3.9. Указания к теме 8 «Кабельные краны и канатоблочные установки»

3.9.1. В лесозаготовительной промышленности применяются одно- ниточные и двухниточные стационарные кабельные краны. Двухниточные кабельные краны используются для разгрузки пачек хлыстов и деревьев с лесовозного транспорта, создания запасов сырья и подачи к раскряжевочным или сучкорезным установкам. Однониточные краны могут также применяться для транспортировки и перемещения пачек бревен.

Характерной особенностью кабельных кранов является гибкий несущий стальной канат, по которому передвигается грузовая тележка.

У стационарных кабельных кранов несущий канат жестко закрепляется за опорные мачты и якоря. Механизмы подъема груза и передвижения тележки кабельного крана получают привод от многобарабанной лебедки.

Канатоблочные установки с многобарабанными лебедками могут применяться для трелевки деревьев, хлыстов, полухлыстов и сортиментов. Способы трелевки: наземная, полуподвесная и подвесная (воздушная). При полуподвесном способе трелевки передняя часть пачки поднята над поверхностью и не соприкасается с ней, а задняя — волочится по поверхности движения.

Полуподвесная трелевка с несущим канатом обеспечивает перемещение пачки от начала движения и до головной мачты в полуподвешенном положении. При таком способе трелевки значительно уменьшается сопротивление движению пачки по волоку, легко преодолеваются препятствия, встречающиеся на пути.

В первую очередь следует изучить конструктивную компоновку типовых моделей кабельных кранов и канатоблочных установок и выбрать базовую модель, наиболее отвечающую исходным данным задания на курсовой проект. Для этого рекомендуется использовать следующие литературные источники по разделам и группам оборудования: общее устройство, конструкция и расчет отдельных узлов и элементов кабельных кранов [1, с. 252], [3, с. 242], [4, с. 57], канатоблочных установок [2, с. 194], (3, е. 221], [4, с. 49], конструкция типовых моделей кабельного крана [8, с. 20 — 21], канатоблочных установок [2, с. 212, 215], [3, с. 2241, [8, с. 17].

3.9.2 При проектировании стационарного кабельного крана и оформлении расчетно-пояснительной записки требуется:

• составить схему общей конструктивной компоновки кабельного крана с обозначением основных механизмов, узлов и элементов: канатов— несущих, грузоподъемных и тяговых, крюковой подвески, опорных мачт и растяжек, лебедки;

• рассчитать и выбрать несущие канаты;

—рассчитать и выбрать параметры механизма подъема груза;

• рассчитать и выбрать параметры механизма передвижения тележек;

• выбрать и обосновать конструкцию грузовых тележек;

• выбрать тип, конструкцию и рассчитать опорные мачты, растяжки и якоря;

• рассчитать потребные мощности, определить параметры и выбрать лебедку;

• выбрать технологическую схему установки крана на складе;

• рассчитать среднюю техническую производительность крана.

3.9.3 При конструировании и расчете стационарного кабельного крана необходимо:

1) выбрать тип кабельного крана и составить схему общей конструктивной компоновки крана;

2) составить расчетную схему, рассчитать и выбрать несущие канаты;

3) составить расчетную схему, рассчитать и выбрать грузоподъемные канаты;

4) составить расчетную схему, рассчитать и выбрать тяговые канаты передвижения тележки;

5) определить высоту крепления несущих канатов к опорным мачтам (высоту мачт);

6) в соответствии с принятой оснасткой мачт составить расчетные схемы, определить усилия в мачтах и растяжках, на основании чего рассчитать сечение мачт, диаметр канатов для растяжек и якоря для них;

7) разработать конструкцию грузовой тележки и рассчитать ее основные детали на прочность;

8) рассчитать потребные мощности для подъема груза, передвижения тележек и общую установочную мощность двигателя лебедки. Выбрать двигатель;

9) составить кинематическую схему, рассчитать основные параметры и выбрать лебедку.

Диаметры несущих, тяговых и грузоподъемных канатов выбираются по разрывному усилию, которое определяется, исходя из максимального натяжения с учетом коэффициента запаса прочности.

Коэффициенты запаса прочности и типоразмеры канатов следует выбирать по справочнику [7, с. 40—42]. Вес погонного метра каната в первоначальных расчетах принимается ориентировочно по аналогии с известными типовыми конструкциями. После выбора типоразмера каната расчет при необходимости должен быть уточнен.

Если при расчете диаметр несущего каната получается очень большим, то каждую нитку несущего каната следует принимать состоящей из двух отдельных канатов. Для кабельных кранов большой грузоподъемности рекомендуется выбирать несущие канаты закрытой конструкции.

Диаметр и конструкция опорных мачт кабельного крана определяются расчетом на продольный изгиб или устойчивость. Для кабельных кранов небольшой грузоподъемности опорные мачты могут быть деревянными, круглого сечения. В других случаях опорные мачты изготовляются из металлических труб или же делаются составными из нескольких бревен.

Конструкция грузовых тележек выбирается в зависимости от грузоподъемности и заданной кратности полиспаста и может быть принята по аналогии с тележками существующих типовых конструкций кабельных кранов.

Для подъема груза и передвижения тележек кабельного крана выбирается лебедка, которая может быть типовой, серийного выпуска, или же специальной конструкции. Для лебедки специальной конструкции следует рассчитать основные параметры барабанов и в пояснительной записке проекта необходимо привести кинематическую схему, а для лебедки серийной модели — основные показатели технической характеристики. Методика расчета параметров барабанов лебедки изложена в учебнике [2, с. 200].

Конструкция, размеры направляющих обводных блоков, их местоположение и крепление, а также вспомогательное оборудование — лестницы и смотровые площадки выбираются по аналогии с существующими конструкциями типовых серийных моделей кабельных кранов.

3.9.4 При проектировании канатоблочной установки с несущим канатом и оформлении расчетно-пояснительной записки требуется:

• составить схему общей конструктивной компоновки канатоблочной установки с обозначениями основных узлов и элементов: канатов — несущего, тягового, крюковой подвески, опорных мачт и растяжек, лебедки;

• рассчитать и выбрать несущий канат;

• рассчитать и выбрать рабочий (тяговый) и холостой канаты;

• выбрать тип, сечение и рассчитать опорные мачты, растяжки и якоря;

• выбрать конструкцию и рассчитать основные элементы грузовой тележки;

• рассчитать потребные мощности, определить параметры и выбрать лебедку;

• составить технологическую схему канатоблочной установки;

• рассчитать среднюю техническую производительность.

3.9.5 При конструировании и расчете канатоблочной установки с несущим канатом необходимо:

1) выбрать тип канатоблочной установки и составить схему общей конструктивной компоновки;

2) составить расчетную схему, рассчитать и выбрать несущий канат;

3) составить расчетную схему, рассчитать и выбрать тяговый (рабочий) и холостой (возвратный) канаты;

4) составить расчетную схему, определить усилие в мачтах, растяжках и якорях закрепления;

5) определить сечение мачт, выбрать канаты для растяжек, тип и заделку якорей;

6) выбрать конструкцию и рассчитать параметры грузовой тележки;

7) рассчитать потребные мощности, определить параметры и выбрать лебедку.

Методические указания по расчету и выбору канатов, мачт, растяжек, грузовой тележки, лебедки и других вспомогательных устройств приведены в п. 3.9.3.