Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям и самостоятельной работе

для студентов специальности 7.090214

Краматорск 2007

Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям и самостоятельной работе

для студентов специальности 7.090214

Утверждено на заседании методического совета Протокол № от 2007

Краматорск 2007

Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

Составитель

И. П. Катасонов

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к практическим занятиям и самостоятельной работе

для студентов специальности 7.090214

В печать экз. Первый проректор _______ А. Н. Фесенко

Утверждено на заседании методического совета Протокол № от 2007

Краматорск 2007

УДК 621.87

Специальные подъемно-транспортные машины : методические указания к практическим занятиям и самостоятельной работе для студентов специальности 7.090214. Ч. 1 / Сост. И. П. Катасонов. – Краматорск: ДГМА, 2007. – 46 с.

Предназначены для выполнения дипломных и курсовых проектов, расчетно-графических заданий, самостоятельной работы, проведения практических занятий.

Составитель И. П. Катасонов, доц.

Отв. за выпуск В. Г. Крупко, доц.

Содержание

1 Практическая работа 1. Изучение конструкции и методики расчета мощности привода механизма выталкивания крана для раздевания слитков 5

2 Практическая работа 2. Изучение конструкции и расчет необходимой мощности двигателя механизма кантования ковочного крана 17

3 Практическая работа 3. Изучение конструкций и расчет параметров стреловых систем портальных кранов 34

4 Самостоятельная работа 47

Список рекомендованной литературы 52

Приложения 46

1 Практическая работа 1 изучение конструкции и методики расчета мощности привода механизма выталкивания крана для раздевания слитков

1. Назначение крана и операции, которые он выполняет

Краны для раздевания слитков (второе название – стрипперные краны) размещаются в стрипперных отделениях больших мартеновских, электросталеплавильных и кислородно-конверторных цехов металлургических заводов. Главное их назначение – извлечение (раздевание) стальных слитков из изложниц.

Основными рабочими органами кранов являются: большие клещи, малые клещи и штемпель с наконечником. При помощи этих органов выполняются 3 технологические операции:

1. раздевание слитков, отлитых в изложницы с уширением книзу;

2. раздевание слитков, отлитых в изложницы с уширением кверху;

3. отрыв от поддонов слитков с уширением книзу.

Вспомогательными рабочими органами являются: крюк, который подвешивается к траверсе, поддерживаемой большими клещами, и подъёмный электромагнит, который цепляется на крюк. При помощи крюка и магнита выполняются различные вспомогательные, ремонтные и уборочные работы, которые включают также работы по уборке окалины при помощи магнита.

По ГОСТ 12613 – 79 установлено такое условное обозначение крана:

кран для раздевания слитков Q₁/Q₂ – F_c – L,

где Q₁ и Q₂ – грузоподъёмность крюка и грузоподъёмность больших или малых клещей, т;

F_c – усилие выталкивания (или стрипперования), кН;

L – пролёт крана, м.

1.2 Изучение конструкции и принципа работы механизма

стрипперования

Принципиальная схема механизма показана на рис. 1.1.

Исполнительными органами механизма являются наконечник 1 и малые клещи 7. В рабочих операциях наконечник должен совершать вертикальное поступательное перемещение, а малые клещи должны изменять раствор (расстояние между кернами) и тоже совершать вертикальное перемещение.

На механизме установлено два фланцевых двигателя 17, закрепленных на редукторе 16 с двумя входными быстроходными валами. Ступица выходного зубчатого колеса редуктора имеет квадратное отверстие, вследствие чего проходящий сквозь него квадратный хвостовик 14 полого винта 11 может вращаться с зубчатым колесом и поступательно перемещаться относительно колеса.

Полый винт 11, имеющий внутреннюю и наружные нарезки, вращается вместе с квадратным хвостовиком 14 относительно неподвижной гайки 12, закрепленной на основании 15 патрона 13. Относительно вращающегося полого винта 11 поступательно перемещается не вращающийся винт 4. Кинематика такова, что скорость поступательного перемещения центрального винта 4 относительно неподвижной гайки 12 в два раза превышает скорость (того же направления) полого винта 11 относительно гайки 12.

Вместе с центральным винтом 4 жестко связан штемпель 3, перемещающийся по направляющим корпуса гайки 12. На нижнем конце штемпеля 3 установлены жестко связанные с ним упоры 2. Внизу центральный винт 4 имеет сменный наконечник 1.

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема механизма выталкивания с разным расположением штемпеля

По направляющим корпуса патрона 13 может перемещаться обойма с прорезями 9, вдоль которых при выполнении операции перекатываются ролики малых клещей 7. В крайнем нижнем положении обойма 9 своими упорами 8 опирается на упоры 6 корпуса патрона.

Оси качания 5 малых клещей могут перемещаться по направляющим корпуса патрона 13. Эти оси поддерживаются канатными амортизаторами 10, которые закреплены на корпусе 13 и ограничивают крайние нижние положения клещей.

Механизм стрипперования работает следующим образом. В качестве исходного положения элементов механизма примем среднее положение (рис. 1.1, б), соответствующие моменту, когда обойма с прорезями 9 опирается одновременно на упоры 2 штемпеля 3 и на упоры 6 корпуса патрона 13. При этом ролики малых клещей находятся в крайней верхней части прорезей обоймы 9, и, таким образом, клещи имеют максимальный раствор. Оси качания 5 клещей находятся в крайнем нижнем положении, и канатные амортизаторы 10 нагружены силой тяжести клещей.

Чтобы выдвинуть вниз наконечник 1 (при раздевании слитков с уширением книзу), привод механизма включается на опускание полого винта 11 и центрального винта 4. Вместе с центральным винтом будет опускаться наконечник 1 и штемпель 3 с упорами 2. Обойма 9 останется на месте, поддерживаемая упорами 6 корпуса патрона. Таким образом, раствор клещей не изменяется и остается максимальным вплоть до достижения наконечником 1 и штемпеля 3 своего крайнего нижнего положения (рис. 1.1, а).

Чтобы уменьшить раствор малых клещей при зажатии слитка (раздевание слитков уширением кверху), привод механизма включается на подъем полого винта 11, центрального винта 4 и штемпеля 3. Уменьшение раствора клещей будет происходить, начиная от среднего положения элементов (см. рис. 1.1, б), когда поднимающийся штемпель 3 своими упорами 2 будет поднимать обойму с прорезями 9. При этом малые клещи будут оставаться на месте, а их ролики будут перемещаться от верхнего конца прорезей к нижнему, что приведет к повороту клещей относительно осей их качания и, значит, уменьшению раствора клещей. Наименьший раствор клещей будет соответствовать моменту, когда ролики клещей будут находиться в крайней нижней части прорези обоймы 9 (рис. 1.1, в). При дальнейшем подъеме штемпеля 3 (до момента выключения двигателя с помощью конечного выключателя) обойма 9 будет поднимать малые клещи (без изменения их раствора) вместе с осями их качания, в результате чего канатные амортизаторы 10 будут иметь слабину. Аналогичная картина будет иметь место и в том случае, когда при некотором промежуточном растворе клещи зажмут слиток, и дальнейший подъем штемпеля будет осуществляться уже с зажатым клещами слитком.

Механизм оборудован муфтами предельного момента 19, которые предохраняют механизм от поломок для случая, когда фактическое усилие стрипперования превышает расчетное значение. Торможение механизма осуществляется тормозами 18.