2.4.3. Назначение и конструкции барабанов.
Барабаны предназначены для преобразования вращательного движения привода в поступательное перемещение груза. Кроме того барабаны служат и для собирания каната.
Обычно они цилиндрической формы, но иногда, когда для работы крана требуется постоянство момента (например, в механизме изменения вылета стрелы), т.е.
М = Smax Rmin = Smin Rmax =const,
применяются барабаны конической формы.
Барабаны выполняются литыми из чугуна (не ниже марки СЧ 15-32) или из стали (не ниже 23ЛIII), а так же сварными из стали (не ниже Вст3сп).
По характеру навивки каната барабаны подразделяются на
· барабаны однослойной навивки,
· барабаны многослойной навивки.
Последние, из-за значительных деформаций каната в нижних слоях, целесообразно применять лишь при очень большой длине каната. Кроме того, каждый последующий слой укладывается с противоположным направлением навивки, что приводит к смятию и выпучиванию витков.
По форме рабочей поверхности различаются
· гладкие барабаны
· барабаны с винтовой канавкой по обечайке (канавка способствует правильной укладке каната, а при его сматывании с барабана - увеличивает трение, что обеспечивает угол сбега каната с барабана до 6 градусов против 2 градусов на гладких барабанах.
Для однослойной навивки:
· шаг нарезки t= d+(2...3) мм;
· радиус канавки R=0,54 d .
По требованиям Госгортехнадзора бортики должны выступать над верхним слоем каната на величину не менее 2d.
Канатоемкость барабана зависит от высоты подъема груза
L = H in,
где L - рабочая длина каната;
H - наибольшая высота подъема груза; in - кратность полиспаста.
Число рабочих витков нарезки
На барабан дополнительно наматывается 1,5...3 витка, которые в процессе работы никогда не сматываются и служат для уменьшения нагрузки на точку закрепления каната.
Количество нарезанных витков на барабане
Длина нарезанной части барабана без учета нарезки, необходимой для закрепления каната на барабане (еще 1...3 витка - см. ниже)
Для сдвоенного барабана длина не нарезной части b
Для нормальной работы канат не должен отклоняться от плоскости, проходящей через ось блока более,
чем на угол γ, зависящий от формы ручья блока.
где 2a =60 град, а γ принимают в расчетах для гладких барабанов 2 градуса, а для нарезных барабанов 6 градусов.
Минимальное расстояние h от направляющего блока до оси барабана:
· для гладких барабанов
· для нарезных барабанов
где l - длина рабочей части барабана.
Многослойная навивка увеличивает канатоемкость барабана. При z витках в k слоях длина каната в первом слое.
Общая длина каната во всех k слоях:
Так как навивка может быть неравномерной, вводят коэффициент Ψ = 0,9 и тогда
Канатоукладчики предназначены для предохранения каната:
· от смещения;
· от запутывания;
· от ослабления.
Схема канатоукладчика: 1 - барабан, 2 - привод канатоукладчика, 3 - ходовой винт с двусторонней резьбой, 4 - направляющая, 5 - канат, 6 - каретка.
Закрепление конца каната на барабане.
По требованиям Госгортехнадзора канат закрепляют:
· прижимными планками;
· клиновыми зажимами.
На планке должно быть не менее двух болтов, причем
· при диаметре каната d не более 31 мм ставят одну планку;
· при d более 31 мм ставят две планки.
Натяжение каната в точке А при полутора запасных витках
где f = 0,1 - минимальное значение коэффициента трения, a=3p - минимальный угол обхвата барабана неприкосновенными витками.
