1.2.6. Автоматичні вантажозахватні пристрої

До автоматичних вантажозахватних пристроїв належать грейфери, кліщові та фрикційні захвати, електромагнітні й вакуумні захвати.

Грейфер (рис. 1.14) – це багатоланковий механізм, який застосовується для захоплення, переміщування і автоматичного розвантажування сипких матеріалів, труб, лісоматеріалів та інших довгомірних вантажів, крупнокускових матеріалів, металевої стружки. Місткість грейферів .

За системою приводу грейфери можна поділити на одно-, двоканатні та безканатні (моторні). Піднімання здійснюється барабанною лебідкою, закривання і розкривання щелеп – спеціальним замикаючим пристроєм.

За типом привода розрізняють електричні, гідравлічні, електрогідравлічні та пневматичні грейфери.

Двоканатний грейфер (рис. 1.14, а) працює так: опускається на підйомному канаті 6, який закріплено на головці 5 грейфера від механізму 9; замикаючий канат 7 послаблений, щелепи 1 розкриті і під дією гравітаційної сили від власної маси і кінетичної енергії падіння грейфера вони занурюються в сипкий матеріал. Затим починає працювати механізм замикання 8 і за допомогою траверси 2, що піднімається, через поліспаст 4 і важелі 3 щелепи повільно сходяться, заповнюючи грейфер матеріалом; підйомний канат при цьому ослаблений. Після закривання щелеп грейфер піднімається двома синхронно працюючими лебідками 9 і 8. Завантажений грейфер переміщується до місця розвантаження; розкривання щелеп здійснюється шляхом зворотного ходу механізму 8, канат 7 послаблюється і під дією сили тяжіння вантажу грейфер розкривається.

Грейфери а) б) в) а, б – для сипких матеріалів; в – для довгомірних вантажів Рис. 1.14

Максимальне зусилля в замикаючому поліспасті

,

(1.37)

де – сила тяжіння завантаженого грейфера.

Гідравлічні грейфери застосовуються для важких вантажів, де потрібні великі зусилля захоплювання матеріалів.

Підйомні електромагніти – це зручні і економічні захвати, які застосовуються для перевантажування феромагнітних вантажів із сталі і чавуну будь-якої форми (зливки, плити, балки, металоконструкції). Вантажі притягуються й утримуються силами електромагнітної дії. Працюють ці захвати автоматично. Їхні переваги: висока продуктивність кранів, дистанційне керування.

Принцип роботи вакуумних захватів полягає в тому, що в камері створюються вакуум і під дією атмосферного тиску виникає сила притягання між захватом і вантажем. Позитивні якості вакуумних захватів: зручність і швидкість захоплювання вантажів, збереження поверхні від пошкодження. Вони застосовуються для піднімання довгомірних і тонкостінних вантажів, листових кольорових металів, листового скла, фанери, плит і ін.

1.3. Механізми підйому вантажопідйомних машин

1.3.1. Кінематичні схеми

Механізми підйому використовують для вертикального переміщування вантажів. Їх встановлюють на всіх підйомних машинах. Їхня конструкція і методи розрахунку характерні не лише для кранів загального призначення, а й для будь-якого підйомного механізму, в тому числі і спеціального призначення (лебідки, талі і ін.).

За характером приводу механізми підйому ділять на механізми з ручним приводом і механізми з приводом від двигуна.

Механізм підйому з ручним приводом зображено на (рис. 1.15, а).

Рух від рукоятки 1 або тягового колеса 1' передається через відкриті зубчасті передачі 2 на барабан 4, на який намотується канат. Вільний кінець каната, що збігає з рухомого блоку 3, закріплюють до рами. Замість каната може застосовуватися вантажний ланцюг. На першому валу механізму встановлюється ручне гальмо 5.

Момент робітника на рукоятці визначається:

,

(1.38)

де F_р – зусилля робітника;

– довжина рукоятки;

– діаметр тягового колеса.

За типом двигунів приводи бувають електричні, гідравлічні та пневматичні (в талях). Найширше використовують канатні лебідки з електроприводом.

За типом передач механізми підйому бувають: з циліндричними, планетарними та зубчастими хвильовими редукторами.

Кінематична схема механізму підйому з електроприводом та гаковою підвіскою наведена на (рис. 1.15, б). Електродвигун 4 з’єднаний з циліндричним редуктором 1 і барабаном 7 за допомогою муфт 2 і 3. Півмуфту муфти 2 з боку редуктора виконують з гальмовим шківом, на якому встановлено колодкове гальмо. Редуктори можуть виконуватися з вихідними кінцями валів на обидва боки для різної компоновки механізмів. На барабан намотується канат поліспаста 6 з вантажозахватним пристроєм 5.

Електроталі – це компактні підйомні механізми, які застосовуються в мостових кранах, а також як самостійний стаціонарний механізм. Це економічний вид підйомних машин для внутрішньо цехової транспортної системи. Компактність електроталей досягається встановленням електродвигуна всередині канатного барабана та співвісного редуктора. Діаметр барабана вибирають конструктивно з умов розташування в ньому спеціального двигуна, а також залежно від діаметра каната. Конструкція електроталей уніфікована і складається з окремих вузлів-блоків, що полегшує їх виготовлення та підвищує якість.

Механізми підйому а) б) в) г) а – з ручним приводом; б – з електроприводом; в – електроталі; г – механізм пересування електроталі Рис. 1.15

Електроталь (рис. 1.15, в) має таку конструкцію. У нарізному барабані 8 вмонтовано електродвигун 4, до якого струм підводиться щітками через кільцевий струмознімач; двоступінчастий співвісний редуктор 7 має дві пари циліндричних зубчастих коліс. Вали редукторів і двигуна з’єднані зубчастою втулкою 2. Барабан обертається від веденого зубчастого колеса редуктора через зубчасту муфту 3. Порожнина редуктора відділена від двигуна манжетним ущільнювачем. Зубчасті колеса занурюються в мастильну ванну. Редуктор обдувається повітряним потоком, який утворюється відцентровим вентилятором, прикріпленим до гальмівного шківа. Для більшої безпеки роботи передбачено два гальма. На швидкохідному валу редуктора встановлено колодкове стопорне гальмо 1 з довго ходовим електромагнітом закритого типу. Друге гальмо вантажоупорного типу використовується для опускання вантажу. Гальмовий диск 5 і храповик установлені на проміжному валу редуктора 6. Диски виготовлені з фрикційних матеріалів. З іншого боку барабана розміщено шафу 9 з електроапаратурою, яку можна вважати противагою редуктора.

Ходова частина електроталі складається з приводного і неприводного шарнірних візків, з’єднаних траверсою, до якої прикріплено її корпус. Кінематична схема механізму пересування приводного візка показана на (рис. 1.15, г). Привод складається з короткозамкненого асинхронного електродвигуна фланцевого типу і редуктора, який надає руху двом конічним коткам.