В крюковых кранах общего назначения принимают однослойную навивку каната на барабан цилиндрической формы. Канавки, в которые укладывается канат, не только обеспечивает правильную кладку каната, но и позволяют снизить контактные напряжения между ними и барабаном в результате увеличения площади контакта. С учетом этого наименьший допустимый диаметр барабана определяют по условию
, (5)
Количество витков 
на барабане определяют
, (6)
где: 
- высота подъёма груза, м, Приложение 1;
- количество запасных витков принимают: =1.5...2;
- количество витков для крепления канатов, в зависимости от вида крепления принимают: =1...2.5.
Полная длина 
, мм, нарезанной части барабана для одного каната:
, (7)
где: в мм;
- шаг нарезки витка барабана, мм, принимают 
.
Для сдвоенного полиспаста при сходе с барабана ветви каната располагают симметрично относительно середины барабана, габаритную длину барабана, мм, находят
, мм, (8)
Толщину стенки барабаны 
, мм, находят исходя из технологии отливки
, мм, (9)
Частота вращения барабана, 
, об/мин
, об/мин, (10)
где: 
- скорость подъёма груза, м/мин, (Приложение 1).
На рис.3 дана схема барабана для сдвоенного полиспаста. Литые, сварно-литые барабаны устанавливают на цапфах или сплошных осях 1. Во вращение барабан приводится с помощью встроенной зубчатой муфты 2. При этом одна цапфа (или конец) оси, лежащая на сферическом подшипнике качения 3, располагается в полости, выполненной на конце тихоходного вала редуктора 4, а другая - в опоре 5, закрепленной на раме. Зубчатый венец, выполненный как одно целое с тихоходным валом редуктора, и диск с внутренними зубьями 6, закрепленный на барабане, образуют зубчатую муфту 2.
Расчет подшипника, находящегося в опоре вращения 5, см. рис.3, определяют:
,
где: 
- динамическая грузоподъёмность подшипника, кН, табл.5, табл.6;
- эквивалентная нагрузка, кН:
;
- отношение, зависящее от частоты вращения, табл.7.
Внешний диаметр подшипника 3, см.рис.3, находящийся в полости тихоходного вала редуктора, будет определен после выбора редуктора по диаметру выточки 
под подшипник на зубчатом венце вала редуктора, Приложение 3. При 
- втулка.
Проверочный расчет подшипника определяют;
,
где: 
- статическая грузоподъёмность подшипника, кН, табл.5, табл.6;
- коэффициент нагрузки, определяемый в зависимости от режима работы механизма:
- при легком режиме =1.25;
- при среднем режиме =1.3;
- при тяжелом и весьма тяжелом режиме =1.4;
- расчетная нагрузка, кН:
 |
.
Рис.3. Схема барабана для сдвоенного полиспаста
Таблица 5
РАДИАЛЬНЫЕ СФЕРИЧЕСКИЕ ШАРИКО-ПОДШИПНИКИ (извлечение из ГОСТ 5720-75)
| Номер подшипника | 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| мм | кН | кН | ||||||
| Легкая серия диаметров | ||||||||
| 2.0 | 42.0 | 6.78 | 1.23 | |||||
| 2.0 | 8.72 | 15.1 | ||||||
| 2.5 | 15.8 | 23.8 | ||||||
| 3.0 | 29.0 | 38.70 | ||||||
| 3.0 | 32.4 | 44.70 | ||||||
| 3.5 | 45.0 | 58.70 | ||||||
| Средняя серия диаметров | ||||||||
| 2.0 | 7.9 | 16.8 | ||||||
| 2.5 | 10.0 | 20.0 | ||||||
| Номер подшипника |
|
|
|
|
|
|
|
|
| мм | кН | кН | ||||||
| 3.0 | 17.8 | 34.10 | ||||||
| 3.5 | 35.9 | 38.60 | ||||||
| 3.5 | 39.1 | 62.40 | ||||||
| 4.0 | 49.5 | 77.20 | ||||||
| 4.0 | 57.2 | 91.80 | ||||||
| 4.0 | 73.4 | 113.00 |
Таблица 6
РАДИАЛЬНЫЕ СФЕРИЧЕСКИЕ ДВУХРЯДНЫЕ РОЛИКО-ПОДШИПНИКИ (извлечение из ГОСТ 5721-75)
| Номер подшипника |
|
|
|
|
|
|
| 
|
| мм | кН | кН | ||||||
| Легкая серия диаметров 5, широкая серия ширин 0 | ||||||||
| 2.0 | 25.4 | 33.9 | ||||||
| 2.0 | 26.5 | 35.7 | ||||||
| 2.5 | 68.1 | 95.6 | ||||||
| 3.0 | 102.0 | 120.0 | ||||||
| 3.0 | 108.0 | 141.0 | ||||||
| 3.0 | 130.0 | 162.0 | ||||||
| 3.5 | 216.0 | |||||||
| 3.5 | 227.0 | 281.0 | ||||||
| 3.5 | 281.0 | 331.0 | ||||||
| Средняя серия | ||||||||
| 3.0 | 98.4 | 103.00 | ||||||
| 3.5 | 178.0 | 184.00 | ||||||
| 3.5 | 200.0 | 211.00 |
Таблица 7
ОТНОШЕНИЕ 
ОТ ЧАСТОТЫВРАЩЕНИЯ БАРАБАНА
| ||||||||
|
| 1.97 | 2.26 | 2.59 | 2.97 | 3.42 | 3.92 | 4.2 | 4.5 |
ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
В механизмах подъёма обычно применяют крановые электродвигатели с фазовым ротором серий MTF, MTH. Необходимую мощность электродвигателя при установившемся режиме определяют 
, кВт:
,кВт, (13)
где: 
- КПД полиспаста, табл.2;
- КПД редуктора, принимают: 
0.95;
- КПД барабана, принимают: 
0.98.
По Приложению 2, табл.1, выбирают тип электродвигателя, номинальную мощность Р, кВт, частоту вращения 
, об/мин. Выбранная мощность электродвигателя может отличаться от расчетной 
. В дальнейшем электродвигатель проверяют по времени пуска, см. п.11. Основные размеры электродвигателя выбирают по Приложению 2, табл. 2.
ВЫБОР РЕДУКТОРА
Для механизма подъёма груза обычно применяют редукторы типа Ц2, РМ и т.д. Редуктор выбирают по крутящему моменту на тихоходном валу 
с учетом передаточного числа 
, частоты вращения быстроходного вала 
и режима работы.
Необходимый статический момент 
, кН, на тихоходном валу редуктора определяют:
, (13)
Общее передаточное число редуктора определяют:
, (14)
Редуктор выбирают по табл. 8 при условии:
, (15)
где: 
- крутящий момент на выходном валу редуктора, кН .м, табл.8;
- передаточное число редуктора, табл.8.
По ГОСТ 6111-70 допускается отклонение фактической скорости подъёма от заданной .
Фактическая скорость, м/мин, подъёма груза
, (16)
Отклонение скорости от заданной
, (17)
Таблица 8
ЗНАЧЕНИЕ МОМЕНТОВ 
(кН.м) ВЫХОДНЫХ (ТИХОХОДНЫХ) ВАЛОВ РЕДУКТОРОВ ТИПА Ц2- ДЛЯ СРЕДНЕГО РЕЖИМА РАБОТЫС ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕНИЯЯ ВХОДНЫХ (БЫСТРОХОДНЫХ) ВАЛОВ
=750об/мин
| Типоразмер редуктора Ц2 | |||||||
| -250 | -300 | -350 | -450 | -500 | -650 | -750 | -1000 | |
| 2.38 | 4.16 | 6.31 | 6.58 | 2.68 | 32.6 | 47.7 | 97.6 | |
| 2.28 | 4.35 | 6.34 | 7.16 | 17.1 | 32.2 | 47.5 | 105.5 | |
| 12.5 | 2.43 | 3.88 | 6.75 | 8.30 | 17.36 | 36.3 | 48.4 | 111.0 |
| 2.74 | 4.38 | 6.5 | 10.9 | 21.0 | 38.35 | 53.8 | 124.0 | |
| 2.75 | 4.42 | 6.58 | 11.52 | 22.1 | 40.1 | 56.5 | 131.5 | |
| 2.88 | 5.0 | 6.96 | 10.9 | 23.5 | 42.6 | 61.2 | 140.0 | |
| 31.5 | 2.68 | 4.21 | 6.72 | 9.4 | 21.35 | 41.3 | 64.0 | 149.0 |
| 2.88 | 4.26 | 6.89 | 11.9 | 21.6 | 43.4 | 61.6 | 147.0 | |
| 2.67 | 4.72 | 7.0 | 12.32 | 23.55 | 44.0 | 86.0 | 150.0 | |
1) для легкого режима момент  увеличить на 29%;
2) для тяжелого режима уменьшить на 21%;
3) при  увеличить на 12%;
4) при  уменьшить на 10%.
|
Основные геометрические размеры редуктора, см. Приложение 3.
ВЫБОР МУФТЫ
Для соединения валов электродвигателя и быстроходного вала редуктора, для механизмов подъёма груза применяются втулочно-пальцевые муфты с тормозным шкивом.
Муфту выбирают, табл.9 по условию:
, (18)
где: 
- максимальный момент муфты, нМ, табл.9;
- максимальный момент электродвигателя, нМ, Приложение 2, табл.1 и по посадочному диаметру d быстроходного вала редуктора.
Таблица 9
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫВТУЛОЧНО-ПАЛЬЦЕВЫХ МУФТ С ТОРМОЗНЫМИ ШКИВАМИ [2], [5]
 , мм
| 
| D1 | l2 | d1 | JM | Масса |
| мм | нм | мм | мм | мм | кг.м2 | кг |
| 0.06 | ||||||
| 0.125 | ||||||
| 0.6 | ||||||
| 0.9 | ||||||
| 2.25 | ||||||
| 5.0 | ||||||
| 10.5 | ||||||
| Примечание: размеры l и d относятся к концу вала электродвигателя; размеры l1 и d1 относятся к концу вала редуктора. |
ВЫБОР ТОРМОЗА
Основными тормозными устройствами для крановых механизмов являются колодочные тормоза, которые выбирают по диаметру тормозной полумуфты DT, Приложение 4. Тормозной момент механизма согласно правилам Гостехнадзора при условии надежного удержания груза номинальной массы в подвешенном состоянии с определенным запасом торможения:
, (19)
где: 
- тормозной момент тормоза, Н∙М, Приложение 4;
- коэффициент запаса торможения в зависимости от режима работы механизма:
при легком режиме =1.5;
при среднем режиме =1.75;
при тяжелом режиме 
=2;
при весьма тяжелом режиме =2.5;
- момент статического сопротивления на тормозном валу при торможении, НМ:
.
Выбранный тормоз следует проверить по времени торможения (см. п.12).