Таблица 1.1 – Выбор типа грузозахватного органа

1. Используя литературные источники [1, 2, 3, 4], лекции, методический материал (интернет) ознакомиться с работой и устройством заданного грузозахватного органа (таблица 1.1).

2. Изучить их конструкцию, принцип действия и область применения.

3. Составить отчет в реферативной форме.

 

Таблица 1.1 – Выбор типа грузозахватного органа

Вариант*	Тип грузозахватного органа
1	Крюки, крюковые подвески, стропы и петли
2	Клещевые и эксцентриковые захваты
3	Электромагнитные захваты
4	Вакуумные захваты
5	Двухканатные грейферы
6	Одноканатные грейферы
7	Клещевые и эксцентриковые захваты
8	Крюки, крюковые подвески, стропы и петли
9	Электромагнитные захваты
10	Двухканатные грейферы
11	Вакуумные захваты
12	Одноканатные грейферы
13	Крюки, крюковые подвески, стропы и петли
14	Клещевые и эксцентриковые захваты
15	Электромагнитные захваты
16	Вакуумные захваты

*Номер варианта соответствует номеру студента в списке группы.

 

Указания к составлению отчета

Отчет должен содержать:

1. Название и цель работы.

2. Схемы и эскизы заданного грузозахватного органа.

3. Подробное описание их устройства, принципа работы и области применения.

4. В заключении надо ответить на вопросы.

 

Вопросы

1. Достоинства и недостатки крюков и грузовых петель.

2. Как устроена крюковая подвеска?

3. Допускается ли изготовление литых крюков?

4. Почему правилами Росгортехнадзора запрещена транспортировка опасных грузов с использованием фрикционных захватов?

5. Какие из нижеперечисленных изделий можно поднимать элек-тромагнитом: стальной вал, чугунную отливку, алюминиевый блок цилиндров, латунный лист, медный прут, стальную стружку?

 

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 № 2 (2 часа)

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАЛЬНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ КАНАТОВ

Цель работы

Цель работы: ознакомление с многообразием конструкций стальных проволочных канатов; приобретение практических навыков в определении конструкции каната по образцам и схемам сечений; изучение и определение прочностных характеристик стальных проволочных канатов.

 

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: готовностью к использованию знания организационно-правовых основ управленческой и предпринимательской деятельности.

 

Теоретическая часть

В подъемно-транспортных машинах применяют канаты стальные, пеньковые, хлопчатобумажные и из синтетических материалов. Пеньковые и хлопчатобумажные канаты используют для обвязки тарных и штучных грузов, стальные – для подвешивания груза в механизмах подъема грузоподъемных машин, в тяговых элементах конвейеров, в тяговых лебедках, а также в несущих и тяговых элементах кабельных и мостовых кранов.

Для грузоподъемных машин (ГПМ) применяют стальные канаты, относящиеся к группе подъемных.

Канаты из синтетических материалов (нейлона, орлона, стекловолокна) пока не получили большого распространения. Они влагостойки, прочны и долговечны, однако изменение температуры среды существенно сказывается на их работоспособности.

Достоинствами пеньковых канатов являются большая гибкость, малая масса и легкость вязки. Они должны соответствовать требованиям ГОСТ 483-75 «Канаты пеньковые». По структуре (строению) пеньковые канаты делят на тросовые, которые получают скручиванием трех прядей, изготовленных из канатной пряжи, и кабельтовые, получающиеся скручиванием в обратном направлении трех тросовых канатов.

Основным гибким тяговым (несущим) элементом любой гру-зоподъемной машины (крана) является стальной проволочный канат, назначение которого – преобразовывать вращательное движение барабана лебедки механизма подъема груза крана в поступательное движение перемещаемого груза. Стальные канаты имеют высокую прочность (высокое разрывное усилие каната в целом), долговечность и гибкость, они удобнее в работе. Себестоимость изготовления стального каната в 8…10 раз ниже себестоимости изготовления стальных цепей. Стальной проволочный канат работает практически бесшумно, уменьшает динамические нагрузки и обладает большой надежностью, так как разрушается не внезапно, как цепь, а постепенно, по нарастанию числа оборванных проволок в канате. Это позволяет следить за его состоянием и выбраковывать задолго до разрушения.

Стальной канат состоит из определенного количества проволок 1 (рисунок 2.1), как правило, круглых, диаметром 0,1…2,0 мм, получаемых волочением из высокоуглеродистой канатной стали марок 60, 80 по ГОСТ 1050-74, перевитых между собой и образующих элемент каната – прядь 2.

Рисунок 2.1 – Стальные проволочные канаты

Несколько прядей, также перевитых между собой и расположенных на центральном сердечнике 3, образуют собственно канат. Специальная обработка канатной проволоки обеспечивает ее высокие механические свойства. Так, маркировочная группа (временное сопротивление разрыву) проволок изменяется в широком диапазоне 1372…2352 МПа. На практике применяют значения 1568…1862 МПа.

В зависимости от количества проволок в пряди, прядей в канате, их конструкции и формы, сочетаний направлений свивки элементов каната, наличия и типа сердечника и других факторов возможны самые различные конструктивные формы стальных проволочных канатов.

Рисунок 2.2 – Внутреннее строение каната

Основные технические требования к стальным проволочным канатам регламентирует ГОСТ 3241-80, предусматривающий выпуск различных типов стальных канатов:

 

Классификация канатов

1. По форме поперечного сечения: круглые и плоские (плоские канаты не предназначены для работы в полиспастах, поэтому в грузоподъемных кранах их не применяют).

2. По конструкции (круглые канаты): одинарной, двойной и тройной свивки.

 Канаты одинарной спиральной свивки (рисунок 2.1, а) представляют собой перевитую по спирали в один или несколько концентрических слоев проволоку. Эти канаты применяют в качестве оттяжек в грузоподъемных машинах.

При изготовлении канатов двойной свивки сначала из проволок свивают канат одинарной свивки, называемый в данном случае прядью, а затем из прядей свивают сам канат. Пряди в канатах двойной свивки расположены по спирали в один или несколько концентрических слоев вокруг центрального формирующего сердечника (рисунок 2.1, б, в, г, д). Канаты двойной свивки бывают одно-, двух- (рисунок 2.1, ж) и трехслойные; два последних называют многослойными (многопрядными).

3. По типу свивки прядей канаты в основном бывают с линейным касанием (ЛК) проволок между слоями, с точечным касанием (ТК), а также типа ТЛК (ЛТК) с комбинированным точечно-линейным (линейно-точечным) касанием проволок между слоями.

При линейном касании углы навивки проволоки в разных слоях одинаковые (рисунок 2.3, а). При точечном касании углы навивки проволок в разных слоях неодинаковые (рисунок 2.3, б), в результате создается повышенное давление между проволоками, что увеличивает их изнашивание. При линейном касании проволок давление в контакте уменьшается и, соответственно, снижается их изнашивание.

Рисунок 2.3 – Касание проволок между слоями пряди: а – типа ЛК; б – типа ТК

Канаты типа ТК применяются только при ненапряженных режимах работы, когда длительность срока службы определяется не качеством каната, а условиями его эксплуатации. Канаты типа ЛК имеют лучшее заполнение сечения, более гибкие и износостойкие. Срок службы канатов ЛК на 30…100 % выше срока службы ТК.

Пряди канатов свивают в один или несколько слоев. Однослойные пряди получают из проволок одинакового диаметра, которые свивают вокруг одной центральной проволоки (рисунок 3, а).

Двухслойные пряди с линейным контактом могут быть выполнены:

а) с одинаковым диаметром проволок в каждом концентрическом слое – типа ЛК-О (рисунок 2.4, а). Этому канату соответствует обозначение: ЛК-О 6х19+1о.с. по ГОСТ 3077-80;

б) с разным диаметром проволок в наружном слое пряди – типа ЛК-Р (см. рисунок 2.4, б). Этому канату соответствует обозначение: ЛК-Р 6х19+1о.с. по ГОСТ 2688-80;

Рисунок 2.4 – Схемы поперечного сечения канатов

в) с проволоками малого диаметра, заполняющих промежуток двумя внешними концентрическими слоями пряди – типа ЛК-З (см. рисунок 2.4, в). Этому канату соответствует обозначение: ЛК-З 6х25+1о.с. по ГОСТ 7665-80;

г) с проволоками разного диаметра в одном слое и одинакового диаметра в другом слое пряди – типа ЛК-РО (см. рисунок 2.4, г). Этому канату соответствует обозначение: ЛК-РО 6х36+1о.с. по ГОСТ 7668-80;

д) пряди типа ПК получают методом пластической деформации обычных прядей в специальных обжимных плашках (волоках), в результате чего линейный контакт проволок в прядях преобразуется в полосовой, что обусловливает уменьшение внутренних контактных напряжений, повышает прочность и благоприятно сказывается на работоспособности стальных канатов (см. рисунок 2.1, е).

Пряди ЛК-Р имеют лучшее заполнение сечения, чем пряди ЛК-О. Поэтому в грузоподъемных машинах чаще применяют канаты типа ЛК-Р.

4. По материалу сердечника канаты двойной свивки бывают с органическим сердечником (о.с.) и с металлическим сердечником (м.с.).

Наиболее распространены органические сердечники, выполненные из растительных волокон (пенька, джут, кенаф, манила сизаль и др., см. рисунок 2.1, б…ж), которые хорошо удерживают смазочный материал, благодаря чему уменьшается изнашивание проволок каната и коррозия. Эти канаты являются наиболее гибкими.

Канаты с асбестовым сердечником используются в горячих цехах.

В качестве металлического сердечника (м.с.) чаще используется прядь каната или готовый канат двойной свивки. Эти канаты применяют при многослойной навивке на барабан, в горячих цехах, а также при резко меняющейся нагрузке. Основной недостаток – повышенная жесткость каната.

