Параметры машин периодического действия

Имени П.О. Сухого»

 

Кафедра “ Детали машин ”

 

 

Г.П. Тариков, А.Т. Бельский,

 

«Курс лекций по разделу «Подъемно-транспортные механизмы» для студентов специальности 1 – 36 12 01 «Проектирование и производство сельскохозяйственной техники»

 

Гомель 2013

УДК 621.81.001.66

ББК39.9

 

Тариков Г.П., Бельский А.Т.

«Курс лекций по разделу «Подъемно-транспортные механизмы» для студентов специальности 1 – 36 12 01 «Проектирование и производство сельскохозяйственной техники», - Гомель: ГГТУ, 2013. – 71 с.

 

 

Рецензент: доцент, к.т.н. Шабакаева З. Я.

 

 

@ Гомельский государственный технический университет

имени П.О. Сухого, 2013.

ВВЕДЕНИЕ

Подъемно-транспортные машины по своему назначению и конструктивному исполнению весьма разнообразны. По принципу действия их можно разделить на две группы: периодического и непрерывного действия.

Для машин периодического действия можно выделить цикл, который состоит из приема груза, рабочего хода для его перемещения, отдача груза и холостого хода к месту приема нового груза.

В зависимости от назначения, конструкции и характера выполняемой работы грузоподъемные машины можно разделить на три основные группы:

– первая группа включает простейшие машины: домкраты, тали и лебедки, используемые в основном в качестве вспомогательного оборудования на монтажных и других работах;

– вторая группа — подъемники, при помощи которых обеспечивается только вертикальная транспортировка грузов;

– третья группа — краны, обеспечивающие как вертикальное, так и горизонтальное перемещение грузов в любом направлении в пределах, зависящих от параметров крана.

Машины непрерывного действия перемещают грузы непрерывным потокам по определенной трассе. Эти машины делятся на машины с тяговым органом (транспортеры, элеваторы, конвейеры) и машины без тягового органа (винтовые и инерционные транспортеры, установки пневматического и гидравлического транспорта).

 

Грузоподъемные машины

Домкраты

Домкраты представляют собой простейшие грузоподъемные устройства в виде толкателей, поднимающих грузы на небольшую высоту, действуя на них снизу.

По конструкции домкраты бывают винтовые, реечные, гидравлические и пневматические. Винтовые домкраты обладают свойством самоторможения и позволяют устанавливать грузы по высоте с высокой точностью.

Винтовой домкрат с ручным приводом (рис.1) состоит из корпуса 2, в котором закреплена гайка 3 с ввинченным в нее стальным винтом 1. Винт оканчивается опорной головкой 5, воздействующей на груз.

 

Рис. 1

В стесненных условиях для облегчения вращения винта применяют трещотку, состоящую из устанавливаемого на винт храпового колеса 6 и шарнирно закрепляемой на конце рукоятки двухсторонней подпружиненной собачки 7.

Грузоподъемность винтовых домкратов может достигать до 50 т, высота подъема до 0, 6 м, скорость подъема до 35 мм/мин и КПД до 0, 4.

 

Рис. 2

Реечные домкраты (рис. 2) применяют для подъема низкорасположенных грузов массой до 6 т. В корпусе 9 домкрата размещен выдвижной толкатель, выполненный в виде стальной зубчатой рейки 8 с прикрепленной к ее нижней части опорной лапой 6. На верхней части толкателя расположена опорная головка 4. Толкатель выдвигается с помощью шестерни 5, приводимой во вращение зубчатой передачей 7 от рукоятки 1. Для фиксации груза в поднятом положении применяют храповое колесо 2 с собачкой 3. Высота подъема груза не превышает 0, 6м, а КПД реечных домкратов до 0, 8. При работе домкрата лапой его грузоподъемность из-за смещения груза уменьшается в два раза.

