ГОСТ 34443-2018 (ISO 16368:2010). Межгосударственный стандарт. Мобильные подъемники с рабочими платформами. Расчеты конструкции, требования безопасности, методы испытаний
Приложение C
(обязательное)
РАСЧЕТ СИСТЕМ ПРИВОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ
C.1 Общие положения
Система привода с использованием стального каната состоит из канатов, огибающих канатные барабаны и/или канатные блоки, а также уравнительных блоков.
Уравнительными являются блоки, которые огибают канат во время работы, и дуга обхвата не превышает трех диаметров каната.
Категории приводов по продолжительности эксплуатации приведены в таблице C.1.
Таблица C.1
Группы приводов по категориям
продолжительности эксплуатации
Категория нагружения | Обозначение категории по продолжительности эксплуатации | ||||||||
V006 | V012 | V025 | V05 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | |
Среднее время работы привода в день в часах в течение года | |||||||||
До 0,125 | От 0,125 до 0,25 | От 0,25 до 0,5 | От 0,5 до 1 | От 1 до 2 | От 2 до 4 | От 4 до 8 | От 8 до 16 | Более 16 | |
Легкая (максимальные нагрузки возникают редко) | 1 Em | 1 Em | 1 Dm | 1 Cm | 1 Bm | 1 Am | 2m | 3m | 4m |
Средняя (малая, средняя и максимальная нагрузки возникают приблизительно с одинаковой частотой) | 1 Em | 1 Dm | 1 Cm | 1 Bm | 1 Am | 2m | 3m | 4m | 5m |
Тяжелая (максимальные нагрузки возникают почти постоянно) | 1 Dm | 1 Cm | 1 Bm | 1 Am | 2m | 3m | 4m | 5m | 5m |
Примечание - Если продолжительность цикла нагружения привода составляет 12 мин или больше, он может быть отнесен к предыдущей группе приводов, для соответствующей категории нагружения. | |||||||||
Настоящее приложение не относится к стальным канатам, которые не взаимодействуют с канатными барабанами и/или канатными блоками (несущие и натяжные канаты), а также к обвязочным канатам.
C.2 Расчет системы привода с использованием стального каната
При расчете систем приводов с использованием стальных канатов должны быть учтены факторы, влияющие на срок эксплуатации стального каната:
a) режим работы (группа привода в соответствии с таблицей C.1);
b) диаметр стального каната (коэффициент c);
c) диаметры канатных барабанов, блоков и уравнительных блоков (коэффициенты h1 и h2);
d) профиль канавки для каната.
C.3 Расчет минимальных диаметров стальных канатов
Минимальный диаметр каната, dmin, в миллиметрах определяется в соответствии с формулой, указанной ниже, в зависимости от усилия S в ньютонах, приложенного к канату:
(C.1)
Значения коэффициента c, 
, приведены в таблице C.2 для различных групп приводов.
Таблица C.2
Коэффициенты c для стальных канатов, которые не скручиваются
Группа приводов | Коэффициент c, | |||
Номинальная прочность отдельных проволочек, Н/мм2 | ||||
1570 | 1770 | 1960 | 2160 | |
1 Em | - | 0,0670 | 0,0630 | 0,0600 |
1 Dm | - | 0,0710 | 0,0670 | 0,0630 |
1 Cm | - | 0,0750 | 0,0710 | 0,0670 |
1 Bm | 0,0850 | 0,0800 | 0,0750 | - |
1 Am | 0,0900 | 0,0850 | - | |
2m | 0,095 | - | ||
3m | 0,106 | - | ||
4m | 0,118 | - | ||
5m | 0,132 | - | ||
Расчетное усилие в канате S определяется как натяжение при статических нагрузках с учетом сил ускорения и коэффициента полезного действия канатно-блочной системы привода (см. C.5).
Силы ускорения, составляющие до 10% статических нагрузок, допускается не учитывать.
C.4 Расчет диаметров канатных барабанов, блоков и уравнительных блоков
Диаметр D канатных барабанов, блоков и уравнительных блоков по средней линии навитого каната (выбранного в соответствии с C.3) диаметром dmin определяется по формуле
Dmin = h1·h2·dmin. (C.2)
Здесь h1 и h2 являются безразмерными коэффициентами. Значения коэффициента h1 зависят от группы приводов и конструкции каната и приведены в таблице C.3. Значения коэффициента h2 зависят от компоновки привода с использованием стального каната и приведены в таблице C.4.
