§ 3. Подъемные и транспортирующие машины

В нашем народном хозяйстве невиданный размах получила механизация трудоемких процессов. Особое значение в деле механизации имеют подъемно-транспортные машины, назначение которых заключается в подъеме и перемещении грузов по гори­зонтали на сравнительно небольшие расстояния. Подъемно-транспортные машины можно разделить на подъемные, пред­назначенные для перемещения единичных грузов, и транспор­тирующие (машины непрерывного транспорта), предназначен­ные для перемещения массовых грузов непрерывным потоком.

К подъемным машинам относятся домкраты, тали, краны, подъемники (лифты).

Домкраты (рис. 82) бывают механическими и гидравличе­скими и применяются для подъема на небольшую высоту (до 1 м) различных объектов. Например, для смены колеса автомобиль необходимо приподнять от земли настолько, чтобы колесо пере­стало касаться дороги. На рисунке 82, а показан домкрат авто­мобиля М-21 «Волга». Это механический домкрат, в котором вдоль рейки 1 перемещается подъемная площадка 2. Рейка опи­рается на пяту 3, а водитель воздействует на рычаг 4, связанный с механизмом подъема.

Рис. 82. Домкраты:

а — реечный; б — гидравлический;

1 — рейка; 2 — подъемная площадка; 3 — пята; 4 — рычаг; 5 — рукоятка; 6 — плунжер; 7 — резервуар;

8 — силовой цилиндр; 9 — всасывающий клапан; 10 — нагнетательный клапан; 11— шток.

На рисунке 82, б изображен гидравлический домкрат, которым, в частности, снабжен автомобиль ГАЗ-51. Водитель при помощи рукоятки 5 перемещает плунжер 6, имеющий диаметр d, и пере­качивает масло из резервуара 7 в силовой цилиндр 8 диаметром D. Для этого имеются клапаны — всасывающий 9 и нагнетательный 10. Очевидно, что шток 11 домкрата будет обладать грузоподъемностью в раз большей, чем давление на плунжере.

Механические и гидравлические домкраты применяются и в других случаях, например при подъеме зданий для их транспор­тировки, при установке крепи в угольных шахтах и т. д. Другие подъемные устройства, например тали (рис. 83), позволяют под­нимать грузы на высоту до 3—5 м и, кроме того, перемещать их на небольшое расстояние.

Рис. 83. Тали:

а — ручная; б — электрическая; в — кинематическая схема руч­ной тали;

1 — грузовой крюк; 2 — цепь; 3 — звездочка; 4 — червяк; 5 — червячное колесо;

6 — звездочка; 7 — корпус тали; 8 — цепь; 9 — звездочка; 10 — крюк подвешивания;

11 — пульт уп­равления талью; 12 — двигатель; 13 — барабан; 14 — тележка;

15 — двигатель; 16 — монорельс; 17 — тормоз.

Ручная таль (рис.83, а) крюком 10 подвешивается к балке над грузом, который необходимо поднять. Ее можно также подвесить к тележке, которая перемещается по монорельсу при помощи ручного привода или электродвигателя. Груз подвешивается к крюку в обойме которого расположена звездочка 9, которая звездочка 6 находится в корпусе 7 тали к приводиться во вращение червячной передачей 4 и 5, Червяк 4 вращают вручную при помощи цепи 2 и звездочки 3. Цепь 8 охватывает звездочки 6 и 9, и очевидно, что при вращении звездочки 6 крюк 1 с грузом будет подниматься или опускаться.

В электрической тали (рис. 83, б) подъем груза осу­ществляется при помощи барабана 13, на который навивается стальной трос. Барабан вращается электродвигателем 12. Груз в поднятом состоянии удерживается тормозом 17, который вы­ключается, когда работает двигатель 12 (подъем или опускание груза), и включается, когда двигатель не работает. В электроталях перемещение тележки 14 по монорельсу 16 осуществляет­ся всегда при помощи электродвигателя 15; электротали назы­вают также тельферами.

Подъемные краны применяются для подъема и пере­мещения больших грузов. В зависимости от назначения краны бывают самых разнообразных конструкций и размеров, но, не­смотря на эти различия, все они состоят из трех основных частей: опоры (стойки) в виде рамы, фермы или башни, подъемного уст­ройства в виде лебедки и механизмов для перемещения груза, передвижения и поворота всего крана.

На заводах, складах применяют консольные краны, состоя­щие из вертикальной колонны (стойки) и одной горизонтальной балки (консоли), на которой закрепляется блок или таль. Грузо­подъемность консольных кранов сравнительно небольшая (до 5 Т).

Заводские краны большой гру­зоподъемности перемещаются на колесах по рельсам, укрепленным вдоль верхней части стен цеха. Они называются мостовыми кранами (рис. 84). Тележка 3 катится по мосту вдоль здания. На тележке установлена подъемная электроле­бедка с барабаном 6. Кран управ­ляется из специальной кабины 13, укрепленной на мосту. В кабине на­ходятся приборы для пуска и оста­новки электродвигателей, которые поднимают груз и передвигают тележку и мост крана. Грузоподъ­емность мостовых кранов может до­стигать 500 Т.

Рис. 84. Мостовой кран:

а — общий вид; б — крановая тележка;

1 — мост; 2 — подкрановые пути; 3 — крановая тележка; 4 — двигатель подъемного механизма;

5 — редуктор подъемного механизма; 6 — барабан подъемного механизма; 7 — обойма; 8 — крюк;

9 — двигатель механизма передвижения тележки; 10 — редуктор механизма передвижения тележки; 11 — ходовые колеса;

12 — рельсы для ходовых колес тележки; 13 — кабина управления.

На железнодорожных платфор­мах устанавливают поворотные подъемные краны, передвигающие­ся по путям. Эти краны работают от электродвигателей, паровых ма­шин или от двигателей внутреннего сгорания. Грузоподъемность их мо­жет достигать 200 Т.

Некоторые краны, например, гу­сеничные и автомобильные, имеют дополнительное оборудование (ло­паты, скребки, ковши), которое позволяет им разрабатывать грунт, перемещать сыпучие материалы.

Для механизации погрузо-разгрузочных и монтажных работ на строительстве применяются башен­ные краны (рис. 85). Стрела 3 ба­шенного крана может поворачи­ваться вокруг оси башни 1 и та­ким образом осуществлять круговое перемещение груза. Стрела, кроме того, может подниматься или опускаться благодаря лебедке 6, чем осуществляется радиальное перемещение груза. Весь кран вместе с грузом имеет возможность перемещаться по подкрановым путям с помощью самоходной тележки 2, изменяя свое положение относительно здания. Подъем груза 8 осу­ществляется при помощи лебёдки 9. расположенной у основа­ния башни 1. Управление краном производится крановщиком из кабины 7.

Рис. 85. Башенный строительный кран:

1 — вертикальная башня; 2 — самоходная тележка; 3 — стрела; 4 — противовесная консоль;

5 — механизм поворота стрелы; 6 — лебедка механизма подъема стрелы; 7 — кабина управления;

8 — поднимаемый груз; 9 — лебедка.

В настоящее время на стройках и монтажных площадках можно встретить краны и других конструкций — с горизонталь­ной неподвиж-ной стрелой и перемещающейся вдоль нее тележ­кой с поворотной башней; с трубчатой поворотной башней на трех опорах и подвижной стрелой. Грузоподъемность башенных кра­нов достигает 50 Т.

Подъемники — это такие машины, которые используются для подъема грузов и людей в специальных закрытых приспособ­лениях (кабинах, клетях, платформах и т. п.), перемещающихся вертикально или наклонно по направляющим. Подъемники при­меняют, например, в многоэтажных домах (лифты), в шахтах (клетьевые подъемники), для загрузки доменных печей (скипо­вые подъемники).

На рисунке 86 изображен подъемник, состоящий из кабины 1, которая перемещается по направляющим 5 при помощи троса 3 приводной станцией 4. Приводная станция состоит из электро­двигателя и передаточного механизма с тяговым барабаном. Для облегчения работы приводной станции имеется противовес 2. В случае обрыва троса предохранительное устройство 6 (аварийный останов) захватывает направляющие, и кабина повисает в шахте.

К транспортирующим машинам относятся конвейеры различ­ных типов, канатные дороги, эскалаторы и др.

Рассмотрим устройство ленточного конвейера (рис. 87). Лента 1 приводится в движение приводной станцией, состоящей из электродвигателя 5 и редуктора 6. От редуктора вращается ведущий барабан 2. Ведомый барабан 8 конвейера дает возможность производить натяжение ленты конвейера. От натяжения ленты зависит грузоподъемность конвейера, так как ведущий барабан 2 передает движение ленте только благодаря силе трения F между ведущим барабаном и лентой. При этом

где Q — натяжение ленты и f — коэффициент трения скольжения лепты по барабану.

Рис. 87. Ленточный конвейер:

а — общий вид; б — винтовое натяжное устройство;

1 — лента; 2 — ведущий барабан; 3 — ведомый барабан; 4 — ролики; 5 — двигатель; 6 — редуктор;

7 — загрузочное устройство; 8 — винты натяжного устройства.

При помощи ленточного конвейера можно перемещать как штучные, так и сыпучие грузы. В последнем случае необходимо использовать специальное загрузочное устройство 7. Чтобы лен­та, прогибаясь, не задевала за ферму конвейера, вдоль нее на равных расстояниях расставлены ролики 4, по которым перекаты­вается лента.

Конвейеры, в которых вместо ленты используется цепь или канат, связывающий тележки, применяются как внутрицеховой транспорт для перемещения сырья, полуфабрикатов и готовых изделий, а также на сборочных поточных линиях.