泰正机械起重机钢丝绳卷筒可分铸造卷筒和焊接卷筒两类,焊接卷筒一般比铸造卷筒轻30%~40%,吊车卷筒,且随卷筒直径的增加,其自重减轻的效果更加显著。
多年来,起重机焊接卷筒的壁厚一直由经验公式确定,即取卷筒的壁厚?(绳槽槽底到卷筒内壁之间的距离)等于钢丝绳直径,卷筒安全,然后根据需要作强度和稳定性校核。
这种方法简便实用、安全可靠,但从起重机生产厂和使用单位的工程实践证明,起重机卷筒,现有起重机上使用的焊接卷筒壁厚设计方法偏于保守。随着集装箱起重机的不断大型化和高速化,如果继续采用传统的设计方法,卷筒壁厚将随钢丝绳直径同步加大。
由此会带来一系列问题,如:
(1)卷筒壁厚加大,导致制造卷筒的钢板厚度增大,使钢板弯曲加工和焊接加工难度大,加工成本升高,生产周期加长;
(2)制造卷筒的钢板太厚会导致弯曲后卷筒内外表面的伸缩量差值增大,使卷筒内的初始应力呈非均匀性加大;
(3)卷筒壁厚加大,使卷筒质量、转动惯量增大,导致电动机功率和设备重量增加,影响起重机生产成本。
泰正机械卷筒是起重机的重要承载零件之一,用于收放和储存钢丝绳。卷筒的设计影响着起升机构及整个小车的布置,关系着减速机、卷筒联轴器等标准件的选择,对减小整机造价、降低生产成本有着十分重要的意义。
起升机构中的电动机、联轴器、制动器、减速机等都是标准件,卷筒,卷筒是起升机构中少数的非标零件,由设计者根据经验设计,卷筒的设计体现了整个小车的设计水平。
标准件的设计和选择在规范、标准和手册中都有详细的规定,所以设计起升机构的重点和难点往往是卷筒直径、长度和壁厚的设计。卷筒的直径和重量对减速机的影响较大,而减速机又是整个起升机构中最昂贵的部件。
卷筒的直径直接决定着减速机的输出扭矩,卷筒的重量影响着减速机所受的径向力,减小壁厚有利于减轻卷筒重量,减小直径有利于减小减速机的输出扭矩,故卷筒的直径和壁厚应合理的设计和选择。
卷筒壁厚的传统简化计算较为保守,然而精-确计算又过于复杂,本文提出一种工程中实用的计算方法,给出卷筒壁厚的快速选择过程。
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