Гидравлический домкрат (рис. 3) представляет собой гидроцилиндр 1, в котором расположен подводимый под груз поршень 8. Поршень выдвигается за счет нагнетания в гидроцилиндр через клапан 2 с помощью рукоятки 5 и плунжера 4 рабочей жидкости, засасываемой из полости 6 через обратный клапан 7.

Рис. 3

Для опускания поршня открывается перепускной кран 9, через который рабочая жидкость поступает обратно в полость 6. Чтобы воспрепятствовать подтеканию рабочей жидкости, плунжер снабжен уплотняющей манжетой 3.

Грузоподъемность гидравлических домкратов 750 т и более, высота подъема до 0, 4 м, а КПД 0, 85—0, 9.

Тали

 

Таль - это компактный подвесной подъемный механизм с ручным, электрическим или пневматическим приводом. Ее подвешивают над местом работы или монтируют на монорельсе на тележке. При этом груз может перемещаться как вверх-вниз, так и в горизонтальном направлении.

Они предназначены для подъема груза до 10 т на небольшую величину со скоростью до 8 м/мин.

Ручная таль это полиспаст, у которого в качестве тягового органа используются пластинчатые шарнирные или сварные калиброванные цепи, огибающие звездочки или цепные блоки. Применение цепей исключает необходимость в барабане и позволяет сделать механизм компактным и легким.

 

Рис. 4

Наиболее распространены ручные тали с червячным подъемным механизмом (рис. 4). Крюком 6 они подвешиваются к конструкции, расположенной над грузом, который поднимается при помощи грузового крюка 1. При вращении бесконечной цепью 9 приводного колеса 7 движение от червяка 8 и червячную шестерню 5 передается ведущей звездочке 4, которая с помощью грузовой цепи 2 поднимает или опускает крюковую обойму.

С целью повышения коэффициента полезного действия червячная передача в талях выполняется несамотормозящейся с использованием двухзаходнего червяка. Поэтому для удержания поднятого груза и безопасности его спуска в червячных талях применяют конусные или дисковые грузоупорные тормоза 3.

Электрическая канатная таль (тельфер) (рис.5) является одним из наиболее распространенных грузоподъемных механизмов, это незаменимый инструмент там, где необходима сила и быстрота работ относительно груза. Такая электрическая таль обеспечивает наибольшую скорость и удобство выполнения подъемно-транспортных операций с грузом.

 

 

Рис.5

Электрическая таль предназначена для подъема, опускания и горизонтального перемещения груза по прямому подвесному пути. Она используется, как самостоятельный подъемный механизм, или как часть грузоподъемных кранов, а в частности мостовых, консольных или козловых.

 

 

Рис. 6

Управление механизмом подъезда электротали проводят с пола с помощью двухкнопочного поста управления, подвешенного к тали. Грузоподъемность электроталей достигает до 15 т. Высота и скорость подъема груза соответственно не более 30 м и 18 м/мин, скорость горизонтального перемещения до 30 м/мин. Электротали могут быть использованы в качестве самостоятельных грузоподъемных машин или в качестве механизмов подъема в более сложных машинах. Гибким грузовым элементом обычно является стальной канат и реже цепь сварная или пластинчатая.

Электрическая таль (рис. 6) состоит из электродвигателя 1, барабана 3, на котором подвешен грузовой полиспаст с крюковой обоймой 2, зубчатой передачи 4 и 6 и автоматического грузоупорного дискового тормоза 5.

 

Лебедки

Лебедки — машины для подъема или перемещения небольших грузов, в которых тяговое усилие создается путем наматывания каната на барабан. В зависимости от рода привода лебедки бывают ручными и механическими, а по способу передачи движения к барабану — шестеренные, червячные, зубчато-фрикционные и редукторные.

Основные части лебедки: станина, на которой укрепляется рабочий вал с барабаном. Для получения усилия в лебедке применяют одноступенчатую или многоступенчатую зубчатую передачу. Для того чтобы груз не мог опускаться сам, служит предохранительное устройство в виде храповика с собачкой или тормоза. Лебедки бывают общего назначения, применяемые как самостоятельный механизм, и специальные, входящие в состав кранов и других строительных машин.

