Расчет такелажной оснастки для монтажа стенки резервуара

Расчет такелажной оснастки для подъема и монтажа рулона стенки начинается с определения центра массы рулона. Для этого в масштабе вычерчивается вертикальный разрез рулона и на чертеже наносятся координаты ц.т. сечений каждого пояса и толщины поясов. (рис.5.1)

Высотная координата ц.т. рулона определяется из формулы

Затем строится расчетная схема действия усилий в такелажной оснастке, (рис.5.2) и находятся "плечи" действующих в оснастке усилий. Величина угла установки стрелы γ =5⁰:7⁰ (выбрать произвольно) и координаты установки тяговых механизмов l ₁=20м и l ₂=35м являются заданными [1]. Оси D и E тяговых механизмов и ось О шарнира А-образной стрелы можно считать лежащими в одной горизонтальной плоскости. Высота стрелы для рулона высотой 12 м H_стр=13,6м, масса стрелы 1750кг,для другой высоты рулона высоту и массу стрелы вычислять пропорционально.

Тяговое усилие в строповочном канате, закрепляющем рулон к А-образной стреле в момент отрыва рулона от земли, находится по следующей формуле

Здесь а₁ – расстояние ("плечо") от оси поворота рулона до линии действия усилия S₁, определяется графически или аналитически;

k_нм – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения массы рулона; k_нм=1,06;

k_д- коэффициент динамичности, учитывающий рывки при подъеме; k_д=1,1.

Аналитически «плечо» а₁ находится следующим образом (рис.5.3)

 

Аналитически «плечо» а₁ находится следующим образом (рис.5.3)

По полученному усилию S₁ рассчитываем усилие в подъемном канате

R¹_к= S₁· k_зп,                                                                                                                  (5.4)

где k_зп – коэффициент запаса прочности; k_зп=6.

В зависимости от массы рулона выбирают количество ветвей подъемного каната, обычно n=2:4, тогда разрывное усилие в одной ветви R¹_к/ n.

По полученному разрывному усилию выбирают по ГОСТ 2688-80 и ГОСТ 3071-74 диаметр и тип каната. (прил. 3).

Тяговое усилие S₂ в удерживающем канате, при помощи которого полиспаст закрепляют к оголовку А-образной стрелы, определяют по следующей формуле

"Плечо"               а₃ находится как а₃=0,5 Н_стр∙ sin γ.              (5.6)

"Плечо" а₂ находится графическим построением или аналитически (рис.5.4)

откуда

но

Место для формулы. тогда

а₂= l₂ × sin Ð CDO.                                                                   (5.7)

По полученному значению усилия S₂ рассчитывается удерживающий
канат, причем учитывается, что удерживающий канат имеет n=2 ¸4 рабочие ветви. Разрывное усилие в каждой ветви
По данному разрывному усилию подбирается стальной канат соответствующего диаметра и типа.

По усилию S₂ подбирается полиспастный блок соответствующей грузоподъемности и определяется число рабочих нитей полиспаста п_н и число роликов п_Р в полиспасте (прил. 4). Находится тяговое усилие в сбегающей ветви полиспаста

Здесь η – КПД полиспаста; η=0,815.

Определяется разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста

  R_К= N_тяг· n_н.                                                                                              (5.10)

По найденному R_К подбирается стальной канат соответствующего диаметра и типа. По усилию N_тяг подбирается тракторная лебедка, например ЛТП-КМ (тяговое усилие 85 кН); ЛТ2М-80 (тяговое усилие 69 кН) или другие (прил. 5).

В качестве якоря, как правило, используется масса самого трактора или инвентарных наземных якорей (прил. 6). В случае необходимости используются также железобетонные блоки соответствующей массы, заглубленные в грунт.

Усилие в тормозном канате определяется из формулы

Здесь а₄ - “плечо” действия тормозного усилия относительно оси поворота, находится графическим построением или аналитически (рис.5.5).

Так как торможение производится в конце процесса подъема рулона, то с достаточной степенью точности “плечо” а₄ определится следующим

образом

Следует учитывать, что при торможении возможен рывок, поэтому

N_т^'= N_т·1,5.                                                       (5.13)

По усилию N_т^' выбирается тяговая лебедка и определяется тип и диаметр стального каната с соответствующим разрывным усилием.