[Серрый]

Здравствуйте!
Вот какая проблема:
Электромашина в цеху перемещается при помощи электроэнергии подведенной к ней по средствам кабеля. Имеется наматывающее устройство (схема на рисунке в прикрепленном файле), необходимо подсчитать оптимальную массу контргруза для того, чтоб кабель не рвался в процессе дижения и не провисал. Какие данные мне понадобятся для решения этой задачи и хотелсь бы поподробнее о методике расчета с формулами и пояснениями.
Большое спасибо!

[Малевич]

Уравнение гибкой нити - в любом учебнике по сопромату. Если концы на одном уровне, то P = q*l^2/8f (емнип, можете проверить сами). P = Gгр*r/2R. Прочность кабеля на разрыв уточняйте с производителем.
Чтобы вообще не провисал - так не бывает, вертикальная составляющая на опорах неизбежна. (И 32 метра - не рядовая задача: провис при приемлемой нагрузке может оказаться значительным). Насколько я понял, последний блок поворотный и по тросу кабель пустить не удастся?
Кстати, есть же и покупные барабаны, - Cavotec к примеру.

[Fogel]

Подобную вещицу делал, и уж если есть веские причины не делать "как все" (поставить барабан на машину) то могу посоветовать крепить кабель как можно выше для начала - поставить на машине некое подобие "удочки", но тут всеравно надо считать натяжение кабеля, во вторых чем выше точки крепления, тем меньше кабеля надо сматывать - он между машиной и точкой опоры будет складываться в немалом количестве (две высоты точки крепления), в третьих не стал заморачивться с барабаном, бо это требовало вращающихся контактов, а сложил кабель полиспастом и повесил на него блоки - в шахту у меня уходил сам кабель, в четвертых, может не стоит мучить кабель, а поставить несущий тросик и навесить на него кабель на подвесах? Всетаки "классическое" решение. А вот тросик втягивать любым удобным способом.

[Konrud]

Действительно - может, как Фогел советует? Зачем нагрузку на кабель создавать? Опасно же. Сделайте классическую схему с подвеской кабеля на подвесах.

[Серрый]

Блок поворотный и по тросу кабель пустить не удастся!
Конструкция сматывания/разматывания переделываться не будет однозначно!
Наши господа электрики хотят заменить оригинальный кабель на аналогичный, но с другими: усилием на разрыв, диаметром и массой.
Когда стоял "родной" кабель на этой машине, то всё отлично работало без проблем.
Так что мне необходимо только подсчитать массу контргруза для данного кабеля. Меня интерисует методика расчета!

Машина немецкая, ходит вокруг электродуговой печи диаметром 10 метров, также вокруг печи установленны вертикальные роликоопоры в кол-ве 4 шт.

[Малевич]

Серрый, вся "методика" во втором посте. Только вес на единицу длины (q) и механическая прочность (P) кабеля неизвестны.

[Fogel]

Ну на нет и суда нет. Узкий барабан с укладкой кабеля на предыдущие витки идея очень хорошая с точки зрения термеха, но вот с практики... Если центральный шкив уменьшить до 70мм то груз можно будет повесить без лишних блоков - 15 оборотов барабану надо и ход груза будет порядка 3000, просто груз потяжелее, но вот лишнюю болванку произвольной формы всегда проще найти чем пару шкивов.

[Серрый]

Спасибо большое всем!

[Малевич]

Серрый, можете сказать, что за кабель был применён?

[Серрый]

СORDAFLEX (SMK) (N) SHTOEU-J 4x10 VDE-Reg Nr 7519
было написано на кабеле

http://copy.yandex.net/?fmode=envelo...c40a88&keyno=0

[Малевич]

Серрый, спасибо.
Тогда выходит для:
а) веса погонного метра кабеля q = 0,9 кГ;
б) принятой макс. растягивающей нагрузке P = 100 кГ. (Паспортная у него < 30 N/mm2 или ~ 120 кГ).
- провис на длине l = 32 метра составит: f = q*l^2/8P = 0,9*32^2/8*100 = 1,15 м.
Необходимый (и допустимый!) вес груза при диаметре намотки троса d = 260 , кабеля D = 280 мм (в конце разматывания):
Gгр = 2*100*280*/260 = 215 кГ
При кол. витков (650-280)/2*23 = 8, ход составит всего около 14 метров, - это если кабель на барабане укладывается в одну ширину. И желательно запас хотя бы в пару витков иметь.
ПС: забыл... кабель, в отличие от нерастяжимой нити, эластичен, поэтому реальный провис будет бОльшим.

[Серрый]

Сообщение от Малевич Тогда выходит для: а) веса погонного метра кабеля q = 0,9 кГ; б) принятой макс. растягивающей нагрузке P = 100 кГ. (Паспортная у него < 30 N/mm2 или ~ 120 кГ). - провис на длине l = 32 метра составит: f = q*l^2/8P = 0,9*32^2/8*100 = 1,15 м. Необходимый (и допустимый!) вес груза при диаметре намотки троса d = 260 , кабеля D = 280 мм (в конце разматывания): Gгр = 2*100*280*/260 = 215 кГ При кол. витков (650-280)/2*23 = 8, ход составит всего около 14 метров, - это если кабель на барабане укладывается в одну ширину. И желательно запас хотя бы в пару витков иметь.

Понятно! А как насчёт полиспастов? И общая длина кабеля 45 метров, 32 метра идет после блока по горизонтали - это должно учитываться при расчете?

[Малевич]

Сообщение от Серрый А как насчёт полиспастов? И общая длина кабеля 45 метров, 32 метра идет после блока по горизонтали - это должно учитываться при расчете?

1. Полиспаст оговорен "двойкой" в числителе: Gгр = 2*100*280*/260 = 215 кГ.
(Фактический диаметр кабельного барабана мне неизвестен; 280 мм взято с потолка. (почти с потолка). Запас на барабане всегда должен оставаться; желательно также предусмотреть отключение питания - хотя бы по датчикам положения противовеса. Иначе можно оборвать кабель или колёсами его переехать. Можно придумать что-то типа "защиты от дурака": вроде электрической вилки, но с тарированным усилием выключения и повесить её на машину. Короче, об эл. безопасности надо позаботиться).
2. При расчёте провиса учитывать нужно только горизонтальную ветвь 32 м. Куда идут оставшиеся 13 метров - не могу знать, но вес вертикального участка между блоком и барабаном пренебрежимо мал по сравн. с противовесом.
3. КПД - сопротивление отклоняющих валков, барабана и блоков, также неизвестен. В случае ощутимых величин эти значения надо добавить к усилию противовеса, чтобы не вылезти за допустимые 30 Н/мм2. Если возможен резкий старт машины, не лишним будет прикинуть динамические усилия в системе.

[Серрый]

Спасибо за исчерпывающий ответ!