Канат 12 – ГЛ – ВК – Ж – Л – О – Н – Т – 1860(190) ГОСТ2668-80.

Это означает: канат диаметром 12 мм; грузолюдского назначения; марки ВК; оцинкованный по группе Ж; левой односторонней свивки; нераскручивающийся; нерихтованный; повышенной точности; маркировочной группы 1860 Н/мм² (190 кгс/см²); ГОСТ 2668-80.

ГОСТ 2668-80 расшифровывается как: канат двойной свивки, типа ЛК-Р 6×19+1 о.с., где ЛК означает – линейное касание проволок; Р – касание проволок разных диаметров в верхнем слое пряди; 6 – число прядей в канате; 19 – число проволок в пряди; 1 о.с. – органический сердечник.

 

2.5 Контрольные задания

1. Внимательно изучить предлагаемый теоретический материал.

2. В соответствии с исходными данными, приведенными в таблице 2.2, по выражению (2.1) найти расчетное разрывное усилие и по соответствующим ГОСТам определить диаметр канатов. По выражению (2.2) определить реальный запас прочности подобранных канатов.

3. По результатам исследования составить условное обозначение канатов, руководствуясь исходными данными и примерами, приведенными в заданных ГОСТах.

Таблица 2.2 – Исходные данные

Вариант*	ГОСТ  каната	Натяжение каната, Fmax, кН	Маркировочная группа, Н/мм2(кгс/мм2)	Марка проволоки	Покрытие	Назначение каната	Режим работы по ИСО 4301/1
1	2688-80 3077-80	12,0 18,0	1770(180) 1570(160)	1 ВK	Ж С	Г ГЛ	М2 М7
2	7668-80 3079-80	15,0 20,0	1570(160) 1860(190)	B 1	ОЖ С	Г ГЛ	М6 М7
3	7665-80 3066-80	11,5 17,0	1670(170) 1570(160)	BK 1	С Ж	ГЛ Г	М6 М3
4	3081-80 7668-80	12,5 19,0	1860(190) 1960(200)	B ВК	Ж ОЖ	Г ГЛ	М6 М8
5	7669-80 7665-80	13,0 14,0	1960(200) 1770(180)	B 1	ОЖ Ж	Г ГЛ	М4 М6
6	2688-80 3079-80	14,5 11,0	1670(170) 1770(180)	1 ВK	Ж С	Г ГЛ	М5 М6
7	3066-80 3077-80	14,2 16,0	1670(170) 1770(180)	B 1	ОЖ С	Г ГЛ	М3 М7
8	3089-80 7669-80	25,0 23,0	1770(180) 1770(180)	BK 1	С Ж	Г ГЛ	М4 М6
9	7668-80 2688-80	12,0 15,0	1670(170) 1860(190)	B ВК	Ж ОЖ	Г ГЛ	М2 М6
10	3081-80 7665-80	16,0 18,0	1860(190) 1770(180)	B 1	ОЖ Ж	Г ГЛ	М7 М3
11	7665-80 3066-80	12,5 18,0	1670(170) 1570(160)	BK 1	С Ж	ГЛ Г	М6 М3
12	3081-80 7668-80	13,5 20,0	1860(190) 1960(200)	B ВК	Ж ОЖ	Г ГЛ	М6 М8
13	7669-80 7665-80	12,0 15,0	1960(200) 1770(180)	B 1	ОЖ Ж	Г ГЛ	М4 М6
14	2688-80 3079-80	13,5 12,0	1670(170) 1770(180)	1 ВK	Ж С	Г ГЛ	М5 М6
15	3066-80 3077-80	13,2 15,0	1670(170) 1770(180)	B 1	ОЖ С	Г ГЛ	М3 М7

^*Вариант соответствует номеру студента в списке группы.

^**Остальные данные принять самостоятельно, согласно рекомендациям заданного ГОСТа (см. Интернет).

 

4. Графически изобразить схему поперечных сечений канатов и описать особенности их конструкции и назначение отдельных элементов.

5. Дайте ответы на приведенные ниже вопросы.

Вопросы:

1. Какое устройство имеют большинство канатов? Какие функции выполняет сердечник?

2. Что обозначают буквы ЛК, ТК и ТЛК? Каковы достоинства канатов ЛК по сравнению с канатами ТК?

3. Что такое канат двойной свивки? Крестовой свивки?

4. Что такое коэффициент запаса прочности каната?

5. Что больше: суммарное разрывное усилие всех проволок в канате F _сум или разрывное усилие каната в целом F_ᴏ? Чем это объясняется.

 

Содержание отчета

1. Название и цель работы.

2. Краткие теоретические сведения о назначении, конструкции, классификации, условном обозначении и прочности стальных канатов.

3. Изложение результатов выполнения практического задания по разделу 2.5.

  

Список литературы

1. Александров, М. П. Грузоподъемные машины: учеб. для вузов / М. П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобков и др.– М. : Машиностроение, 1986. – 400 с.

2. Гайдамака, В. Ф. Грузоподъемные машины: учебник / В. Ф. Гайдамака. – К.: Выща школа, 1989. – 328 с.

3. Степыгин, В. И. Проектирование подъемно-транспортных установок: учебное пособие. / В. И. Степыгин, Е. Д. Чертов, С. А. Елфимов – М.: Машиностроение, 2005. – 288 с.

4. Кузьмин, А. В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. / А. В. Кузьмин, Ф. Л. Марон. – 2-е изд. перераб. и доп.   – Минск: Вышэйшая школа, 1983. – 350 с.

Практическая работа № 3 (2 часа)

ПОЛИСПАСТЫ

Цель работы

Ознакомление с системами полиспастов и изучение принципа их действия; изучение классификации силовых полиспастов и ознакомление с характеристиками и схемами полиспастов; приобретение практических навыков в правильном подборе оптимальной схемы полиспаста.

 

Формируемые компетенции

ПК-4: готовность к разработке проектной и технологической документации по ремонту, модернизации и модификации ТиТТМ различного назначения и ТО, разработке проектной документации по строительству и реконструкции транспортных предприятий, с использованием методов расчетного обоснования, в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования.

ПК-31: готовность к использованию знания рабочих процессов, принципов и особенностей работы транспортных и ТиТТМ отрасли и применяемого при технической эксплуатации и сервисном обслуживании оборудования.

ПК-32: готовность к использованию знания организационно-правовых основ управленческой и предпринимательской деятельности.

 

Теоретическая часть

Полиспаст – это система нескольких подвижных и неподвижных блоков, связанных общим гибким органом (канатом или цепью). Название произошло от греческого слова «рolyspaston», что означает "натягиваемый многими канатами". Принцип действия полиспастов основан на законах использовании рычажных систем и блоков. В основу действия полиспастов также положено золотое правило механики: выигрываешь в силе – проигрываешь в расстоянии (и наоборот).

Полиспасты применяются для подьема и подтягивания груза. Введение полиспастов в подьемный или стреловой механизмы крана позволяет уменьшить натяжение тягового органа и грузовой момент на барабане.

Самая простая схема подвешивания груза изображена на рисунке 3.1, а, где один конец каната закреплен на барабане, а на другом конце находится груз массой Q. При этом в канате возникает усилие F = Q.

При увеличении массы груза Q в канате также будет увеличиваться и усилие F. Так как от значения этого усилия зависят диаметры каната, блоков и барабана, то это приведет к увеличению их размеров и стоимости.

 Поскольку момент на барабане равен произведению усилия в канате на радиус барабана (Т_б = F R_б), то с ростом F будет увеличиваться крутящий момент. Это приведет к увеличению массы и габаритных размеров механизм подъема, который станет громозким, тяжелым и экономически не выгодным.

В этой связи есть смысл уменьшить усилие в канате, за счет подвеса груза не на одной, а на нескольких ветвях каната: двух (рисунок 3.1, б) или трех (рисунок 3.1, в). В первом случае натяжение каната уменьшается в два раза, а во втором – в три раза, что, соответственно, позволит снизить массу, габариты и стоимость элементов подъемного механизма.

Рисунок 3.1 – Схемы запасовки простейших полиспастов: 1 – барабан; 2 – канат: 3 – неподвижный блок; 4 – крюковая подвеска; 5 – подвижный блок

Одной из основных характеристик полиспаста является кратность, которая определяется как отношение скорости навивания каната на барабан υ_бар к скорости подъема груза υ_гр:

(3.1)

В общем случае кратность полиспаста равна числу ветвей каната, на которых подвешен груз. Кратность полиспаста, изображенного на рисунке 3.1, а u _п = 1, на рисунке 3.1, б  u _п = 2, на рисунке 3.1, в  u _п = 3.

