1. Определение сопротивлений передвижению

1. Сопротивление на гладком барабане или блоке.
Сопротивления на гладких барабанах и блоках складываются из сопротивления трению в подшипниках оси (вала) и сопротивлений вследствие жесткости тягового элемента – ленты, цепи или каната при изгибе в точке набегания и выпрямлении в точке сбегания.
Для определения величины этих сопротивлений рассмотрим схему (рис. 5), где обозначено: S_сб – усилие в сбегающей с барабана ветви тягового элемента; S_нб – усилие в набегающей на барабан ветви тягового элемента; d – диаметр оси; N – равнодействующая всех усилий (давление) в цапфе; F_тр – сила трения качения; D – диаметр барабана (блока).

Рис. 5. Схема для определения сопротивления
Поскольку на барабане имеются потери, то S_сб>S_нб, откуда потери (сопротивление)
W_б= S_сб-S_нб. (1)
Примем следующие допущения:
1) так как натяжения на набегающей и сбегающей ветвях тягового органа отличаются незначительно, то равнодействующую N от усилий в ветвях и собственного веса барабана (блока) можно считать проходящей через центр вращения О;
2) масса барабана (блока) составляет малую долю от натяжений тягового элемента, и ей можно пренебречь.
Как показывают опытные данные, эти допущения не вносят существенной ошибки в расчеты, но зато позволяют весьма просто определить значение силы N.
Сопротивления, Н, определяются двумя составляющими:

где P_ж – потери на жесткость тягового элемента, Н; P_тр – потери на трение, Н.
На основании опытных исследований была получена линейная связь между потерями на преодоление жесткости и натяжением тяговых органов, т. е.

где  – коэффициент потерь на жесткость.
Определим давление в цапфе:

Сумма моментов относительно оси вращения

отсюда

Используя выражения (1) и (2), получим

Полученная формула не дает возможности сразу определить W_б, так как в ней имеются два неизвестных:  и S_сб, не считая S_нб, которое должно быть известно.
На практике поступают следующим образом. Так как потери на барабане в сумме не превышают 10%, принимают, что

Тогда


где С_б – коэффициент сопротивления движению ленты на барабанах (блоках). Для угла обхвата 30…90^о равен 1,02…1,04; для угла 90…140^о равен 1,02…1,05; для угла 140…180^о равен 1,03…1,06; везде меньшие значения соответствуют хорошим условиям работы.
Для многогранного цепного блока или звездочки коэффициент сопротивления C_ц принимается равным 1,05…1,08.