Как рассчитать тяговое усилие для перемещения груза

Расчет тягового усилия цепного конвейера.

Подскажите пожалуйста какой момент нужен на валу конвейера с 8 звездочками для того чтобы перемещать грузы с общей максимальной массой 800 кг. Перемещаемые детали ложатся прямо на цепи. Нужно ли учитывать массу цепей?
Допустим у меня на вал с 8 звездочками приходит момент 1217 Нхм, и вращается от 11,9 оборотов в минуту. Звездочки конвейера Z=25; ПР31,75; Делительный диаметр: 253,325мм. Валы на подшипниках качения.
Рассчитываю окружную силу, то есть тяговое усилие цепи, по формуле:
Тяговое усилие Н = (2000*Момент Нхм)/( делительный диаметр звездочки мм)
Тяговое усилие = (2000*1217)/253,325 =9608,21Н или примерно 960,8 кг с
Получается, что такой огромный момент как 1217 Нхм и тяговое усилие всего 960,8 кг и это при том что не учитываются массы цепей и усилие натяжки.
В момент пуска конвейера приводу нужно преодолеть усилие натяжки цепи, массу цепи, массу транспортируемых деталей выходит что 1217Нхм не достаточно?
Хотя из своей практики знаю, что подобные конвейеры работали с меньшим моментом, как мне подогнать теорию к практики. Может я не по той формуле считаю. Подскажите будьте добры.

Winston Smith

Посмотреть профиль

Найти ещё сообщения от Winston Smith

Я думаю про мотор-редуктор МЧ-160, передаточное число 63, на выходе 11,9. Это номинальное, по факту около 11 и получается, зависит от движка. Момент на вых.валу с двиг. 2,2 кВт*750 обв мин на выходе редуктора 1217Нм.
Да с рассуждением по моменту не поспоришь, но если посмотреть на формулу еще раз (Тяговое усилие Н = (2000*Момент Нхм)/( делительный диаметр звездочки мм)) и по экспериментировать с числами то выходит с уменьшением делительного диаметра увеличивается тяговое усилие. Как объяснить это?

1 ч. ——
Мне нужно определить тяговое усилие цепного конвейера, то есть взять мотор редуктор с оптимальный крутящим моментом и мощностью двигателя, не хотелось бы переплачивать или потом менять мотор-редуктор.
У меня максимальная масса перемещаемых деталей 700 кг (в номинал, уточненная масса), приму что у меня семь цепей ПР 31,75 расположенных по ширине конвейера, длина конвейера 6 метров, приму развертку одной цепи 13 метров. тогда общая масса цепей 345,8 кг округлю до 350 кг. Тогда выходит мне нужно перемещать конвейером массу в 1050 кг.
Из физики мы знаем, что Fтр=m*g*мю, где мю коэффициент трения стали по стали примем 0,8. Выходит мне нужно приложить силу для сдвига и перемещения груза 840 кг, у меня на звездочках конвейера усилие в 960 кг разница всего 120 кг.
А я ведь еще не учел силу натяжения цепей. Или ей пренебречь? Валы в на которых находятся звездочки на подшипниках качения. Неужели нужен больший момент не вериться.

Или я может принял большой коэффициент трения покоя. В Анурьеве написано 0,15 (я думаю что это для шлифованных поверхностей) Так сколько принимать коэффициент трения покоя сталь по стали . посмотрел разные источники и числа от 0,15 до 0,8. Наверное все таки 0,8 для сухих и чистых поверхностей.

Что такое тяговое усилие и в чем измеряется?

В данной статье мы посмотрим, что такое тягловое усилие и в чем оно измеряется и что оно значит. Узнаем, как выбор тягового усилия влияет на процесс горизонтально направленного бурения при укладке системы коммуникаций и кабелей. Рассмотрим, в какие единицах измеряется тяговое усилие и в чем заключается его система контроля. Также. В данной статье мы немного остановимся на вопросе, что такое номинальное давление.

Что значит тяговое усилие?

Что значит тяговое усилие Тяговая сила или тяговое усилие это физический термин. Применяем он и при укладке, например, самотечной канализации методом ГБН и при проведении иных видов работ с использованием проколов грунта.

Тяговое усилие это часть такого физического показателя, как сила сопротивления движению. Именно это сопротивление должна преодолевать тяговая установка.

Посмотрим на примере, как это работает. Например, тяговое усилие должна совершить лебедка, выбирая лебедку для такого действия необходимо вычислить какое будет значение у тягового усилия. Если нужно поднять предмет вертикально, то в таком случае просчитать просто: вес поднимаемого объекта должен быть меньше тяги.

Если нужно поднимать груз под уклоном, то тяговое усилие можно рассчитать следующим образом. Какие величины понадобятся:- масса груза;
— коэффициент трения;
— угол наклона.

Тогда тяговое усилие будет равно сумме массы груза умноженной на синус угла уклона и коэффициент трения умноженного на косинус угла уклона. Коэффициент трения — это постоянные величины.
Тяговым усилием определяется эффективность применения той или иной буровой установки при прокладке водопровода методом ГБН расценки на которую будут зависеть от мощности используемой установки.
Горизонтальное направленное бурение, это относительно новый способ работ при прокладывании кабелей всех видов, а также при укладке трубопроводов коммуникаций.
Данный метод применяется если нельзя или нецелесообразно нарушать целостность грунта.
Для этого используют специальные буровые установки, принцип действия которых заключается в том, что ими прокалывают грунт, на обратном пути регулируется размер такого прокола. Размер устанавливается с учетом размера кабеля, трубопровода и т. д., которые необходимо проложить в прокол.
Исходя из этих показателей можно определить сколько стоит прокол под дорогой для кабеля и особенности используемого оборудования.

Тяговое усилие: в чем измеряется?

Тяговое усилие: в чем измеряется? Основные единицы, в которых измеряется тяговая сила — это либо тонны, либо килоньютоны. При горизонтальном направленном бурении под каждую величину подбирают буровые установки, которые соответствуют максимальному значению.

Показатели, тяглового усилия — очень важный показатель для буровых установок. Установки делятся на классы, в зависимости от показателей тяговой силы:

Разные виды установок необходимо использовать в зависимости от того, какой диаметр труд будет прокладываться, чем больше диаметр, тем больше должна быть тягловая сила буровой установки, что такое буровая установка и для чего нужна, мы уже знаем.
Выбор мощности установки — важный момент на этапе начала работ, т. к. Маломощное оборудование может не справиться с задачей, а слишком мощное приведет к дополнительным финансовым расходам.

Как правильно рассчитать правильность выбора буровой установки? Данные расчеты должны производиться еще на этапе проекта или непосредственно перед началом работ ГБН. Первое, что нужно учесть — сила продвижения буровой головки, когда она будет проходить сквозь грунт.

Второе — сила, с которой будет продвигаться штанги установки, с помощью которой будет прокалываться грунт. Третье — все усилия в сумме, которые будут использоваться при протяжении трубопровода.
При расчетах нужно закладывать фактор, которые заранее сложно предвидеть: обвал грунта или если будет утечка жидкости, которая применяется для горизонтального направленного бурения.В идеале, для расчетов целесообразности использования той или иной установки лучше использовать специальные программы расчетов.

Система контроля тягового усилия

Система контроля тяглового усилия. Как мы уже говорили, такое усилие необходимо буровой установке ГБН. Не смотря на название, прям горизонтальным прокол грунта практически никогда не бывает. Чаще всего, направление с изгибами, что тоже нужно учитывать при определении необходимой тягловой силы при проведении работ.

Такие системы применяются не только в буровых установках при ГБН, что такое ГНБ и чем отличается от ННБ, но и в автомобилях. Основная задачи системы контроля тягового усилия это исключение пробуксовки, т. е. Происходит динамическая стабилизация.

Что такое номинальное тяговое давления?

Что такое номинальное тяговое давление? Номинальное давление, это величина, которая используется при описании технических параметров какого либо оборудования, которые работает под давлением. Буровые установки ГБН также осуществляют проколы грунта при помощи давления.

Основа любого предмета — это расчеты прочности. Например, рассчитывается прочность и плотность грунта при определенной температуре и рабочем давлении среды. Именно такое давление и называется номинально условным.

Определение усилий в элементах монтажной оснастки при выполнении монтажных работ.

Перемещение оборудования и конструкций в пределах монтируемого объекта целесообразно осуществлять механизированным способом с использованием автотранспорта, погрузчиков и тракторов, а также штатных мостовых кранов и электротельферов, самоходных стреловых и козловых кранов. Часто перемещение грузов осуществляют с помощью лебедок.

На площадку для укрупнительной сборки и к месту монтажа оборудование подают автотранспортом или на специальных санях, реже — на стальном листе, трактором или другим тяговым средством. Для перемещения оборудования внутри помещения применяют тележки грузоподъемностью 0,5-3 т с гуммированными колесами. Тележки передвигают вручную, а при большой нагрузке — погрузчиками или лебедками. Со склада или от площадки для укрупнительной сборки к месту установки в проектное положение оборудование перемещают также с помощью монтажных кранов или лебедок и такелажной оснастки.

Тяговое усилие, необходимое для перемещения тяжеловесного оборудования по горизонтальной поверхности, определяют по формуле: P = QЧf,

где Q — масса груза, включая сани или лист, на которых перемещают груз, Н;

f — коэффициент трения скольжения груза (саней или листа) относительно опорной поверхности.

При перевозке грузов с подъемом более 15° тяговое усилие составит:

Р = Q (sin а + f cos а),

где а — угол подъема.

При угле подъема меньше 15° формула может быть упрощена: Р = Q (sin а + f).

В связи с тем, что коэффициент трения покоя в среднем в 1,5 раза больше коэффициента трения движения, расчетное тяговое усилие при сдвиге груза с места необходимо увеличить в 1,5 раза: Рсдв=1,5ЧР.

Значение коэффициента трения зависит от материала взаимодействующих поверхностей. Так, при перемещении стального листа по бетону f = 0,45, а по стали — f = 0,15.

При перемещении оборудования на катках из труб необходимое тяговое усилие определяют по следующим формулам: Р = Q (Кк + Кг) / d, (для горизонтальной поверхности) где d — диаметр катков, см; Кк и Кг — коэффициенты трения качения соответственно между поверхностью качения и катками и между катками и грузом (для стали по бетону 0,06, для стали по стали 0,05).

По наклонной поверхности (угол а больше 15°): Р = Q (sin а + cos а (Кк + Кг) / d);

Угол а меньше 15°: Р = Q (sin а + (Кк + Кг) / d).

По найденным тяговым усилиям Р рассчитывают такелажную оснастку и подбирают тяговый механизм.

Перемещение оборудования внутри здания часто производят с использованием электрических и ручных рычажных лебедок. Для предотвращения смещения в ходе работ их нагружают балластом или крепят к строительным конструкциям.

При креплении лебедок к строительным конструкциям необходимо предварительно произвести проверочный расчет несущей способности конструкции с учетом приложения дополнительной нагрузки и согласовать предлагаемый вариант крепления лебедки с проектной организацией или заказчиком.

Усилие, препятствующее горизонтальному смещению лебедки (Рсм), определяют по формуле:

где S — усилие в канате, идущем на барабан лебедки, Н; Тс — сила трения рамы лебедки об опорную поверхность, Н.

где Qл — масса лебедки, Н; Qб — масса балласта (если она имеется), Н.

Для изменения направления движения тягового каната (троса) устанавливают отводные блоки, которые крепят так, чтобы канат тяговой лебедки подходил к ним в горизонтальном или близком к горизонтальному положении. Отводные блоки должны быть установлены от лебедки на расстоянии большем двадцатикратной длины барабана лебедки. Угол схода каната с лебедки должен быть не менее 6°, что обеспечивает нормальную укладку каната на барабан.

Усилие, воспринимаемое строительными конструкциями в точке крепления отводного блока (Рск), больше тягового усилия лебедки и составляет: Рск = 2 Sk cos b/2, где Sk — натяжение каната, Н; b — угол между ветвями каната, град (рад).

При использовании барабанных лебедок небольшой грузоподъемности в условиях отсутствия возможности их закрепления к строительным конструкциям для предотвращения их опрокидывания применяют балласт, укладываемый на раму лебедки.

Для подъема грузов, масса которых превышает тяговое усилие лебедки (барабанной или рычажной), используют полиспасты, дающие выигрыш в силе.

Расчет прочности стальных канатов проводят с учетом коэффициентов запаса прочности: максимальные расчетные усилия в ветвях канатов определяют по нормативным нагрузкам ( без учета коэффициентов динамичности и перегрузки), умножают на коэффициент запаса прочности и сравнивают с разрывным усилием каната в целом. При расчете прочности стальных канатов используют соотношение: Pk/S*=Kз, где Pk — разрывное усилие каната в целом, принимаемое по сертификату или ГОСТу; S — наибольшее натяжение ветви каната (без учета динамических нагрузок); Кз — коэффициент запаса прочности (для грузовых канатов с ручным приводом — 4, с машинным приводом — 5-6, для полиспастов — 3,5-5, для расчалок и оттяжек — 3-5, для стропов — 5-6).

При использовании погрузчиков следует учитывать, что их грузоподъемность для грузов равной массы, но различных габаритов неодинакова, так как она зависит от расположения центра масс груза относительно переднего моста погрузчика. Эта зависимость грузоподъемности погрузчика приводится в виде графика в его техническом паспорте, а также в кабине или на стреле. Поэтому для производства такелажных и погрузочно-разгрузочных работ погрузчик выбирают исходя из габаритов и массы перемещаемых грузов.

Методы строповки различных конструкций: труб, металлоконструкций, машин, аппаратов, баков. Требования к местам расположения строповочных узлов и мест.

Строповка — это совокупность методов обвязки и зацепки грузов для их подъема и перемещения грузоподъемными машинами (кранами).

Строповку выполняют с помощью съемных грузозахватных устройств, навешиваемых на крюк крана. Способы строповки грузов зависят от рода и массы материалов, изделий и конструкций, методов их укладки в дело. Наибольшее распространение получили способы строповки грузов за петли (рис. 1) и в обхват (рис.2). Легкие грузы (прогоны, связи, ограждения и косоуры) стропуют по несколько штук вместе (пакетом), тяжелые — каждый в отдельности (поштучно). Стропуют конструкции не менее чем за два конца во избежание остаточного прогиба их средней части и консольных выступов. , При строповке и расстроповке груз должен находиться в устойчивом положении, места строповки — вне центра тяжести груза. Назначают места строповки, исходя из допустимых углов наклона нитки грузозахватного устройства к горизонту. Чем меньше этот угол в многоветвевых стропах, тем большее усилие появляется на стропе. С увеличением угла снижаются усилия в стропах, но одновременно увеличивается высота строповки груза, из-за чего теряется полезная высота подъема крюка крана.

Строповка за петли 1

а — фундаментного элемента; б — блока теплофикационной камеры; в — цокольной панели; г — лестничной площадки; д — блока железобетонного колодца; е — элемента канала; ж — станка колонны

узел канат строп конструкция

Оптимальным является угол наклона ветви стропа к горизонту 45°. В зависимости от массы и габаритов груза, грузоподъемности грузозахватного устройства допускается увеличить или уменьшить этот угол на 15°. Под углом менее 30° располагать стропы нельзя, так как излишнее усилие в ветвях стропа создает дополнительную сжимающую нагрузку на поднимаемый груз.

Строповка в обхват

а — швеллера; б — изолированной трубы; в — пакета арматурных сеток; г — пиломатериалов

Требования к местам расположения строповочных узлов и мест

1. )Строповку или обвязку грузов следует осуществлять в соответствии со схемами строповки. 2.)Строповку грузов, на которые отсутствуют схемы строповки, необходимо выполнять под руководством лица, ответственного за безопасное производство работ краном.

3. )При обвязке грузов канатами или цепями их следует накладывать на груз без узлов, перекруток и петель. Под ребра груза следует подкладывать прокладки, предназначенные для предохранения стропов и груза от повреждений. Груз следует обвязывать таким образом, чтобы он не выскальзывал, не рассыпался и сохранял устойчивое положение. Для этого длинномерные грузы следует застропить не менее, чем в двух местах.

4. )Строповку строительных конструкций, оборудования и технологической оснастки (подмостей), имеющих строповочные узлы, следует осуществлять за все монтажные петли, рымы, цапфы.

5. )Ветви грузозахватного устройства, не использованные при строповке груза, следует закреплять таким образом, чтобы при перемещении груза краном исключалась возможность зацепления их за встречающиеся на пути предметы.

6. )При подъеме груза двумя кранами его строповку следует осуществлять под непосредственным руководством лица, ответственного за безопасное производство работ краном.

7. )Элементы сборных железобетонных конструкций, подлежащих установке в проектное положение, должны быть очищены от наледи и грязи до начала их строповки.

8. )При строповке грузов не допускается:

-пользоваться поврежденными или немаркированными грузозахватными приспособлениями и тарой;

-соединять звенья разорванной цепи болтами, проволокой, канатами и другими предметами, а также связывать разорванные канаты;

-осуществлять строповку изделий с поврежденными монтажными петлями или рымами;

-забивать грузоподъемный крюк стропа в монтажные петли изделий;

-поправлять ветви стропов в зеве грузозахватного крюка ударами молотка или других предметов.

9. )Для подачи сигналов машинисту крана стропальщик обязан пользоваться знаковой сигнализацией. При обслуживании крана несколькими стропальщиками сигналы машинисту должен подавать старший стропальщик. Сигнал «Стоп» может быть подан любым работником, заметившим опасность.

10. )Перед подачей сигнала машинисту крана о подъеме груза стропальщик обязан убедиться:

-в отсутствии на грузе незакрепленных деталей, инструмента и других предметов;

-в том, что груз не защемлен, не завален другими грузами, не примерз к земле или другим грузам;

-в отсутствии людей между поднимаемым грузом и неподвижными предметами (стеной здания, штабелем), а также в отсутствии людей вблизи поворотной части крана.

11. )До перемещения груза краном стропальщик обязан подать сигнал крановщику о подъеме груза на ограниченную высоту (0,2 — 0,3 м), проверить правильность строповки груза, равномерность натяжения стропов, убедиться в соответствии массы поднимаемого груза, подлежащего перемещению, грузоподъемности крана и, только убедившись в отсутствии нарушений требований безопасности, выйти из опасной зоны и подать сигнал для дальнейшего перемещения груза к месту назначения. При замеченных нарушениях стропальщик обязан дать сигнал для опускания груза в исходное положение.

12. ) При перемещении груза краном стропальщику, а также другим людям запрещается:

-находиться на грузе;

-находиться под грузом или стрелой крана;

-осуществлять оттяжку поднятого груза;

-нагружать и разгружать транспортные средства при нахождении в кабине людей.

13. ) Перемещать сыпучие и мелкоштучные грузы следует в таре, специально предназначенной для этих грузов и заполненной не выше ее бортов.

14. )При выполнении работ в охранной зоне воздушной линии электропередачи стропальщику необходимо руководствоваться мероприятиями, предусмотренными в наряде-допуске. Перед каждым перемещением груза стропальщик должен убедиться в том, что стрела или канаты крана находятся на безопасном расстоянии от проводов линии электропередачи.

15. )При складировании груза на приобъектном складе стропальщик обязан:

-осмотреть место для складирования груза;

— уложить подкладки и прокладки на место расположения груза, не нарушая габаритов, установленных для складирования, и не занимая мест, отведенных для прохода людей и проезда транспорта;

— освободить груз от грузозахватных устройств только после того, как груз будет находиться в устойчивом положении или закреплен согласно указаниям руководителя работ;

-убедиться в невозможности падения, опрокидывания или сползания груза после его расстроповки.

Расчет тягового усилия лебедки

Главным параметром лебедок является тяговое усилие S_б. Кроме того, лебедки характеризуются канатоемкостью барабана L и скоростью намотки каната V_К.

Лебедка позволяет преобразовать небольшой крутящий момент на приводном валу в значительный крутящий момент на барабане лебедки за счет снижения частоты вращения барабана по сравнению с частотой вращения приводного вала и таким образом получить большую величину тягового усилия на барабане,

В общем случае мощность связана с крутящим моментом и частотой вращения (угловой скоростью) соотношением

(2.34)

Мощность, развиваемая на барабане N_б, равна

(2.35)

где N _ДВ – мощность двигателя, – к.п.д. передачи от приводного вала к барабану лебедки. К.п.д. принимают для лебедки с одиночной передачей =0,8–0,9; с двойной передачей =0,75–0,8 и с тройной передачей =0,65–0,75.

Тяговое усилие на барабане лебедки при ее работе определяется

(2.36)

(2.37)

(2.38)

где – крутящий момент на барабане; – угловая скорость барабана лебедки; – радиус барабана лебедки; – толщина навитых на барабан слоев каната.

Из выражения (2.38) следует, что тяговое усилие на барабане лебедки имеет максимальное значение только в начальный момент работы и уменьшается по мере заполнения барабана канатом. Это обстоятельство необходимо учитывать как при выборе типа лебедки, так и при выборе схемы оснастки всей такелажной системы.

Ручные барабанные лебедки, применяемые для монтажных работ, имеют грузоподъемность 0,5—10 т.

Для ручной барабанной лебедки выражение (2.38) запишется в виде

(2.39)

где q – среднее усилие одного рабочего на рукоятке; m – число рабочих на приводной рукоятке; r – плечо рукоятки (обычно r = 0,4–0,5м); – передаточное число механизма лебедки; – угловая скорость приводного вала лебедки.

В зависимости от и i можно рассчитать необходимое число рабочих. Максимальное усилие на рукоятке ручной лебедки, развиваемое одним человеком, не должно быть больше 120 Н при длительной работе и 250 Н при кратковременной (не более 5 мин.).

Рычажные ручные лебедки имеют грузоподъемность 1,5 и 3 т. Лебедка состоит из тягового устройства и троса с крюком на конце. С помощью второго крюка тяговый механизм закрепляют за надежные конструкции. При работе рукояткой специальный механизм протягивает трос двумя парами поочередно действующих сжимов. Рычажные лебедки имеют небольшую массу и малые габаритные размеры. Так, масса ручной рычажной лебедки на единицу тягового усилия составляет 1,7 – 1,85 кг/кН, а ручной барабанной лебедки равной грузоподъемности 11,3 кг/к Н.

Если принять шаг навивки каната на барабан 1,1 d, учесть запас по высоте реборд (борта барабана) не менее 3d и наличие двух первых витков каната на барабане, разматывать которые не разрешается, то канатоемкость лебедки в общем случае можно определить из следующего приближенного выражения

(2.40)

где L – канатоемкость лебедки; – диаметр (конструктивный) барабана;

Н_р – высота реборд барабана; d – диаметр каната;
– длина барабана.

а – барабанная лебедка с ручным приводом;

1 – сварная рама, 2 – ручной привод, 3 – 6 шестерни, 7 – барабан, 8 – храповое колесо, 9 – защелка, 10 –электродвигатель, 11 – барабан, 12 –редуктор, 13 –тормоз