5. По способу свивки различают раскручивающиеся канаты (Р), выполненные из проволоки без предварительной деформации, и нераскручивающиеся канаты (Н), выполненные из проволоки с предварительной деформацией. Проволоки и пряди в канатах типа Н сохраняют после разрезания свое первоначальное положение в канате, а в канатах типа Р – не сохраняют, концы их раскручиваются, образуя веер (“метелки”).

Преимущества нераскручивающихся канатов: более гибкие; меньшее стремление к вращению вокруг своей оси при огибании блоков и навивке на барабан; большая долговечность; при обрыве проволока сохраняет свое положение, что облегчает условия обслуживания каната и т.д.

6. По направлению свивки: различают канаты правой (П) и левой (Л) свивки. Направление свивки определяют по направлению свивки прядей наружного слоя канатов двойной свивки. У канатов правой свивки элементы располагаются слева вниз направо (см. рисунок 2.1, з…к), а у канатов левой свивки наоборот – слева вверх направо. Отечественная промышленность выпускает преимущественно канаты правой свивки.

Выбор каната по направлению свивки – правое или левое – является важным фактором при эксплуатации. При наматывании на барабан канат, кроме деформации изгиба, испытывает также деформации кручения. Эти деформации могут уменьшать или увеличивать скручивание каната. Поэтому необходимо так подобрать направление свивки каната, чтобы при эксплуатации канат дополнительно подкручивался, а не раскручивался, что увеличивает его прочность и поджимает витки друг к другу на гладком барабане.

7. По сочетанию направлений свивки: проволок в прядях и прядей в канате различают канаты крестовой, односторонней и комбинированной свивок.

У канатов односторонней (О) свивки направление свивки прядей в канате и проволок в прядях одинаковое (рисунок 2.1, з). В канатах крестовой свивки направление свивки прядей в канате противоположно направлению свивки проволок в прядях (рисунок 2.1, и). В канатах комбинированной свивки (К) направление свивок рядом лежащих прядей различно – в одних прядях оно совпадает с направление свивки прядей в канат, а в других не совпадает (рисунок 2.1, к).

Канаты односторонней свивки характеризуются рядом важных преимуществ: повышенной гибкостью, гладкой наружной поверхностью и линейным контактом проволок, что уменьшает износ каната и барабана. Однако эти канаты склонны к самораскручиванию, поэтому на практике чаще применяют канаты крестовой свивки.

8. По механическим свойствам проволоки каната: марки ВК – высокого качества; марки В – повышенного качества; марки 1 – нормального качества (изготовление с согласия потребителя).

В зависимости от прочности проволоки, канаты характеризуются маркировочной группой временного сопротивления разрыву: 1370 Н/мм²(140 кгс/мм²); 1470 Н/мм²(150 кгс/мм²); 1570 Н/мм²(160 кгс/мм²); 1670 Н/мм²(170 кгс/мм²); 1770 Н/мм²(180 кгс/мм²); 1860 Н/мм²(190 кгс/мм²); 1960 Н/мм²(200 кгс/мм²); 2060 Н/мм²(210 кгс/мм²), 2160 Н/мм²(220 кгс/мм²). Канаты маркировочных групп 1370 Н/мм²…1770Н/мм², изготавливаются серийно, остальные – по согласованию с потребителем.

9. По степени крутимости: крутящиеся – с одинаковым направлением свивки всех прядей по слоям каната; малокрутящиеся (МК) – с противоположным направлением свивки элементов каната по слоям в многослойных, многопрядных канатах и в канатах одинарной свивки.

10. По способу изготовления: нераскручивающиеся (Н) – элементы каната сохраняют свое положение после снятия вязок концов каната и удаления заварки концов; раскручивающиеся; рихтованные (Р), нерихтованные.

11. По точности изготовления: нормальной точности и повышенной точности (Т).

12. По назначению: грузолюдские (ГЛ), грузовые (Г) и бензельные (Б). Для подъема людей и опасных грузов типа расплавленного металла применяют только канаты ГЛ, свитые обязательно из проволок высшей марки ВК или В. Грузовые канаты изготавливают из проволоки марки 1.

 Канаты типа Б применяют для наложения бензельных обвязок на концы канатов (вместо мягкой отожженной проволоки) перед резкой, закреплением или запасовкой в полиспасты.

13. По виду покрытия поверхности проволок различают канаты из проволок без покрытия и с цинковым покрытием. Канаты из оцинкованной проволоки являются коррозионно-стойкими. Цинковое покрытие повышает срок службы каната.

Оцинкованная проволока по виду покрытия делится на маркировочные группы: для средних агрессивных условий работы применяют покрытия типа С (тонкое цинковое покрытие); для жестких агрессивных условий работы – покрытия типа Ж (среднее цинковое покрытие); для особо жестких агрессивных условий – покрытия типа ОЖ (толстое цинковое покрытие).

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: