Конструирование и расчет наземных транспортно-технологических машин

1. Введение
Подъемно-транспортные машины находят обширное использование во многочисленных отраслях индустрии, сельского хозяйства, всех видов транспорта, в которых применяют как общепромышленные виды данных машин так и их системы и конструкции, отображающие специфику этой области народного хозяйства.
Механизация и автоматизация производственных процессов требуют глобального расширения областей эффективного использования разных грузоподъемных и транспортирующих машин и механизмов. Обширное применение содействует механизации трудоемких и тяжелых работ, удешевлению стоимости производства, улучшению применения объема производственных зданий, сокращению путей перемещения грузов в технологической цепи производства.
Высокая технологичность машин для лесозаготовок и лесосплава гарантируется тем, что цепь производства сопряжена современной системой подъемных и транспортирующих машин и механизмов, подъемно-транспортных машин.

2. Расчет механизма подъема груза
2.1. Выбор и расчет полиспаста
Расчет ведем по рекомендациям [1]. Кратность полиспаста выбираем по табл. 5.1. Применяем сдвоенный полиспаст. Принимаем кратность полиспаста а = 3. Развернутая схема полиспаста показана на рис.1




Усилие в набегающей на барабан ветви каната
S_б=(Q*g)/(m*(1+η_бл+⋯+η_бл^(а-1) )*η_бл^n )=(32000*9,81)/(4*(1+0,98)*〖0,98〗^2 )=41270 Н
где а = 3 – кратность полиспаста;
n = 2 – число направляющих блоков;
бл = 0,98 – к.п.д. блока;
m = 4 –число полиспастов.
По рекомендациям [1] усилие в набегающей ветви должно лежать в диапазоне Sб = 30000…50000 Н. Полиспаст выбран верно.

2.2. Выбор грузового каната
На грузоподъемных кранах применяют главным образом стальные проволочные канаты, так как они обладают высокой прочностью, гибкостью во всех направлениях, безотказностью и надежностью, связанной с тем, что их полному разрушению предшествуют разрывы проволок, сигнализирующие об исчерпании ресурса каната. [2]
Расчетное усилие в канате определим по формуле
S_б*К=41270*5,5=226988 Н ≤Р
где К = 5 – коэффициент запаса прочности для режима работы 4М;
Р – разрывное усилие каната.
Подходит канат ЛК-Р 6х19 (1+6+6\6)+1 о.с. ГОСТ 2688-80.
Диаметр каната – dк = 18 мм. Разрывное усилие каната – Р = 181500 Н.

2.3.Выбор крюковой подвески
Крюковая подвеска выбирается с таким расчетом, чтобы она соответствовала принятой схеме и кратности полиспаста, грузоподъемности и режима работы механизма.
По Приложению 2 [1] подбираем крюковую подвеску.
Типоразмер – 3-32-406 ( 3 – число блоков; 12,5 – грузоподъемность 32 т; 406 – диаметр блока).
Диаметр каната – dк = 14…17 мм. Расстояние между блоками – 124 мм.

2.4.Определение основных размеров грузового барабана
Минимальный диаметр барабана определим по формуле
Dб  dк *  = 16,5 * 16 = 264 мм
где  = 16 – коэффициент зависящий от типа подъемного устройства, привода механизма и режима работы механизма [1].
Принимаем по стандарту Dб = 450 мм.
Длину барабана определим по формуле
L_б=2*l_н+l_0+2*l_к= 2*0,55 + 0,07 + 2*0,07 = 1,31 м
где l_н - длина одного нарезного участка;
l_0 – длина гладкого среднего участка;
l_к – длина гладкого концевого участка.
Длину нарезного участка определим по формуле
l_н=t*(Z_р+Z_непр+Z_кр )=18*(26+1,5+3)=550 мм=0,55 м
где t – шаг нарезки;