Самодельная ручная лебедка своими руками

Категория: Оборудование

5 183

Самодельная ручная лебедка своими руками, чертежи и пошаговая инструкция для изготовления механизма с использованием червячной передачи.

Начнем с задания основных параметров конструкции:

ручная реверсионная
вес поднимаемого груза, Q: 750 (кг) или 7355 (Н)
длина каната, Lk = 7 (м)

Приступаем к расчетам заданных параметров.

1. Усилие ветвей каната: Р_к = Q / nηm, где

n – число рабочих ветвей: 1
η – кпд одного блока: 0,82
m – число блоков: 1

Р_к = 7355 / 0,82 = 8970 (Н)

2. Усилие разрыва каната: Р_р = Р_к х К, где

К – коэффициент запаса прочности: 4

Р_р = 8970 х 4 = 35880 (Н)

3. Подбираем по усилию на разрыв диаметр каната: d_k = 0,006 (м)
(канат двойной свивки по ГОСТ 2688-80)

4. Находим диаметр барабана: D_б = h₁ x d_k, где

h₁ – коэффициент выбора диаметра по группе (М4)
классификация механизма по ИСО 4301/1: 14

D_б = 6/1000 х 14 = 0,084 (м)

В качестве материала, используем трубу стальную бесшовную горячедеформированную 83х5 ГОСТ 8732-78

5. Определяем частоту вращения барабана: n_б = n_дв / u_р, где

n_дв – частота вращения привода: ручного 180 (об/мин)
u_р – передаточное число червячной пары: 20 (Z2/Z1)

n_б = 180 / 20 = 9 (об/мин)

6. Скорость навивки каната: V_k = n_бπ(D_б + d_k (2m₁ – 1) / 60, где

m₁ – число слоев навивки на барабан: 1

V_k = 9 х 3,14(0,083 + 0,006(2 х 1 – 1) / 60 = 0,042 (м/с)

7. Скорость подъема груза: V_г = V_k / i_n, где

i_n – кратность полиспаста: 1

V_г = 0,042 (м/с)

8. Длина барабана: L_б = L_k / π(D_б + d_k ) х d_k = 0,150 (м)

9. При подъеме груза момент, создаваемый грузом на барабан лебедки: М_б = gmd / 2, где

g – ускорение свободного падения (м/с2)(Н/кг);
m – масса поднимаемого груза (кг);
d – диаметр барабана с намотанным на него канатом (м).

М_б = 9,78 х 750 х 0,083 / 2 = 304 (Нм)

10. Статический момент сопротивления на валу червяка при номинальной массе груза:
M₁ = M_б / jη , где

j – общее передаточное число механизма привода лебедки;
η – к.п.д. механических передач лебедки (при z1 = 2, η = 0,75…0,82)

М₁ = 304 / 20 / 0,82 = 18,5 (Нм)

11. Усилие создаваемое рукой человека при толкании от себя и к себе оставляет: М2 = Fl, где

F – усилие создаваемое рукой человека – 90 (Н);
l – длина плеча поворотной ручки

М₂ = 0,2 х 90 = 18 (Нм)

При выполнении условия М₂ >М₁, механизм будет работать.

Переходим к подбору червячной пары:

Червячный винт WS5020-19 (Z1 = 2)
Червячное колесо WW5020-26 (Z2 = 40)

Проектирование механизма, который состоит: