起升机构的计算

-起升机构的计算
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
ﻩ
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＝16.０1２mmﻩ
3)钢绳破断力校核
Ｓ破＞Smax*n绳＝2564０*5.5=141020 N
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。