По принципу действия различают силовые и скоростные полиспасты. Силовые полиспасты позволяют выиграть в силе, а скоростные – в скорости.

Полиспаст, изображенный на рисунке 3.2, а является силовым, т.к. груз Q подвешен на двух ветвях каната (u _п = 2). Для этих полиспастов сила тяги F_o и скорость подъема груза уменьшаются в два раза. На практике чаще применяют полиспасты этого типа.

Рисунок 3.2 – Схемы силового (а) и скоростного (б) полиспаста

Полиспаст, изображенный на рисунке 3.2, б, называется мультипликатором. Кратность подобных полиспастов определяется по обратной зависимости:

(3.2)

где υ_п – скорость перемещения обоймы полиспаста.

При использовании подобных полиспастов сила тяги F и скорость подъема груза υ_гр увеличиваются в два раза, т.е. это скоростной полиспаст. Эти полиспасты применяют главным образом в гидравлических и пневматических автомобильных подъемниках для увеличения скорости подъема автомобиля по сравнению со скоростью движения поршня.

Полиспаст состоит минимум из двух блоков: неподвижного, прикрепляемого к подъемному приспособлению («земле»), и подвижного, к которому крепится поднимаемый груз. Оба блока соединяются между собой канатом. Если число рабочих нитей полиспаста, идущих к подвижному блоку, четное, то конец каната закрепляют к верхнему неподвижному блоку (рисунок 3.3, а, б), а если нечетное – к нижнему подвижному блоку (рисунок 3.3, в, г).

Рисунок 3.3 – Схемы одинарных полиспастов: а, б – с ветвью, сходящей с верхнего блока; в, г – с ветвью, сходящей с нижнего блока

 

Если канат полиспаста сбегает с верхнего неподвижного блока, то этот блок считается отводным, что необходимо учитывать при расчете полиспастов.

Полиспасты, показанные на рисунке 3.3, называются одинарными, т.к. на барабан наматывается одна ветвь каната (а = 1). При использовании полиспастов, показанных на рисунке 3.3, в, г груз может отклоняться от вертикальной трассы перемещения. Если по технологическим или иным причинам требуется строго прямолинейный подъем груза, то используют сдвоенные полиспасты, у которых на барабан навиваются два конца канат (а = 2). Подобные полиспасты применяют в мостовых, козловых и других кранах.

Сдвоенный полиспаст (рисунок 3.4) включает барабан 1, на котором закреплено оба конца каната 2. Канат огибает уравнительный блок 3 и подвижные блоки 4 крюковой подвески 5.

При одновременном наматывании обоих концов каната средняя точка на уравнительном блоке 3 остается неподвижной. Уравнительный блок при подъеме груза не вращается и только при неравномерной вытяжке концов каната слегка поворачивается вокруг оси.

 

а)

б)

Рисунок 3.4 – Схема (а) и крюковая подвеска (б) сдвоенного полиспаста

 

Сдвоенный полиспаст по существу представляет два отдельных полиспаста кратностью u _п = 2, нагруженных силой Q/2.

На рисунке 3.5, а показаны схемы одинарных полиспастов, а на рисунке 3.5, б схемы сдвоенных полиспастов с указанием кратности.

Рисунок 3.5 – Схемы полиспастов: а …г – одинарные полиспасты; д…п – сдвоенные полиспасты

 

К числу основных характеристик полиспаста относится КПД полиспаста, который определяется по зависимости

(3.3)

если канат сбегает с верхнего неподвижного блока (см. рисунок 3.3, а, б),

(3.4)

если канат сбегает с нижнего подвижного блока (см. рисунок 3.3, в, г).

В этих выражениях u _п означает кратность полиспаста, η_бл – КПД отдельного блока; n – число направляющих (отводных) блоков.

КПД блока зависит от вида подшипников, состояния смазки и определяется опытным путем. Процесс определения КПД довольно сложная процедура, поэтому на практике пользуются специальной таблицей со значениями КПД.

Таблица 3.1 – Коэффициент полезного действия блока

Тип подшипника	Условия работы
Скольже- ния	плохая смазка	0,94	0,88	0,83	0,78	0,74	0,67	0,65	0,61
	нормаль. смазка	0,96	0,92	0,88	0,85	0,81	0,78	0,75	0,72
Качения	плохая смазка	0,97	0,94	0,91	0,89	0,86	0,83	0,81	0,78
	нормаль. смазка	0,98	0,96	0,94	0,92	0,90	0,88	0,87	0,85

 

 

Для одинарного полиспаста с учетом значений КПД определяется максимальное натяжение каната на барабане при подъеме груза

(3.5)

 

аналогично при спуске груза

(3.6)

 

Для сдвоенного полиспаста натяжение каната

 

(3.7)

где а – число ветвей каната, наматываемых на барабан (как правило, а = 2).

 

Тип и кратность полиспаста выбирают в зависимости от вида крана и его грузоподъемности. В стреловых кранах, как правило, используются одинарные полиспасты, а для кранов пролетного типа (мостовые, козловые и т. п.) для обеспечения строго вертикального подъема груза – сдвоенные.

Рекомендуемая кратность полиспаста в зависимости от его схемы и грузоподъемности механизма приведена в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Зависимость грузоподъемности от кратности полиспаста

Одинарный полиспаст (а = 1)		Сдвоенный полиспаст (а = 2)
Кратность u п	Грузоподъемность Q, т	Кратность u п	Грузоподъемность Q, т
1, 2	≤1	2	<8,0
2, 3	1,25…6,3	2, 3	10,0…16,0
3, 4	8,0…16,0	3, 4	20,0…32,0
5, 6	20,0…32,0	4, 5	40,0…50,0

 

3.4 Контрольные задания

1. Изучить предлагаемый теоретический материал.

2. По заданной грузоподъемности и типу полиспаста (таблица 3.3) определить кратность полиспаста (таблица 3.2). С учетом кратности и типа полиспаста по рисунку 3.5 выбрать схему полиспаста (схему одинарного полиспаста также можно выбрать по рисунку 3.3).

Таблица 3.3 – Исходные данные

Вариант*	Грузоподъемность, т		Тип опор блока
	полиспаст одинарный (а = 1)	полиспаст сдвоенный (а = 2)	подшипник скольжения	подшипник качения
1	5	12	+	–
2	4	10	–	+
3	12	25	+	–
4	22	14	–	+
5	10	22	+	–
6	24	42	–	+
7	8	15	+	–
8	16	18	–	+
9	20	30	+	–
10	14	17	–	+
11	12	28	+	–
12	6	45	–	+
13	13	23	+	–
14	11	14	–	+
15	15	25	+	–

^*Вариант соответствует номеру студента в списке группы.

3. Графически изобразить схему выбранных полиспастов и кратко их охарактеризовать.

4. По зависимости (3.3) определить КПД полиспастов с учетом рекомендаций, приведенных в таблице 3.1 и 3.3. Принять нормальную смазку и число направляющих (отводных) блоков n = 2.

5. По выражениям (3.5) или (3.7) определить максимальное натяжение каната, соответственно, для одинарного и сдвоенного полиспаста.

6. Дайте ответы на приведенные ниже вопросы.

 

Вопросы.

1. Полиспасты и их назначение.

2. Какой полиспаст называется простым (одинарным) и сдвоенным?

3. Какие параметры характеризуют полиспаст?

4. Какие блоки называются подвижными и неподвижными и каково их назначение?

5. Как влияет кратность полиспаста на его КПД?

6. В чем заключаются достоинства и недостатки сдвоенного полиспаста?

Содержание отчета

1. Тема, название и цель работы.

2. Краткие теоретические сведения о полиспастах.

3. Изложение результатов выполнения практического задания по разделу 3.4.

 

Список литературы

1. Александров, М. П. Грузоподъемные машины: учеб. для вузов / М. П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобков и др.– М. : Машиностроение, 1986. – 400 с.

2. Гайдамака, В. Ф. Грузоподъемные машины: учебник / В. Ф. Гайдамака. – К.: Выща школа, 1989. – 328 с.

3. Степыгин, В. И. Проектирование подъемно-транспортных установок: учебное пособие. / В. И. Степыгин, Е. Д. Чертов, С. А. Елфимов – М.: Машиностроение, 2005. – 288 с.

4. Кузьмин, А. В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. / А. В. Кузьмин, Ф. Л. Марон. – 2-е изд. перераб. и доп. – Минск: Вышэйшая школа, 1983. – 350 с.

Практическая работа № 4 (2 часа)

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: