мм
Число запасных витков:
Z_з=2
Число витков для закрепления каната:
Z_к=3
Длина ненарезанного участка:
a=2∙t=2∙35,34=70,68 мм
Длина нарезной части:
L_н=〖(Z〗_p+Z_3+Z_к) ∙t=(15+3+2)∙35,34=706,8 мм
Округляем до стандартной:
L_н=710 мм
Расстояние между нарезками:
b=200 мм
Длина барабана при двойной нарезке:
L=2∙L_н+2∙a+b=2∙710+2∙70,68+200=1761 мм
L<3D_б
1761 мм<2250 мм
Следовательно – пропорции барабана нормальные, расчет ведется только на сжатие.
Расчет стенки барабана на прочность
Выбираем сталь 55Л (по 3, стр 29 и 4 стр. 260), с параметрами:
Временное сопротивление разрыву: у_вр=600 МПа;
Предел текучести: у_т=350 МПа;
Допускаемые напряжение для стали: [у]=140 МПа.
Толщина стенки барабана должна превышать диаметр барабана, следовательно принимаем: д_ст=31 мм
Напряжение сжатия:
у_сж=S/(д_ст∙t)=45847/(31∙35,34)=41,849 МПа ≤140 МПа