Таблица C.3
Коэффициент h1
Группа приводов | Канатный барабан | Канатный блок | Уравнительный блок |
1 Em | 10 | 11,2 | 10 |
1 Dm | 11,2 | 12,5 | 10 |
1 Cm | 12,5 | 14 | 12,5 |
1 Bm | 14 | 16 | 12,5 |
1 Am | 16 | 18 | 14 |
1m | 18 | 20 | 14 |
3m | 20 | 22,4 | 16 |
4m | 22,4 | 25 | 16 |
5m | 25 | 28 | 18 |
Таблица C.4
Коэффициент h2
Описание | Примеры компоновки приводов с использованием стальных канатов. Примеры применения (барабаны показаны сдвоенными линиями) |
| h2 для | |
канатных барабанов и уравнительных блоков | канатных блоков | |||
Стальной канат навивается на барабан и далее через - два блока с отклонением в том же самом направлении, или - один блок с отклонением в обратном направлении |
| <= 5 | 1 | 1 |
Стальной канат навивается на барабан и далее через - четыре блока с отклонением в том же самом направлении, или - два блока с отклонением в том же самом направлении и один блок с отклонением в обратном направлении, или - два блока с отклонением в обратном направлении |
| 6 - 9 | 1 | 1,12 |
Стальной канат навивается на барабан и далее, по меньшей мере, через - пять блоков с отклонением в том же самом направлении, или - три блока с отклонением в том же самом направлении плюс один блок с отклонением в обратном направлении, или - один блок с отклонением в том же самом направлении плюс два блока с отклонением в обратном направлении, или - три блока с отклонением в обратном направлении |
| >= 10 | 1 | 1,25 |
Примечание - Корреляция
-------------------------------- <a> Уравнительный блок. | ||||
Для определения h2 системы привода с использованием канатов классифицируются согласно числу 
, характеризующему переменные изгибающие напряжения в наиболее неблагоприятной напряженной части каната, которая прокручивается через привод на протяжении одного цикла нагрузки (подъем и опускание груза). Значение вводится как сумма следующих отдельных значений для элементов системы привода с использованием стального каната:
- барабан для намотки стального каната - 
;
- канатный блок для отклонения в том же направлении, 
;
- канатный блок для отклонения в обратном направлении, 
;
- канатный блок 
(см. рисунок C.1) - 
;
- уравнительный блок - ;
- концевое крепление каната - .
Рисунок C.1 - Угол отклонения
Отклонение в обратном направлении следует принимать во внимание, если угол между плоскостями двух смежных канатных блоков (пройденный канатом подряд) больше 120° (см. рисунок C.2).
Рисунок C.2 - Отклонение в одном
и том же/обратном направлении
C.5 Коэффициент полезного действия систем приводов с использованием каната
КПД канатного привода 
при вычислении усилия в канате определяется следующим образом:
(C.3)
где - КПД системы привода с использованием стального каната;
- КПД одного канатного блока;
i - число неподвижных канатных блоков между барабаном и полиспастом или грузом;
- КПД полиспаста, определяемый по формуле
(C.4)
где n - число ветвей каната в одном полиспасте [один полиспаст состоит из суммы всех ветвей каната и канатных блоков для одной ветви каната, наматываемого на канатный барабан (см. рисунок C.3)].
Рисунок C.3 - Полиспасты
КПД канатного блока зависит от отношения диаметра канатного блока к диаметру стального каната D/d, от конструкции и смазки каната. Кроме того, он зависит от типа подшипника канатного блока (подшипник скольжения или подшипник качения). Насколько точнее значения подтверждены посредством испытаний, настолько следующее должно быть допустимым для вычислений:
a) для подшипников скольжения 
;
b) для подшипников качения 
.
КПД, приведенные в таблице C.5, вычислены на основе упомянутых выше значений.
КПД уравнительных блоков допускается не учитывать.
Таблица C.5
КПД полиспастов
n | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
подшипников скольжения | 0,98 | 0,96 | 0,94 | 0,92 | 0,91 | 0,89 | 0,87 | 0,85 | 0,84 | 0,82 | 0,81 | 0,79 | 0,78 |
подшипников качения | 0,99 | 0,98 | 0,97 | 0,96 | 0,95 | 0,94 | 0,93 | 0,92 | 0,91 | 0,91 | 0,90 | 0,89 | 0,88 |
Подписаться на обновления