Рис. 7

 

Лебедка с ручным приводом (рис. 7) состоит из станины 4, стойки которой выполнены из листовой стали и соединены стяжным болтом 3; барабана 5, свободно вращающегося на оси, неподвижно закрепленной в стойках станины; системы зубчатых колес 2 и рукоятки 1. Для удержания на весу поднятого груза служит храповой механизм 6 с грузоупорным тормозом. Ручные лебедки грузоподъемностью более 3 т изготовляются с двумя рукоятками на приводном валу.

Лебедки с электрическим приводом (рис. 8) монтируется на сварной раме 1. Электродвигатель 9 втулочно-пальцевой муфтой 4 соединяется с редуктором 3. Диск муфты одновременно служит и тормозным шкивом нормально замкнутого колодочного тормоза 5. Барабан 2 лебедки гладкий с двумя бортовыми фланцами. Между валом электродвигателя и барабаном лебедки имеется постоянная кинематическая связь.

Рис. 8

Пуск и реверсирование электродвигателя осуществляется электрической аппаратурой, состоящей из барабанного контроллера 7 и магнитного пускателя 8.

Эти лебедки оборудованы стопорными колодочными тормозами 5, которые управляются электромагнитами 6. Тормозным шкивом служит полумуфта упругой муфты 4, диаметр которой в месте прижатия колодок несколько увеличен.

 

Подъемники

К строительным подъемникам относятся грузоподъемные машины, осуществляющие в основном вертикальное перемещение грузов, размещаемых на грузовой платформе или насыпаемых в ковш.

По назначению подъемники подразделяются на грузовые и грузопассажирские, которые применяют для подъема не только грузов, но и людей. По выполнению несущих и ограждающих конструкций направляющего, а также грузоподъемного устройства подъемники подразделяются на мачтовые, шахтные и скиповые (ковшовые). Мачтовые и шахтные подъемники позволяют перемещать груз только вертикально, а скиповые еще и наклонно.

Наибольшее распространение получили мачтовые подъемники благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости.

 

 

Рис. 9

Мачтовый подъемник (рис. 9) состоит из мачты, опорной рамы 10, лебедки 1, грузовой каретки 7 с выкатной платформой 8, грузового каната 3, настенных опор 4 и электрооборудования.

Мачта подъемника крепится к зданию настенными опорами 4 и состоит из рядовых 6, верхней 5 и нижней 9 секций. Она смонтирована на опорной раме 10, на которой установлены лебедка с канатоведущим шкивом и шкаф электрооборудования 2. Лебедка с помощью грузового каната обеспечивает подъем и опускание грузовой каретки с выкатной платформой, с помощью которой груз поднимается на соответствующую высоту.

Грузоподъемность мачтовых подъемников серии составляет до 5 МН, высота подъема до 50 м, скорость подъема до 0, 52 м/с; груз может перемещаться по горизонтали от мачты на расстояние до 3 м.

Шахтные подъемники по назначению подразделяют на грузовые и пассажирские, которые представляют собой упрощенный вариант стандартного грузового лифта. Шахтные грузовые подъемники, в отличие от мачтовых подъемников, имеют ограждающие устройства, внутри которых по направляющим перемещается грузоподъемная площадка или кабина. Шахту собирают из отдельных элементов или секций. Высота, на которую подъемник может поднять груз, напрямую зависит от высоты шахты.

Любой грузоподъемник шахтного типа оснащается такими дополнительными элементами как:

· автоматическая тормозная система;

• ловитель, защищающий от случайных обрывов каната;
• концевой ограничительный выключатель.

Рис. 10

Скиповые подъемники служат в основном для перемещения насыпных материалов.

Наклонный скиповый подъемник (рис. 10) установлен на тележки 7 и состоит из ковша 1, шарнирно укрепленного на раме 2 и перемещаемого по направляющим швеллерам 4. Перемещения ковша осуществляется с помощью каната 3, огибающего направляющий блок 5 и идущий барабану лебедки 6. Передние ролики 8 ковша катятся по нижней полке направляющих швеллеров, которая в месте разгрузки закругляется и переходит в горизонтальное положение. Задние ролики 9 движутся по верхней прямолинейной полке.

При подъеме ковша его передние ролики попадают на горизонтальный участок и доходят до упора, а задние ролики продолжают двигаться прямолинейно, опрокидывая ковш и разгружая материал в приемный бункер.

Ковшовые подъемники применяют для подъема сыпучих грузов массой до 2 т на высоту до 160 м со скоростью до 60 м/мин.

Краны

Подъемный кран — это машина для захватывания, подъема и перемещения в горизонтальном направлении штучных и массовых грузов на сравнительно небольшие расстояния. Подъемные краны составляют особую группу грузоподъемных машин, характеризующуюся повторно-кратковременным режимом работы.

Кран состоит из остова в виде металлической конструкции и смонтированных на нем крановых механизмов.

Остов крана выполняют в виде консольных или пролетных конструкций. У консольных кранов груз подвешен к стреле, обычно укрепленной на поворотной части крана, и находится вне его опорного контура. У кранов пролетной конструкции груз подвешен к тележке, движущейся вдоль пролетного строения и находящейся в пределах опорного контура крана.

По конструкции грузоподъемные краны подразделяются на сле­дующие типы:

- стреловые, у которых грузозахватный орган подвешен к стре­ле или тележке, перемещающейся по стреле. К данному типу относятся башенные, мачтовые, консольные, самоходные, автомобильные и др.;

- мостовые, у которых грузозахватный орган подвешен к гру­зовой тележке или тали, перемещающейся по мосту (мостовые, козловые, полукозловые);

кабельные, у которых грузозахватный орган подвешен к гру­зовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закреп­ленным на двух опорах (кабельные, кабельно-мостовые).

Основными крановыми механизмами являются:
а) механизм подъема, осуществляющий подъем (опускание) груза;

б) механизм вращения поворотной части крана;
в) механизм изменения вылета, изменяющий в стрелковых кранах положение грузового крюка относительно остова;
г) механизм передвижения крана.

 

Стреловые краны

Башенный кран. Существует множество типов башенных кранов. Они нашли широкое применение при строительстве зданий и сооружений в производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Рис. 11

Устройство: на ходовой платформе 1 расположена поворотная платформа 2 с установленной на ней башней 8. На башне располагается кабина 9. При большой высоте кран снабжается лифтом. Механизмы подъема груза 5, изменения вылета 6, поворота 4 и противовес 7 расположены также на поворотной платформе. Противовес разгружает башню от изгибающего момента, создаваемого стрелой, и увеличивает устойчивость крана. В конструкцию крана также входят стреловой расчал 10, тележечная лебедка 11, стрела 12, грузовая тележка 13 и крюковая подвеска 14.

Ходовая платформа установлена на ходовых тележках, которые могут быть поворотными – и тогда кран может менять направление перемещения.

Различают башенные краны:

· по типу стрелы – с подъемной стрелой (изменение вылета – качанием стрелы) и с балочной стрелой (изменение вылета – передвижением тележки).

· По типу металлоконструкции – ферменная или трубчатая.

· По способу вращения – с поворотной башней или с поворотным оголовком.

· По расположению на площадке – стационарные или передвижные.

Преимущества башенных кранов – это небольшие затраты на установку, небольшая занимаемая площадь при большом вылете стрелы и высоких рабочих скоростях.

Типовые параметры башенных кранов:

· Грузоподъемность – 5…80 т

· Максимальная высота подъема груза – 10…150 м

· Скорость подъема груза - до 160 м/мин

Кран снабжается приборами безопасности:

· ограничитель грузоподъемности;

· ограничитель высоты подъема груза;

· анемометр (для измерения скорости ветра);

· ограничитель перемещения тележки;

· концевые упоры;

· рельсовые захваты.

Самоходные краны. Самоходные стреловые поворотные краны (рис. 12) состоят из ходовой части 3, на которой размещена поворотная платформа 1 со всеми механизмами, рабочим оборудованием и системой управления. Платформа опирается на ходовую часть через опорно-поворотное устройство 2.

Опорно-поворотное устройство самоходных стреловых кранов представляет собой шариковый или роликовый специальный упорный подшипник, воспринимающий вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Рис. 12

Большая маневренность и автономность привода позволяет применять самоходные стреловые краны для монтажных и разгрузочных работ в самых разнообразных условиях.

Автомобильные краны - это грузоподъемные машины с поворотной платформой, установленной на шасси стандартного грузового автомобиля или на специальном шасси (рис. 13).

Рис. 13

1 – крюковая подвеска; 2 – стрела; 3 – стойка стре­лы; 4 – кабина крановщика; 5 – поворотная рама; 6 – опорно-поворотное уст­ройство; 7 – подпятник; 8 – механизм блокировки рессор заднего моста шасси; 9 – неповоротная рама; 10 – облицовка; 11 – выносная опора; 12 – шасси автомобиля.

Автомобильные краны выпускаются с механическим, электрическим и гидравлическим приводом.

На шасси автомобиля жестко закреплена рама, на которой смонтированы опорно-поворотное устройство, поворотная платформа выносные опоры.

На поворотной раме крана установлена лебедка подъема и стрела с крюком или грейдером. Для повышения устойчивости при работе с тяжеловесными грузами краны имеют выносные опоры, установленные на раме неповоротной части. Привод механизмов крана осуществляется как от двигателя автомобиля, так и от отдельного двигателя, установленного на поворотной платформе.

Имея большую скорость передвижения, они обладают высокой маневренностью. Работа кранов с максимальной грузоподъемностью допустима только на выносных опорах, которые воспринимают на себя нагрузку в процессе подъема груза.

Мостовые краны

Мостовыми называются краны, у которых базой является передвижная пролетная конструкция – мост, который передвигается по рельсам подкрановых балок, уложенных на консолях колонн здания или на колоннах специальной эстакады. Грузоподъемный механизм крана расположен на тележке, перемещающейся вдоль моста (рис. 14).

 

Рис. 14. Мостовой кран:

1 – мост; 2 – механизм передвижения; 3 – грузовая тележка; 4 – механизм подъема; 5 – механизм передвижения; 6 – ходовое колесо; 7 – подкрановый путь; 8 – троллеи; 9 – токосъемники

Крановая тележка мостового крана состоит из рамы с ведущи­ми и ведомыми колесами. На раме устанавливаются механизмы передвижения тележки и подъема груза. Тяжелые краны оборуду­ются двумя механизмами подъема. Ходовые колеса монтируются на концевых балках моста. Кабина крана обычно подвешена к мосту, а у кранов с большим пролетом она подвешивается к тележке.

Кран перемещается по опорным балкам, установленным на колоннах или кронштейнах. Токоподвод к тележке осуществляется с помощью кабеля, который перемещается по натянутому тросу.

 

Козловой кран

Козловой кран (рис. 15) по конструктивной схеме, выполняемой работе и зоне обслуживания схож с мостовым краном. Отличие их состоит лишь в том, что мостовое пролетное строение не опирается непосредственно на подкрановый путь, а имеет по концам две высокие ноги с ходовыми колесами для передвижения по наземному крановому пути.

 

Рис. 15

1 – грузовая тележка; 2 – мост; 3 – опорная нога; 4 – ходовая рельсовая тележка.

 

Для удобства выполнения перегрузочных операций мост иногда имеет одну или две консоли, выступающие за пределы опорных ног крана. У бесконсольных кранов грузовая тележка перемещается по верхнему поясу фермы моста, а у консольного крана по двутавровой балке, подвешенной к нижнему поясу фермы моста, вследствие чего тележка может выходить за опоры крана.

У козловых кранов грузоподъемностью до 10 т в качестве грузоподъемного механизма применяется передвижная электроталь, перемещающаяся по нижнему поясу двутавра пролетного строения крана.

Козловые краны снабжены многодвигательным приводом. Пи6тание электроэнергией осуществляется через гибкий кабель или троллеи, протянутые вдоль всего рельсового пути.

 

Кабельный кран

 

 

Рис. 16

Кабельный кран (рис. 16) состоит из трубчатых или решетчатых башен 1, между которыми натянут несущий стальной канат 3. По этому канату на колесах перемещается грузовая тележка 4, несущая грузовой полиспаст с крюковой обоймой 8. Перемещение тележки осуществляется тяговым канатом 6 при помощи одной или двух лебедок. Канат грузового полиспаста 5 закрепляется одним концом на башне, а вторым на барабане грузовой лебедки.

Необходимое натяжение несущего каната обеспечивается специальным полиспастом 7 и лебедкой установленной у основания башни. Для укрепления крана имеются главные 2 и боковые ванты.

В зависимости от способа установки башен различают следующие типы кабельных кранов:

- стационарные краны, у которых башни неподвижны;

- качающиеся краны, у которых башни могут быть наклонены;

- передвижные краны, у которых обе башни расположены на ходовых тележках, перемещающихся по рельсовым путям;

- радиальные краны, у которых одна башня неподвижна, а вторая передвигается по дуге окружности.

 

Кран-балка

Кран-балка (рис. 17) является разновидностью подъемного крана мостового типа, у которого таль 3 с ручным или электрическим приводом передвигается по ездовой балке 1, перемещающейся по мосту 2.

 

Рис. 17

Канаты

Стальные канаты применяют в строительных машинах в качестве гибких элементов. В том случае, если канат является составной частью механизма подъема, их называют подъемными или грузовыми; если же он используются в качестве тягового органа в составе механизма, перемещающего груз, масса которого воспринимается несущей конструкцией, их называют тяговыми.

Стальные проволочные канаты позволяют поднимать груз с большой скоростью, работают они бесшумно. Изготавливают канаты из стальной проволоки повышенной прочности диаметром 0, 2 … 3 мм. При одинаковом диаметре двух канатов наибольшей гибкостью будет обладать канат, выполненный из большого числа проволок. Проволоки, из которых свивают канат, могут быть одинакового и разного диаметра (рис. 18).

Рис. 18

 

Стальные канаты бывают одинарной свивки, двойной свивки и тройной свивки. Канаты двойной свивки состоят из прядей, а канаты тройной свивки состоят из свитых стренг - канатов двойной свивки.

Стальные канаты могут быть односторонней свивки и крестовой свивки, когда направление свивки проволок в пряди и свивки самих прядей не совпадают по направлению.

В грузоподъёмных машинах, обычно, применяются канаты двойной крестовой свивки с одним центральным сердечником, вокруг которого свиты пряди.

Сердечники каната делаются металлическими или из волокон органического происхождения. Органический сердечник изготавливается из лубяных, нейлоновых, капроновых волокон. Органические сердечники пропитывают жидкой смазкой, что увеличивает срок службы каната, за счет проникновения смазки между проволоками.

Чаще всего применяют шестипрядные канаты (рис. 19).

 

Рис. 19

 

Пряди 2, свитые вокруг сердечника 3, состоят из проволок 1, которые имеют точечное или линейное касание между слоями. При точечном касании (ТК) проволоки в слоях имеют разные углы наклона. При линейном касании (ЛК) проволоки соприкасаются по всей длине. Для эксплуатации на блоках и барабанах канаты выбираются только с линейным касанием проволок. При многослойной навивке на барабан применяют канат с металлическим сердечником, так как он не теряет формы под действием нагрузки вышележащих витков.

На практике при выборе каната ограничиваются его проверкой по разрушающей нагрузке без учета изгибов по зависимости:

 

,

 

где коэффициент запаса прочности, зависящий от режима работы;

максимальная нагрузка на канат;

номинальная грузоподъемность;

ускорение свободного падения;

количество ветвей каната, воспринимаемых нагрузку;

коэффициент полезного действия полиспаста.

 

Цепи

Стальные цепи применяют в конструкциях строительных машин в качестве гибких элементов привода грузоподъемных и тяговых органов ручных талей, тяговых органов транспортирующих машин, а также в качестве стропов.

Рис. 20

 

По конструкции и способу изготовления цепи делят на сварные и пластинчатые цепи. Сварная цепь (рис. 20) состоит из овальных взаимно перпендикулярных звеньев, что обеспечивает большую гибкость во всех направлениях и позволяет применять барабаны малых диаметров. Основные размеры звеньев: шаг цепи, диаметр проволоки, ширина звена и длина звена .

Их применяют в подъемных машинах небольшой грузоподъемности. Чаще они применяются в качестве приспособлений для подвешивания груза к грузозахватным устройствам. Сварные цепи обладают большой гибкостью, простотой изготовления и конструкции. К недостаткам этих цепей можно отнести чувствительность к толчкам и перегрузкам, внезапный их разрыв в результате износа в местах сопряжения звеньев и большая масса.

Рис. 21

 

Тяговые пластинчатые цепи (рис. 21) используют преимущественно в транспортирующих устройствах и установках. Звенья тяговой цепи обычно состоят из двух наружных и двух внутренних пластин удлиненной формы, соединенных шарнирно валиками. Для прикрепления рабочих органов транспортирующих устройств внешние пластины тяговой цепи делаются с полками.

Пластинчатые цепи в зависимости от массы груза могут иметь от 2 до 12 пластин.

По сравнению со сварными цепями пластинчатые цепи более надежные в работе, обладают более высокой подвижностью и меньшим трением в шарнире, чем в сопряженных местах звеньев сварной цепи. Существенным недостатком этих цепей является то, что их нельзя нагружать усилиями, действующими под углом к плоскости поворота звеньев, так как это может привести к разрушению цепи.

Грузоподъемные цепи рассчитывают на растяжение исходя из необходимого коэффициента запаса прочности , принимаемого по нормам Госгортехнадзора

 

,

 

где разрушающая нагрузка цепи, определяемая по табличным данным;

фактическая нагрузка, действующая на цепь.

Коэффициент запаса прочности сварных цепей, зависит от вида цепи, вида привода и условия эксплуатации.

 

Грузозахватные устройства

Грузозахватное приспособление – это устройство, соединя­ющее груз с краном. Оно навешивается на крюк крана, легко снима­ется с крюка и отсоединяется от груза.

К съемным грузозахватным приспособлениям относятся стропы, тра­версы, захваты . К ним также следует отнести одноканатные грейфе­ры, которые навешиваются на крюк крана.

Грузозахватные приспособления после изготовления должны подвер­гаться осмотру и испытанию нагрузкой, превышающую их паспортную грузоподъемность на 25 %.

 

Крюки

Крюки наиболее широко применяемымгрузозахватным приспособлением являются грузовые крюки, к которым груз прикрепляется с помощью строп.

Крюк крепится к подвижной обойме полиспаста, вместе с которой он представляет крюковую подвеску (рис. 22). Крюковая подвеска состоит из крюка 1, траверсы 2, опорного шарикового подшипника 3, специальной гайки 4 для крепления крюка на траверсы, щек обоймы 5, подвижных блоков полиспаста 6 и оси крепления блоков 7. Опорный шариковый подшипник, который установлен между гайкой на хвостовике крюка и траверсой, обеспечивает свободное вращение крюка вокруг вертикальной оси.

 

Рис. 22

 

Блоки

Блоки применяют для изменения направления стальных канатов или как составную часть блочных систем. Канат, перемещаясь и огибая блоки, вращает их. Чтобы блок легко вращался на оси при передвижении каната, его опору выполняют на подшипниках качения или скольжения с применением бронзы.

По роду работы различают блоки с неподвижной осью (направляющие) и с подвижной осью (полиспастные). И те, и другие имеют одинаковое конструктивное исполнение.

Конструкция канатного блока (рис. 23) должна обеспечивать спокойное набегание на них канатов и исключать опасность выпадения канатов из ручья.

 

Рис. 23

1 – канат; 2 - ось блока

 

Размеры и форма профиля блока выбираются так, чтобы была возможность отклонения каната от плоскости симметрии ручья блока на угол до .

Диаметр по дну канавки канатного блока рассчитывается по зависимости:

 

,

 

где диаметр каната;

коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы.

Коэффициент выбирается по нормам Госгортехнадзора от 16 для стреловых кранов с легким режимом работы и до 35 для блоков с весьма тяжелым режимом работы.

Цепные блоки для направления сварных цепей с шагом могут иметь гладкий или фасонный ручей. Диаметр блока, огибаемого сварной цепью, зависит от вида привода подъемной машины и диаметра прутка, из которого изготовлены звенья цепи. Для машин с ручным приводом диаметр блока должен быть , а с механическим .

 

Полиспасты

Полиспастом называют систему, состоящую из нескольких подвижных и неподвижных блоков и каната, последовательно огибающего все блоки. Один конец полиспаста закрепляется на обойме подвижных или неподвижных блоков, а другой — на барабане лебедки.

 

Рис. 24

 

Все полиспасты делятся на два вида: силовые (рис. 24, а) и скоростные (рис. 24, б) полиспасты.

Сила тяжести груза , подвешенного к обойме подвижного блока, распределяется на все рабочие ветви каната. Каждая ветвь в статическом положении (рис. 24, а) будет нагружена силой

 

.

 

Зависимость между тяговым усилием на сбегающей ветви каната и подъемной силой полиспаста во время его работы приближенно выражается формулой:

 

,

 

где число рабочих ветвей полиспаста;

коэффициент полезного действия одного блока;

число блоков.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность, которая определяется по зависимости:

 

,

 

где скорость навивания каната на барабан;

скорость подъема груза.

На практике кратность барабана определяют по следующему правилу:

 

.

 

В скоростных полиспастах (рис. 24, б) скорость подъема груза определяется по зависимости:

 

,

 

где скорость перемещения штока толкателя.

 

Стропы

 

Стропы бывают следующих видов:

– канатные стропы, изготовляемые из стальных канатов;

– цепные стропы, изготовляемые из круглозвенных цепей;

– текстильные стропы, изготовляемые из синтетических канатов и лент.

 

 

Рис. 25

Все указанные стропы, состоящие из захватов 1, ветвей 2 и навесного звена 3, имеют свои преимущества и недостатки.

В насто­ящее время канатные стропы (рис. 25, а), самые распространенные. Они надежны, в них легче вовремя обнаружить неисправность, но при боль­шой грузоподъемности канатные стропы тяжелые и недостаточно гибкие.

Цепные стропы (рис. 25, б) обладают большой гибкостью, но они еще более тя­желые, чем канатные. Недостатком цепного стропа является то, что он может внезапно разрушиться вследствие образования и быстрого раскрытия трещины, поэтому не­обходим постоянный контроль состояния звеньев цепи.

Текстильные стропы (рис. 25, в) легкие, гибкие, не деформируют груз. Текстиль­ные стропы безопасней в эксплуатации, но они легко повреждаются от поре­зов, открытого огня, сварочных работ и ультрафиолетового излучения. Для изготовления текстильных стропов применяют синтетические материалы: полиэстер, капрон, полипропилен.

Коэффициен­т запаса прочности для стропы из стальных канатов должен быть не менее 6, из цепей – не менее 4 и из текстильных волокон – не менее 8.

Натяжение ветви одноветвевого стропа равно массе груза . Натяжение каждой ветви многоветвевого стропа (рис. 26) рассчитывают по формуле

 

12345Следующая ⇒

Поделиться: