Полочные и люлечные элеваторы

Одно- и двухцепные элеваторы. Для вертикального перемещения штучных и тарных грузов применяют люлечные (рис. 2.86, а) и полочные (рис. 2.86, б) элеваторы. Люлечные элеваторы транспортируют грузы в качающихся люльках (рис. 2.87, а) и могут разгружаться в любом месте на нисходящей ветви конвейера, а полочные—на полках (рис. 2.87, б)или других грузонесущих устройствах, неподвижно прикрепленных к цепи. Люльки не опрокидываются, а полки опрокидываются, это приводит к различию в способах разгрузки. Люлечные элеваторы (см. рис. 2.86, а) состоят из цепей 2, к которым прикреплены люльки 3, свободно качающиеся относительно пальца узла крепления цепи. Цепи огибают вверху приводные консольные звездочки 1, а внизу — натяжные звездочки 4,Приводной механизм обеспечивает синхронное движение обеих цепей. Люльки загружаются (вручную или автоматически) на восходящей ветви, а разгружаются — на нисходящей.

По числу тяговых цепей люлечные элеваторы разделяют на двух - и одноцепные. У последних люльки расположены консольно. Для устранения раскачивания люлек в поперечном направлении (в плоскости цепи) цепи снабжены ходовыми роликами и направляющими шинами.

Люльки бывают двух - и однопальцевые. Первые применяют в двухцепных конвейерах, а вторые — в одноцепных.

Ручная загрузка люлечных элеваторов производится непосредственно установкой грузов на медленно движущиеся люльки элеваторов. Устройства ручной разгрузки снабжены направляющими, стабилизирующими положение люльки в зоне загрузки, и предохранительными устройствами.

Устройство для автоматической загрузки люлек состоит из выдвижного колосникового стола, на который грузы подаются конвейерами или вилочными погрузчиками. Колосниковый стол с грузом движется в шахту конвейера, и идущая снизу люлька снимает груз клыками вилочного захвата, входящими между колосниками загрузочного стола. После съема груза стол автоматически выдвигается в приемное положение.

Устройство для автоматической разгрузки элеватора состоит из поворотного колосника, связанного через наклонную площадку с роликовым столом. Поворотный колосник при получении сигнала автоматической разгрузки поворачивается внутрь шахты и снимает груз с вилочного захвата очередной спускающейся люльки. Затем груз проходит через наклонную площадку на роликовый стол.

В верхней части люлечного элеватора (см. рис. 2.86, б) расположена приводная станция, а в нижней части имеется натяжное устройство. Штучные или тарные грузы подаются на полки восходящей ветви элеватора и разгружаются в верхней его части.

По виду трассы полочные элеваторы разделяют на вертикальные и наклонные (см. рис. 2.86, б, в). Полки могут быть плоскими или вогнутыми в зависимости от вида транспортируемого груза. Полки состоят из захватов 5 (см. рис. 2.86, в) и подкосов 6, шарнирно прикрепленных к цепям. Такое крепление позволяет цепям беспрепятственно огибать звездочки.

Полки загружаются вручную или автоматически. При автоматической загрузке элеватора бочками последние по скатам 1 (см. рис. 2.87, в) поступают к пункту загрузки, причем одна бочка 2 находится в зоне действия захвата 3 (полки), а остальные 4 удерживаются на требуемом расстоянии автоматическим упором. После того как захват с бочкой переместится вверх, автоматическое устройство опустит в зону загрузки следующую бочку.

По способу разгрузки различают элеваторы, выдающие груз при обходе головных звездочек 5 (см. рис. 2.87, в) и на восходящей ветви при помощи отклоняющих звездочек 6 (см. рис. 2.87, г). В последнем случае полка 7 должна быть размещена между звездочками, а отклоняющие звездочки смонтированы на консольных осях, как в люлечных элеваторах. Существуют также элеваторы, разгружающиеся на восходящей ветви при помощи шарнирных наклоняющихся полок, автоматически управляемых упорами или шинами.

В СССР выпускаются вертикальные люлечные элеваторы грузоподъемностью люльки от 10 (модель ВЛК-1) до 100 кг (ВЛК-5). Размеры поднимаемых грузов в плане достигают 300 X 500 и 500 X 700 мм при скорости подъема соответственно 0,25 и 0,16 м/с. Средний по мощности элеватор модели ВЛК-4 имеет грузоподъемность люльки 50 кг и мощность электродвигателя 1 кВт при скорости движения 0,5 м/с. Люлечные элеваторы используются как накопители.

Четырехцепные полочные элеваторы. Для вертикального транспортирования крупногабаритных штучных грузов применяют четырехцепные полочные элеваторы; порожние полки в них после освобождения от груза спускаются вниз в вертикальном положении, что позволяет значительно уменьшить поперечное сечение шахты, в которой устанавливается элеватор. Четырехцепной элеватор состоит из двух наружных пластинчатых бесконечно замкнутых цепей 8 (рис. 2.88) и двух внутренних цепей 10. Наружные цепи огибают звездочки 6, а внутренние — звездочки 9. Цепи приводятся в синхронное движение электродвигателем 4 через редуктор 3, который передает крутящий момент на вал головных звездочек 1. Полки 7 элеватора имеют вид четырехугольных платформ, которые двумя передними углами прикреплены к внутренним цепям 10, а задними углами— к наружным цепям 8. Полки 7 обладают односторонней гибкостью, позволяющей им огибать головные звездочки 1 и затем опускаться вниз в вертикальном положении (полка 12). Штучные грузы подаются на полки с помощью роликового стола 11, а для приема поднятых вверх грузов используется роликовый стол 5. Чтобы устранить опасность самопроизвольного опускания грузов вниз при выключении тока, привод элеватора снабжают автоматическим стопорным устройством 2.

По лки элеватора состоят из шарнирно сочлененных балок1(рис. 2.89) корытного сечения и крепятся к цепям 2 с помощьюпальцев, входящих в отверстия втулок пластинчатых цепей.

Грузоподъемность одной полки четырехцепного полочного элеватора составляет 75 ... 1500 кг, высота подъема 5 ... 30 м, скорость подъема 10 ... 40 м/мин, шаг цепи 25 ... 100 мм, размеры полок 600 * 800 ... 1100 * 1200 мм, мощность привода до 15 кВт.

Расчет конвейеров. Производительность полочных элеваторов определяют по формуле (1.37), причем скорость движения цепей принимают равной 0,2 ... 0,3 м/с.

Мощность привода находят предварительно по формулам (1.57) и (1.61) при значении k₄ = k₅ = 1,05, тяговое усилие по формуле (1.107), а максимальное натяжение цепи по формуле (2.155). Необходимый в расчетах диаметр приводных звездочек выбирают из условий конструкции по размерам груза и полок. По максимальному натяжению выбирают цепь, причем разрывное усилие вычисляют по формуле

где S_paсч — усилие, определяемое по формулам (3.104), (3.105); п_к = 7 ... 10 — запас прочности цепи; с_н = 1,1 ... 1,25 — коэффициент неравномерности распределения нагрузки между параллельными ветвями цепи; z_к — число параллельных ветвей цепи.

Затем уточняют диаметр звездочки, определяют передаточное число редуктора и выбирают последний. Тормозной момент обратного хода вычисляют по формуле (2.158) и выбирают тормоз. На этом предварительное определение параметров элеватора заканчивается и проводится его проверочный расчет, причем сначала определяют вес 1 м длины движущихся частей.

Натяжение цепи в точке набегания на натяжную звездочку принимают S_min ^ 500 Н. Приращение натяжения цепи на натяжных звездочках

 (2.166)

где ω_п.з ⁼ 0,05.

Приращение тягового усилия, расходуемое на сообщение перемещаемым грузам в точке погрузки кинетической энергии,

 (2.167)

где у₀ — скорость груза при поступлении на несущий орган конвейера. Силы сопротивления на прямолинейных участках

 (2.168)

где W — сила сопротивления, определяемая по формуле (1.79) (знак, «плюс» ставят при подъеме груза, а знак «минус» — при спуске); W_доп — сила дополнительного сопротивления движению катков по направляющим и контршинам, обусловленная консольным расположением полок и груза.

Сила дополнительного сопротивления может быть как на рабочей, так и на холостой ветви полочного элеватора. На рабочей ветви (см. рис. 2.86, в) она возникает при

 (2.169)

где N_H — реакции нижних катков; т — масса перемещаемого груза; q_o — распределенная масса рабочего органа (цепи с полками); а_П — шаг полок; β— угол наклона элеватора к горизонтали.

Реакция нижних катков

 (2.170)

где т^” — масса порожней полки; l — плечо силы тяжести груза; l^’ — плечо силы тяжести полки; а_н — расстояние между катками.

Дополнительная сила сопротивления рабочей ветви

 (2.171)

где ω — коэффициент сопротивления; L — длина конвейера.

На холостой ветви дополнительное сопротивление возникает при

 (2.172)

где N'_B — реакция верхних катков;

 (2.173)

Дополнительная сила сопротивления холостой ветви

 (2.174)

Усилие натяжного устройства вычисляют по формуле (1.155). Мощность выбранного двигателя проверяют по выражению (1.57).

12. Ковшовые элеваторы (нории). Типы ковшей.

Нория (рис.7)состоит и собирается из нескольких частей. Нижняя часть (где загружается сырьё) называют башмаком 1, верхняя часть (где происходит разгрузка) называют головкой нории 2. Башмак и головка нории соединены между собой средней частью 3 – норийными трубами.

Башмак состоит из сварного кожуха, в котором расположении натяжной барабан, вал которого может перемещаться в вертикальном направлении, и натяжного устройства. Для натяжения используют винтовые и грузовые механизмы.

Подача груза осуществляется через приёмные носки 4. Приёмные носки бывают низкими с углом наклона дна 45⁰ и высокие – 60⁰. Низкие носки используют при транспортировании хорошо сыпучих грузов и могут быть установлены походу вращения барабана или против хода. Высокие носки устанавливают при транспортировке плохосыпучих грузов против вращения барабана.

Рисунок 7 – Ковшовый элеватор (нория)

Головка нории служит для установки приводного барабана, механической передачи (как правило, в виде редуктора) и электродвигателя. На валу приводного барабана устанавливают останов – тормозное устройство, предотвращающее движение ленты в обратном направлении под действием силы тяжести заполненных грузом ковшей при отключении электродвигателя. В качестве остановов используют храповые, роликовые остановы или электромагнитные тормоза.

В головке нории имеется разгрузочный патрубок 5, в который поступает груз из ковшей. Разгрузка ковшей может осуществляться тремя способами в зависимости от диаметра барабана и скорости ленты:

1. Центробежная разгрузка - груз высыпается под действием центробежной силы, вдоль наружной кромки ковша (в быстроходных нориях).

2. Самотёчная разгрузка - груз высыпается под действием силы тяжести, вдоль внутренней кромки ковша (в тихоходных нориях).

3. Смешанная разгрузка – под действием центробежной силы и силы тяжести.

На частицу находящуюся в ковше (рис. 8) действует центробежная сила  и сила тяжести G=mg. В результате на частицу действует равнодействующая сила F которая изменяется по величине и направлению в зависимости от положения ковша. Однако если продлять вектор силы, в любом положении ковша, до пересечения с вертикалью проходящей через центр барабана, то получим одну и туже точку А – называемую полюсом, а расстояние от цента барабана до полюса называют полюсным расстоянием h.

Рисунок 8 – Схема к определению полюсного расстояния

При h>R – гравитационная разгрузка (P_ц<G), при линейной скорости 0,4…1м/сек.

При h=R – смешанная разгрузка (P_ц=G), при линейной скорости 1…2м/сек.

При h<R – центробежная разгрузка (P_ц>G), при линейной скорости 2…4м/сек.

Величина полюсного расстояния определяется следующим образом. Из подобия заштрихованных треугольников можно записать следующее выражение:

Тогда:

Линейная скорость частицы при движении по окружности равна:

где, n – частота вращения барабана, об/мин.

Подставив выражение скорости, получим значение полюсного расстояния:

Зная частоту вращения барабана можно определить полюсное расстояние и определить способ разгрузки.

Грузонесущими элементами норий являются ковши. Они предназначены для захвата, подъёма и выгрузки продукта. Ковши бывают стальными, литыми из чугуна, пластиковыми и резиновыми.

В зависимости от расположения ковшей на тяговом органе нории бывают (рис.11):

1. С расставленными ковшами, года h<t, где t – шаг ковшей.

Используют в быстроходных нориях с глубокими и мелкими

ковшами.

2. С сомкнутыми ковшами, при h=t. Применяют в тихоходных

нориях с сомкнутыми ковшами.

Рисунок 11 – Схема расположения ковшей

13. Винтовые (шнековые) конвейеры.

Винтовой конвейер стационарный общего назначения предназначается для транспортирования сыпучих, мелкокусковых, вязких и тестообразных материалов на расстояние до 30...40 м. Он включает (рис. 13.1) винт (в качестве рабочего органа), неподвижный желоб, загрузочное и/разгрузочное устройства и привод. Вал винта имеет концевые и промежуточные (подвесные) опоры. Одна концевая опора должна иметь упорный подшипник и располагаться так, чтобы от действующей на винт осевой силы вал винта работал на растяжение.

Согласно ГОСТ 2037—82, винтовые конвейеры бывают: с горизонтальным (Г) или наклонным (Н) желобом, с постоянным (ПО или переменным (П2) диаметром винта, с постоянным (П3) или переменным (ПО шагом винта, с однозаходным (1) или двухзаходным (2) винтом, с правым (П), левым (Л) или комбинированным, (К) направлением спирали винта.

Винты конвейера бывают (рис. 13.2, а —г): сплошные — для транспортирования неслеживающихся насыпных мелкозернистых и порошковых грузов (цемента, мела, гипса, золы, сухого песка и др.); ленточные — для транспортирования насыпных мелкокусковых грузов (гравия, песчаника, известняка и пр.); фасонные—для транспортирования тестообразных грузов (глины, бетона, цементного раствора и пр.); лопастные —для транспортирования тестообразных грузов с одновременным интенсивным их перемешиванием.

14. Транспортирующие трубы.

Транспортирующие трубы являются разновидностью винтовых конвейеров. Транспортирующие трубы используют для перемещения насыпных материалов, которые не подвержены измельчению, они особенно целеобразны для перемещения груза с одновременным выполнением какой - либо технологической операции (сушка, обжиг, охлаждение, промывание, смешивание и т.п.).

В кожевенной отрасли для жидкостной обработки кож применяют различные транспортирующие трубы.

Транспортирующие трубы отличаются сравнительно простой и надежной конструкцией, обеспечивают герметичность процесса транспортирования. Однако они имеют большие массу и габарит, а также высокий расход энергии. Трубы представляют собой горизонтальные или наклонные цилиндры 1 (рис.7.4), опирающиеся на два или несколько пар роликов 6. Труба приводится во вращение открытой зубчатой передачей 3 и 5, соединенной с приводом установки.

Внутри трубы может находится одно -, двух или трехзаходная винтовая поверхность (спираль) 2,приваренная к цилиндрической части трубы. Высота гребня спирали в транспортирующей трубе = (0,2...0,3).

Имеются также конструкции труб, у которых внутренняя винтовая поверхность отсутствует.

При вращении трубы груз 4 несколько отклоняется от центрального положения в направлении ее вращения и по образовавщейся наклонной плоскости ссыпается вниз и вперед. В транспортирующих трубах с внутренней винтовой поверхностью груз перемещается за каждый оборот на расстояние, равное шагу спирали. Шаг винтовой спирали обычно принимают равным 1/2 , а коэффициент заполнения сечения трубы с учетом снижения приизводительности при расположении трубы с уклоном вверх выбирают по таб.7.5.

Коэффициент заполнения трубы

Уклон трубы , град 0 5 10 20

Коэффициент 0,22...0,33 0,19 0,13 0,08

Частота вращения трубы ограничена условием, чтобы материал не начал вращаться вместе с трубой, т.е. центробежная сила должна быть меньше силы тяжести:

Критическая частота вращения трубы, при которой груз центробежной силой прижимается к стенкам трубы и начинает вращаться вместе с трубой, не получая поступательного движения

Рабочая частота вращения трубы

Потребную мощность Р, кВт, определяют по формуле

но обобщенный коэффициент сопротивления принимают на 15...20% больше, что объясняется большей массой вращающихся частей, чем в обычных винтовых конвейерах.

Производительность транспортирующей трубы со спиралью определяют так же, как и производительность винтового конвейерв.

Скорость перемещения материала

Техническая характеристика транспортирующей трубы

Длина ,мм...................................................10...100

Диаметр , мм.............................................200...1200

Частота вращения , мин ................................10...50

15. Гравитационные устройства.

В бункерных и транспортных установках широко применяют средства гравитационного (самотечного) транспорта, к которым относятся спускные желоба, лотки и трубы, каскадные и винтовые спуски. Гравитационные устройства предназначены для подачи насыпных грузов из бункеров и штучных грузов на погрузочных установках.

Распространенные на практике сечения лотков и желобов показаны на рис. 29.1, а-г. Рис. 29.1. Схемы спусковых устройств: а и б – стальные открытые полукруглый и прямоугольный желоба; в и г – деревянные открытые желоба; д и е – круглая и квадратная стальные трубы; ж – деревянная квадратная труба; з – стальной закрытый прямоугольный желоб; и – поворотный спуск

Рис.29.2. Схемы к расчету спускных устройств: а – винтовая поверхность с вертикальным бортом; б – то же с наклонной образующей; в – схема спускного устройства; г – схема определения угла поворота струи груза; д – схема определения высоты свободного падения частицы груза; е – схема определения скорости истечения наклонной струи; ж – составной желоб

РРо

Рис. 29.3. Неприводные роликовые конвейеры: а - стационарный однорядный; б - стационарный раздельный сдвоенный; в - сдвоенный с наклонными роликами для цилиндрических грузов; г - с наклонными роликами (дисками) для труб; д - передвижной; е - передвижной раздвигающийся

Рис. 29.4. Опорные элементы: а - цилиндрический ролик; б - желобчатый ролик; в - дисковые ролики; г - шаровая опора; д - дисковые ролики с ребордами на сквозных осях; е - дисковый ролик с ребордами на полуоси; ж - ролик с эксцентриковым выравнивателем уровня установки; з - ролик с винтовым выравнивателем уровня

Рис. 29.5. Приводы роликов конвейеров: а - от вала с коническими зубчатыми колесами; б - от канатной тяги; в - от одной общей приводной цепи; г - от цепной передачи от ролика к ролику; д - от индивидуального двигателя

Рис. 30.1. Пневмотранспортные установки: а – всасывающая; б – нагнетательная; в – смешанная; г – схема цементовоза и приемного бункера

Рис. 30.2. Винтовой питатель

Рис. 30.3. Фильтры: а – сухой; б – мокрый

Рис. 30.4. Схемы гидротранспртных установок с подачей груза: а – пульпонасосом; б – из бункера; в – самотеком

Рис. 31.1. Классификация бункеров

16. Роликовые конвейеры.

Особенности конструкции

Популярность, которой пользуется рольганги, прежде всего, связана с особенностью конструкции. К ним можно отнести:

1. Для выполнения основной задачи используется группа роликов, которые имеют ось.

2. Все вращающиеся элементы закреплены на раме.

3. Все ос неподвижные. Они служат основанием для подшипников, при помощи которых и осуществляется вращательное движение роликов.

4. Часто можно встретить, когда рольганг имеет сварной тип устройства, который состоит из ролика, вращающегося в специальном подшипниковом узле.

5. Для того чтобы рассматриваемое устройство стабильно работало, длина поверхности соприкосновения выбирается с учетом ширины или диаметра заготовок: рольганг должен иметь ролики больше.

6. Расстояние между роликами должно быть несколько меньше показателя половины длины транспортируемого груза.

7. В некоторых случаях рольганг используется для транспортировки ящиков, а не деталей.

8. Рама создается с учетом веса перемещаемого груза.

Простота конструкции и ее относительно небольшая стоимость определяет популярность рассматриваемого устройства.

Применение конвейера

Рольганги используется во многих отраслях промышленности. Подобное устройство применяется в нижеприведенных случаях:

1. Для транспортировки несыпучих грузов, к примеру, контейнеры, ящики, поддоны, листовой материал, длинномерные заготовки.

2. В металлообрабатывающей промышленности для транспортировки проката от одной точки обработки к другой. Рольганги создают с расчетом на определенный вес и габариты заготовок. При этом многие проводят модификацию устройства для того, чтобы оно идеально подходило к станку.

Подобное устройство можно часто встретить на пилорамах, на машиностроительных заводах, там, где конвейер ленточного типа не может быть применен.

Особенности изготовления

От надежности работы конвейера зависит многое, в том числе надежность станка. Рольганг работает, как правило, при сложных условиях: на конструкцию постоянно воздействует ударно-динамическая нагрузка, пыль, высокая температура и другие внешние воздействия.

Учитывая подобные особенности, при производстве стали использовать следующие материалы:

1. Рольганг имеет раму, как правило, из конструкционной стали, поверхность которой защищают порошковым покрытием. Нержавеющая сталь, алюминиевый анодированный профиль также могут стать материалами, которые используются при создании рамы.

2. Ролики холостые создают из подшипников качения или скольжения. Корпус изготавливают из металла.

Приводной поворотный рольганг

При использовании в определенных условиях рольганг может быть усовершенствован.

Классификация рольгангов

В зависимости от особенностей конструкции, ее предназначения, рольганг классифицируется следующим образом:

1. Приводные версии имеют общий привод, используются при необходимости обеспечения постоянной скорости передвижения, при транспортировке в горизонтальном положении без наклона.

2. Гравитационные и вращаются свободно, не имеют привода, транспортировка осуществляется за счет расположения конвейера под углом и тяжести деталей.

3. Наклонные рольганги используются для транспортировки объекта в плоскости, расположенной под наклоном.

4. Поворотный тип конструкции предусматривает наличие дополнительных секций, которые при необходимости могут перенаправлять движение.

5. Гибкие рольганги имеют раму, которая напоминает гармошку. При необходимости подобная рама может изменять свою длину, что позволяет поменять траекторию движения в вертикальной или горизонтальной плоскости.

6. Подающие и имеющие стопы с шариковыми опорами.

Раздвижной рольганг неприводной

Вышеприведенная классификация касается исключительно особенности рамы. Также можно отметить классификацию по типу установленных роликов:

1. Холостые представлены подшипниками качения или скольжения. Часто используются при подаче деталей за счет инерции.

2. Фрикционные применяются в условиях накопления груза и его остановки на конвейере. Остановка происходит за счет встроенной фрикционной муфты.

3. Приводные работают от мотора с редуктором (включение редуктора в систему необходимо для уменьшения количества оборотов мотора и увеличения его тяги), а также цепного привода и системы звездочек. В последнее время для транспортировки нетяжелых грузов стали использовать ремни.

17. Качающиеся конвейеры.

Качающимся называется конвейер, представляющий собой подвешенный или опирающийся на неподвижную раму желоб (трубу), который совершает колебательные движения для перемещения груза, находящегося в желобе (трубе).

Качающийся конвейер, в котором перемещение груза осуществляется силами инерции без отрыва его от желоба, называется инерционным. В этих конвейерах амплитуда колебаний желоба составляет 10...150 мм, а частота — 0,67...6,67 колебаний в секунду.

Рис. 15.1. Качающийся конвейер с постоянным давлением груза на дно желоба:

а — схема конвейера; б — схема двухкривошипного привода; в — диаграмма скоростей желоба (u_ж), груза (u_г) и ускорения желоба (а_ж)

 

Качающийся конвейер, в котором перемещение груза осуществляется микробросками с отрывом части груза от желоба, называется вибрационным. В этих конвейерах амплитуда колебаний не превышает 0,5...15 мм, а частота — более 7,5...50 колебаний в секунду.

Различают инерционные конвейеры с постоянным и переменным давлением груза па дно желоба.

Конвейер с постоянным давлением груза (рис. 15.1) состоит из желоба 1, опорных катков 3 и двухкривошипного привода (рис. 15.1, б). Привод состоит из шатуна 2, коленчатого вала 8, соединительной планки 7, кривошипа 6, клиноременной передачи 5, электродвигателя 4 и маховика 9. При такой кинематической схеме обеспечивается прямолинейное переменно-возвратное движение желоба и перемещение вперед находящегося в нем груза.

Конвейер с переменным давлении груза (рис. 15.2) состоит из желоба 1, упругих стоек 4, жестко прикрепленных к желобу и опорной раме под углом b к вертикали, рамы 3 и кривошипного привода (рис. 15.2, б), включающего шатун 2, двигатель 5, клиноременную передачу 6, коленчатый вал 7, маховик 8. На рис. 15.2, в представлена диаграмма скоростей желоба u_ж, груза u_г и ускорения желоба а_ж. При такой схеме конвейера давление груза на желоб при прямом и обратном ходе различно.

Рис. 15.2. Качающийся конвейер с переменным давлением груза на дно желоба:

а — схема конвейера; б— привод; в — диаграмма скоростей желоба (u_ж), груза (u_г) и ускорения желоба (а_ж); Т — период колебаний

Вибрационные конвейеры различаются: по направлению перемещения груза — горизонтальные, пологонаклонные и вертикальные; по способу крепления грузонесущего элемента — на свободных упругих подвесках-амортизаторах и на наклонных направляющих стойках; по количеству одновременно колеблющихся масс — одномассные, двухмассные, многомассные; по динамической уравновешенности — неуравновешенные и уравновешенные; по количеству грузонесущих элементов (желобов или труб) — одноэлементные и двухэлементные; по характеристике и настройке упругой системы — с резонансной, дорезонансной или зарезонансной настройкой.

На рис. 15.3 приведены схемы основных типов вибрационных конвейеров.

Вибрационный конвейер подвесной конструкции со свободно колеблющейся одномассной системой (рис. 15.3, а) состоит из грузонесущего элемента 1 (труба или желоб), свободно подвешенного на амортизаторах 2 и получающего направленные колебания от электромеханического центробежного привода — вибратора 3, расположенного под углом b к направлению колебания (обычно b = 20...30°) ниже (сплошная линия) или выше (штриховая линия) грузонесущего элемента. В другом конструктивном варианте грузонесущий элемент может опираться на амортизаторы.

Широко применяются горизонтальные двухтрубчатые динамически уравновешенные виброконвейеры на упругих стойках (рис. 15.3, б). Когда одна труба движется вперед, другая — назад, но в обеих трубах груз всегда движется в одном (заданном) направлении. Кривошипно-шатунный механизм нагружен незначительно, так как колеблющаяся масса имеет резонансную настройку. Груз движется в сторону отклонения нижнего шарнира коромысла по отношению к вертикальной плоскости, проходящей через верхний шарнир. В конвейере на схеме рис. 15.3, в уравновешивающим элементом является специальная балка.

 

Рис. 15.3. Схемы вибрационных конвейеров:

а – однотрубный на пружинных подвесках с электровибратором, б— двухтрубный на упругих стойках с эксцентриковым вибратором; в — однотрубный на упругих стойках с эксцентриковым вибратором и уравновешивающей балкой

 

Наиболее перспективными являются вибрационные конвейеры, в которых груз не крошится, не пылит и почти не вызывает изнашивание желоба. Применение инерционных конвейеров ограничено из-за повышенного износа желоба, вызываемого постоянным трением груза о его стенки, высоких динамических нагрузок и неуравновешенности машины. Из инерционных чаще применяются конвейеры с переменным давлением груза на дно желоба.

Областью применения качающихся конвейеров является герметичное транспортирование пылящих, горячих, химически агрессивных насыпных грузов. Эти конвейеры не могут транспортировать липкие грузы и плохо транспортируют тонкодисперсные пылевидные грузы (например, цемент).

 

18. Вибрационные конвейеры.

Вибрацио́нный конве́йер — разновидность конвейера, принцип действия которого основан на колебательном движении рабочего грузонесущего органа. Вибрационные конвейеры предназначены для транспортировки тонкодисперсных (от десятков микрон), зернистых и кусковых материалов (до 1000 мм и более) с температурой транспортируемого груза до 1000—1200 ^оC в горизонтальном, наклонном или вертикальном направлениях. Вибрационные конвейеры широко используются в горной промышленности. Конструктивно вибрационный конвейер состоит из неподвижной рамы, привода, одного или нескольких рабочих органов и пружнных соединений. Рабочий орган бывает открытого лоткового или коробчато-трубчатого закрытого типа. Последний обеспечивает герметизацию транспортируемого материала. В зависимости от числа колебательных масс вибрационный конвейеры подразделяются на одномассные, двумассные и многомассные; по режиму колебательных движений рабочего органа — на послерезонансные, резонансные и дорезонансные. Последние наименее распространены. Различают вибрационные конвейеры с круговой, эллиптической, прямолинейной, горизонтальной и наклонной траекториями движения рабочего органа. Колебательные движения рабочего органа могут возбуждаться эксцентриковыми, инерционными, электромагнитными, пневматическими и гидравлическимиприводами. Вибрационный конвейер, как правило, имеют длину в горизонтальном или наклонном направлениях до 100 м, а у вертикальном — до 10 м. Производительность горизонтальных и наклонных вибрационных конвейеров составляет до 200 {\displaystyle {\text{м}}^{3}/{\text{час}}} , вертикальных — 50 {\displaystyle {\text{м}}^{3}/{\text{час}}} .

Вибрационные конвейеры часто используют для перемещения руды в горно-рудной промышленности. Они постоянно находятся и работают под слоем взорванной руды, поэтому их конструкция должна быть простой и надёжной. Производительность таких конвейеров составляет до 450 т/час, длина грузонесущего органа — порядка 9-10 м, а мощностьприводного двигателя — порядка 20 кВт.

19. Пневматические транспортирующие устройства.

Пневматическими установками перемещают сыпучие грузы по трубам с помощью сжатого или разреженного воздуха. Их применяют для погрузки, разгрузки и перемещения цемента, песка, извести, опилок и т.п. По принципу действия различают установки всасывающего и нагнетательного действия.

В установках всасывающего действия (рис.65,а) транспортируемый материал поступает во всасывающий трубопровод 2 вследствие разрежения в нем воздуха, создаваемого вакуум-насосом 8. С помощью сопел 1 возможен забор материала одновременно из нескольких мест.

Из всасывающего трубопровода смесь воздуха с транспортируемым материалом поступает в осадительную камеру 3, где, вследствие резкого снижения скорости потока из-за расширения выходного сечения, более тяжелые частицы материала оседают и через шлюзовой затвор 4 высыпаются в бункер 5, а частично очищенный воздух поступает в фильтр 6, работающий по тому же принципу осадительной камеры, где он очищается дополнительно и, пройдя через вакуум-насос 8, по трубопроводу 7 выбрасывается в атмосферу.

Вакуумный эффект в таких установках снижается по мере удаления от вакуум-насоса. Перепад давлений на участке сопло—насос составляет 40...80кПа,.в связи с чем установки всасывающего действия способны транспортировать материалы на небольшие расстояния при малом перепаде высоты. Существенным недостатком таких установок является небольшая долговечность вакуум-насоса, внутренние полости которого подвергаются абразивному изнашиванию при недостаточной очистке выбрасываемого в атмосферу воздуха.

В установках нагнетательного действия (рис.65,б) материал перемещается в потоке воздуха под действием избыточного давления, создаваемого компрессором 10, который засасывает воздух из атмосферы через воздухоприемник 9 и подает его в воздухосборник (ресивер) 17, откуда он поступает в транспортный трубопровод 14. Материал подается из загрузочного устройства 13 через затвор 12 Далее транспортная схема аналогична рассмотренной выше: в осадительной камере 15 происходит отделение материала от воздуха, который через затвор 16 выпадает в бункер 17, а воздух, очистившись от примесей фильтром 18, выбрасывается в атмосферу. Нагнетательные системы применяют для транспортирования материала по разветвленному трубопроводу из одного места в несколько мест на значительные расстояния при большом перепаде высот. Давление воздуха в них 0,2...0,8мПа.

Рис.65. Принципиальные схемы пневмотранспортных установок

Всасывающая и нагнетательная системы могут быть объединены в одну пневмотранспортную установку, например, при разгрузке вагонов с последующим транспортированием материала на дальние расстояния. Соединительным элементом в этом случае может быть конвейер любого типа, например, ленточный, на который материал разгружается из бункера 5 всасывающей части установки и которым он загружается в загрузочное устройство 13 нагнетательной части.

Преимущества пневматического транспортирования заключаются в герметичности установки, исключающей пыление и загрязнение материала, в полной механизации процесса загрузки и разгрузки материала, в компактности оборудования и возможности перемещения материала по трассе любой конфигурации протяженностью до 2 км при большом перепаде по высоте и большой производительности (200... 300т/ч и более). Недостатком является высокий удельный расход энергии (в 3—6 раз больше, чем для конвейеров), быстрое изнашивание деталей оборудования при перемещении абразивных материалов.

Автоцементовозы (рис.66) применяют для доставки цемента с цементных заводов и элеваторов на стройки и предприятия строительной индустрии. Автоцементовоз представляет собой цистерну-полуприцеп 2 к автомобильному седельному тягачу, установленную под углом 6...8° в сторону разгрузки, и оснащенную системой загрузки и выгрузки цемента. Во время стоянки без тягача цистерна-полуприцеп опирается на выдвижные опоры 3. Внутри цистерна оборудована аэролотком 15, представляющим собой желобы, на которые натянута пористая ткань.

Рис.66. Автоцементовоз

Загрузка осуществляется через люк 1 и самостоятельно. Принцип самозагрузки основан на действии установки всасывающего типа, как на рис.16,б. Оборудование для загрузки состоит из заборного сопла 6 с гибким шлангом 7, распределительной трубы 9, вакуум-насоса 4 и фильтров 5. Вакуум-насос приводится в действие от двигателя автомобиля и может работать в режиме насоса при загрузке и в режиме компрессора при разгрузке. Воздух очищается от цемента в фильтрах 11 и 5. В цистерне установлены сигнализатор уровня цемента 10 и манометр 12. Воздушная система снабжена обратными 13 и 14 и предохранительным 16 клапанами. При разгрузке через аэролоток в цистерну от насоса-компрессора подается сжатый воздух. При достижении рабочего давления 0,15...0,20мПа открывается разгрузочный кран 8, к шаровой головке которого присоединяется шланг. Насыщенный воздухом цемент приобретает подвижность и подается в склады хранения на высоту до 25м. Производительность выпускаемых автоцементовозов 3, 5, 8, 13 и 22т.

20. Гидравлические транспортируюшие устройства.

Назначение и общее устройство установок гидравлического транспорта

Установки гидравлического транспорта (рис. 1) служат для перемещения насыпного груза по трубам и желобам в струе жидкости (воды). Смесь груза с водой называется гидросмесь или пульпа. Принцип действия гидравлических транспортных установок заключается в передаче энергии движущейся воды частицам насыпного груза и перемещении их с большой скоростью.

Гидротранспортные установки разделяют на напорные и безнапорные. По желобам (каналам) пульпа перемещается самотеком в сторону движения. По трубопроводам пульпа перемещается самотеком или под напором с помощью насоса: в горизонтальном направлении, вниз или вверх.

Гидротранспорт применяется в котельных ТЭС (для уборки золы, шлака); на металлургических заводах (для уборки шлаков); в горной промышленности (подъем на поверхность угля, руды и подача в шахты закладочного материала); на обогатительных фабриках; в химической промышленности; в строительстве (перемещение размытого струей воды грунта).

Преимуществами гидротранспортных установок являются: компактность трубопроводов; герметичность; высокая производительность; большая длина транспортирования по сложной трассе; простота технического обслуживания; возможность создавать любую по очертаниям трассу; автоматизация процесса транспортирования; обеспечение загрузки и разгрузки в любой точке трассы.

Рис. 1. Схемы гидротранспортных установок:

а – с пульпонасосом; б – с водяным насосом и питателем; в – самотечная;

1 – водопровод; 2 – пульпонасос; 3 – пульпопровод; 4 – насос для чистой воды;

5 – водоотделительный грохот; 6 – резервуар для пульпы; 7 – водяной насос;

8 – бункер с питателем; 9 – резервуар для воды; 10 – резервуар для пульпы;

11 – бункер для породы; 12 – смесительная воронка

К недостаткам относятся: ограничение ассортимента транспортируемых грузов (по гранулометрическому составу); повышенный износ трубопровода; увеличенный расход энергии; потребность в больших количествах воды и опасность ее замерзания в зимних условиях; повышенная влажность в закрытых помещениях.

2. Механическое оборудование установок гидравлического транспорта

Загрузочные устройства (питатели) служат для подачи насыпного груза в трубопровод, который находится под высоким давлением. Загрузочные устройства не должны при работе пропускать воду из трубопровода, по принципу действия выполняются камерными (наибольшее применение) и бескамерными.

Камерные питатели обеспечивают цикличную подачу груза, бескамерные – непрерывную. Цикл работы камерных питателей состоит из времени наполнения камеры, ее освобождения и маневрирования поочередно закрывающимися и открывающимися затворами. Управление затворами двух рядом стоящих секций камерных питателей выполняется таким образом, что в период, когда выпускная камера одной секции заполняется грузом, вторая разгружается в трубопровод.

Пульпонасосы используются центробежные и поршневые (при перемещении неабразивных грузов). Преимуществом поршневых насосов является создание высоких давлений; недостатками – быстрый износ, большие габаритные размеры, пульсирующее действие, способствующее выпадению частиц твердых фракций в трубопровод. По конструкции и принципу действия центробежные насосы почти не отличаются от насосов для воды.

Используются одноступенчатые (основной тип), двух- и многоступенчатые насосы (достаточно редкое применение).

Основные требования, предъявляемые к пульпонасосам: транспортирование крупных (до 100 мм) кусков груза; высокая износостойкость; удобство обслуживания и ремонта. Для увеличения срока службы быстроизнашивающихся элементов пульпонасосов применяют специальные стали и материалы, армирование навулканизированной резиной.

3. Назначение и общее устройство установок пневматического транспорта

Установки пневматического транспорта служат для перемещения насыпных и штучных грузов по трубам или желобам в струе сжатого или разреженного воздуха. Установки для насыпных грузов перемещают пылевидные, порошкообразные, зернистые и кусковые материалы, а установки для штучных грузов предназначены для транспортирования по трубам отправлений (пневмопочта),производственной документации и мелких грузов, уложенных в патроны. Движение воздуха в трубопроводе создается нагнетательными или вакуумными насосами.

Установки, транспортирующие насыпной груз во взвешенном состоянии в потоке воздуха, разделяют на всасывающие (вакуумные), нагнетательные (напорные) и комбинированные (рис. 2).

Всасывающие установки используются там, где требуется забирать насыпной груз из нескольких пунктов и передавать его в один приемный пункт, например, при выгрузке зерна из барж в приемный склад (несколько сопл засасывают зерно сразу из многих отсеков трюма). Во всасывающих установках грузы перемещаются под действием разреженного воздуха, груз поступает в трубопровод через всасывающее сопло, а в конечном пункте шлюзуется из камеры с разреженным воздухом во внешнее пространство. Машинная часть всасывающих установок (воздушный насос и отделительное устройство) расположена с той стороны трубопровода, в которую происходит транспортирование груза.

Нагнетательные установки удобны в тех случаях, когда груз, получаемый из одного пункта, необходимо распределить по нескольким приемным точкам. В нагнетательных установках груз перемещается в струе сжатого воздуха. Груз поступает в трубопровод с помощью питателей в находящийся под давлением трубопровод, при этом «переносная» способность струи выше, чем во всасывающих установках из-за перепада давления и большей скорости струи. Нагнетательные установки применяются для трудно перемещаемых грузов, при транспортировании на большие расстояния или на подъем. Машинная часть расположена с той стороны трубопровода, от которой происходит транспортирование груза.

Рис. 2. Схемы пневмотранспортных установок:

а – всасывающей; б и в – нагнетательных высокого давления;

г – всасывающе-нагнетательной; 1, 15 – сопло; 2, 8, 13, 16, 19 – трубопровод;

3 – приемный резервуар-отделитель; 4 – пылеуловительный циклон;

5, 18 – шлюзовые затворы; 6, 20 – воздуходувная машина; 7 – камерный питатель;

9 – переключатель; 10 – фильтр; 11 – бункер; 12 – питатель; 14, 17 – отделитель

Пневмоустановка комбинированного типа забирает груз из нескольких загрузочных мест и подает одновременно в несколько приемных пунктов. Грузы перемещаются под действием разреженного воздуха и в струе сжатого воздуха. Машинная часть расположена в промежуточной точке трубопровода. Пневмоустановки комбинированного типа наиболее удобны для разветвления трубопроводов с обеих сторон.

Движущаяся по трубопроводу с большой скоростью струя воздуха образует с мелкофракционным грузом достаточно однородную аэросмесь, заполняющую сечение трубопровода. Частицы груза перемещаются скачкообразно во взвешенном состоянии и скольжением по нижней стенке трубы.

Пневмотранспортные установки для насыпных грузов по принципу действия разделяют на транспортирующие груз в потоке воздуха во взвешенном состоянии и транспортирующие груз методом аэрации, т. е. насыщения воздухом сыпучего тела, приобретающего при этом свойства жидкости и текущего по наклонному желобу под действием силы тяжести.

В качестве воздуходувного оборудования в нагнетательных системах используют компрессоры, воздуходувки и вентиляторы, в вакуумных (всасывающих) – вакуум-насосы и вентиляторы.

Пневмотранспорт широко используется в строительстве, сельском хозяйстве, различных отраслях промышленности, при проведении перегрузочных операций на железнодорожном транспорте, в морских и речных портах, на транспортных перегрузочных узлах комплексах.

Установки пневматического транспорта предназначены для перемещения цемента, мелко- и среднекускового угля, измельченной породы, зерна, соли и других сухих порошкообразных и мелкокусковых грузов.

Основными параметрами пневмотранспортных установок являются: производительность – до 100 т/ч и длина транспортирования от 100 м до нескольких километров.

К преимуществам относятся компактность и герметичность системы; отсутствие потерь груза; сложная конфигурация трассы; высокая надежность; удобство и простота технического обслуживания из-за сосредоточения основного оборудования в одном месте; обеспечение разветвленных грузопотоков; возможность сопряжения с технологическим процессом. Недостатками являются высокая энергоемкость; интенсивное изнашивание трубопроводов (особенно на участках поворотов); ограничение ассортимента транспортируемых грузов.

4. Механическое оборудование установок пневматического транспорта

Загрузочные устройства (питатели) служат для подачи насыпных грузов в нагнетательный трубопровод. Используются камерные и бескамерные питатели. Камерные питатели выполняются одно- идвухкамерными. У однокамерного питателя, работающего с подачей воздуха вверх, транспортный трубопровод вертикально по оси камеры. В нижней конической части камеры расположены пористые плитки, через которые проходит сжатый воздух, аэрируя нижние слои лежащего в камере груза. Аэрированный материал под давлением воздуха поступает в трубопровод и движется по нему вверх. Камерные питатели не имеют вращающихся в сыпучей среде деталей и поэтому могут применяться при транспортировании абразивных материалов.

Отделители служат для отделения насыпного груза от аэросмеси и располагаются в конечном пункте, а в комбинированных системах и в промежуточных пунктах установки.

Отделители представляют собой резервуар, в котором скорость струи воздуха резко уменьшается, груз выпадает из струи, собирается на дне резервуара и выпускается через затвор. Для более эффективного отделения частиц груза внутри резервуара устанавливают направляющие поверхности из листовой стали, ударяясь о которые, струя аэросмеси изменяет свое направление. Способствуя выпадению из нее частиц груза.

Воздуходувные машины выполняют центробежными или поршневыми в зависимости от давления и условий работы.

Центробежные машины разделяют на вентиляторы и турбомашины; поршневые машины представляют собой с вращательным движением рабочего органа (ротационные) и с возвратно-поступательным движением поршня. Действие центробежных машин основано на центробежном принципе, при котором кинетическая энергия струи воздуха превращается в потенциальную энергию давления.

5. Расчет гидро- и пневмотранспортных установок

Исходными данными для расчета являются:

- объемная или массовая производительность;

- характеристика груза;

- длина и конфигурация трубопровода.

По заданным исходным данным определяют основные параметры, обеспечивающие устойчивый режим транспортирования груза: скорость движения несущей среды (воды, воздуха); необходимое количество воды или воздуха; диаметр трубопровода; сопротивления движению смеси на различных участках трубопровода и напор или давление для их преодоления; мощность двигателя насосного или воздуходувного агрегата.

При определении скорости, напора или давления несущей среды основными параметрами являются крупность частиц и плотность груза. Группы крупности насыпных грузов:

- кусковые (а > 40 мм);

- крупнозернистые (а = 6–40 мм);

- мелкозернистые (а = 2–6 мм);

- грубодисперсные (а = 0,15–2 мм);

- тонкодисперсные (а < 0,15 мм).

Расчет для тонкодисперсных, грубодисперсных и кусковых грузов имеет существенные отличия.

21. Назначение грузоподъёмных машин (ГПМ). Классификация. Основные характеристики ГПМ

Грузоподъемные машины предназначены для подъема или перемещения груза в горизонтальном и вертикальном направлении. В строительстве при помощи этих машин достаточно часто осуществляют различный монтаж и демонтаж. ГПМ по констр. признаку : подъемники (группа машин период. действия для подъема грузов и людей по направляющей); подъемные механизмы группа машин период. действия для подъема и опускания грузов (домкраты и лебедки).

Домкраты – толкатели, поднимающие или опускающие груз на небольшое расстояние бывают винтовые, зубчато-реечные, гидравл. и пневматические. использ. как самостоятельно так и в составе более сложных ГПМ.

Лебедки – совокупность приводного барабана и тягового органа. использ. для перемещения грузов как самостоятельные ГПМ.

Таль – подвешенная неподвижная лебедка.

Тельфер - подвешенная лебедка с приводом передвижения.

Кран – машина циклического действия для подъема и опускания груза, подвеш. с помощью крюка или др. грузозахватного устройства.

Краны делят в завис. от области обслуживания и конструкции:

1. Пролетные

2. Стреловые

Пролетные краны.

Горизонтальное перемещение таких кранов осущ. с помощью поступательного перемещения самого крана и крановой тележки.

Кран мостового типа – кран у которого грузозахватный орган подвешен к тележке, тали или стреловому крану, перемещ. по мосту.

Кран мостовой - кран у которого несущие элементы конструкции опираются на крановый путь.

Козловой кран - кран у которого несущие элементы конструкции опираются на крановый путь при помощи двух опорных стоек. Такие краны применяют для обслуживания больших открытых площадок.

Кабельный кран – кран у которого грузозахватный орган подвешен к тележке, перемещ. по несущим канатам, закрепленным на двух опорах. Такие краны применяют при пролетах от 100 м до 1 км.

Кран мосто-кабельный - кран у которого несущими элементами явл. канаты, закрепл. на концах моста, установленного на опорных стойках.

Стреловой (консольный) – поворотный кран у которого стрела закреплена на поворотной платформе. Гориз. перемещение груза обеспечивается либо вращат. движением стрелы, либо пост. движением тележки по стреле либо всего крана.

По конструктивным особенностям ходовой части и зоне обслуживания: мобильные краны (автомобильные, гусеничные); краны, действ. на малые расстояния (портальные, башенные, велосипедные, настенные

Портальный кран прим. Для погрузочных/разгрузочных работ в портах и на открытых площадках. Поворотная часть устанавл. на порталах и полупорталах.

Настенный кран имеет две опоры, уст. на стене.

Башенный кран – поворотный кран со стрелой, закрепл. в верхней части вертикально расположенной башни.

Велосипедный – кран, перемещ. по наземным рельсовым путям и удерживаемый верхней направляющей.

Классификация кранов.

По степени подвижности: подвижные (самоходные или прицепные), полустационарные – обслуж ограниченные пространства, стационарные.

По направлению перемещения груза: с прямолинейным движением крана, с поворотной стрелой и радиальным перемещением груза, комбинированные – поступ. движение тележки или крана с вращением стрелы.

По грузоподъемности: Легкие (до 10 т), Средние (10-40 т), Тяжелые (>40 т).

По типу привода: Ручной, Электр., Гидравлический, Пневматический.

По типу грузозахватного приспособления: Крюковые, Грейферные, Магнитные, Со спец. приспособлением.

По типу ходового устройства: Кран рельсовый, На гусеничном ходу, На колесном ходу, На пневмоколесном ходу.

22. Домкраты. Классификация.

Домкра́т (от нидерл. Dommekracht; нем. Daumkraft, Wagenwinde, Hebe-

winde) – механизм для подъёма и опускания опирающее-

гося на него груза (конструкций и оборудования), на

небольшую высоту (200-500мм), а также для сдвига-

ния или передвижения груза на незначительные рас-

стояния, выверке конструкций при их установке.

Домкрат незаменим в тех случаях, когда нужно получить большое усилие, в основном используемое для поднятия грузов различных весовых категорий.

Интересные факты. Существует легенда, что домкрат в древности использовался в военных действиях в качестве инструмента, которым ломали ворота в осаждённый город. По этой причине конструкция домкрата была засекречена. Если верить легенде, конструкция домкрата была продана (один из первых случаев шпионажа, который известен истории). По другой версии, бродячий художник написал портрет дворянина, который опирался на домкрат. После чего художник воспроизвел рисунок и передал (или продал) его враждующей стороне.

Идея создания первого в мире автомобильного гидравлического подъёмника родилась случайно. Её автор — Питер Лунати, занимавшийся ремонтом автомобилей, во время посещения парикмахерской увидел, как мастер легко зафиксировал кресло на нужной высоте. Не прошло и года, как в 1925 годуЛунати изготовил автомобильный платформенный подъёмник с центральной гидравлической стойкой, запитывающейся от гидроагрегата с ручным насосом.

Применение. Домкраты незаменимы:

▬ в быте автолюбителей и автомастерских,

▬ в работе складов и производств различных уровней.

▬ в строительном производстве домкраты используются:

▪ при выполнении вспомогательных работ, на основных

монтажных и ремонтных работах, когда надо поднять

груз массой 1000 т и более на небольшую высоту,

обычно до 0,6÷0,6м;

▪ также для перемещения грузов по горизонтали и вы-

верке конструкций при их установке;

▪ домкрат может быть также составной частью строи-

тельных машин и приспособлений.

Достоинства домкратов:

- имеют небольшой вес и легко переносятся с места на место;

Домкраты испытывают не реже одного раз в год.

Классификация домкратов. Домкраты различают:

а). По назначению:

●- выверочные - для небольших перемещений оборудования (10-

40мм) в проектное положение, которые выпол-

няются обычно винтовыми и реже гидравличе-

скими;

● грузоподъемные - для значительных перемещений оборудо-

вания (50-350мм);

б). По конструктивному исполнению (в зависимости от специфи-

ки применения – те, где в основном упор дела-

ется на механику, и в которых применяются раз-

личные жидкости или сжатый воздух в качестве

подъемной силы):

● реечные,

● винтовые,

● гидравлические.

● пневматические;

а б в г

Рис.15. Домкраты (по назначению):

а – реечный; б – винтовой; в – гидравлический; г – пневматический.

Наиболее распространены: винтовые, реечные и гидравлические домкраты.

в). По мобильности:

● стационарный,

● переносной,

● передвижной.

а

б в

Рис.16. Домкраты (по мобильности):

а – стационарный; б – переносной; в – передвижной.

Общепринятые характеристики домкратов:

- грузоподъемность - характеризует максимально возможный вес поднимае-

мого груза;

- высота подхвата - минимальное расстояние между опорной поверхностью

(землей, полом) и подхватом (опорной точкой домкрата)

в нижнем рабочем положении, соответственно - нижней

кромкой груза (в автомобильном разрезе это клиренс);

- высота подъема - максимальное расстояние от опорной поверхности до

подхвата в верхнем рабочем положении;

- рабочий ход - расстояние между нижним и верхним рабочим положением под-

хвата;

- собственный вес - вес домкрата в рабочем состоянии;

- для некоторых видов домкратов актуальна так же характеристика передаточного числа - например, соотношение площади плунжера гидравлического насоса с площадью подъемного плунжера в гидравлических домкратах.

От него зависит усилие на рукоятке домкрата с ручной подкачкой или мощность двигателя электрического насоса.

23. Лебёдки и тали с ручным и механическим приводом.

Лебедки применяют для перемещения электрических машин, их частей и других грузов в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях. Лебед­ки выпускают с ручным, механическим или электрическим приводом, выпус­каются также унифицированные лебедки. Длина стального каната, применяе­мого на лебедках, составляет до 200-300 м; его диаметр выбирают по нагрузке, допустимой для данной лебедки. Лебедки устанавливают таким образом, чтобы ведущий конец каната подходил к барабану снизу.

Ручные лебедки рекомендуются к применению при выполнении небольших объемов работ, при отсутствии источника электроэнергии и при отсутствии на площадке механизированных подъемных устройств (автопогрузчики, краны, электролебедки).

Ручная лебедка приводится в движение вращением рукояток с обеих сторон барабана (с шестеренчатым приводом) или качанием рычага (с рычажным при­водом) непосредственным усилием рук. Лебедки с ручным приводом имеют грузоподъемность от 0,5до 5 т, лебедки с ручным рычажным приводом - 0,75, 1,5, 3 т.

Лебедки с электрическим приводом имеют грузоподъемность от 0,125до 12,5 т.

Унифицированная лебедка имеет как электропривод, так и ручной привод, Из них распространены лебедки грузоподъемностью 1,5, 3, 5 т.

Таль - подъемник подвесного типа с ручным или электрическим приводом. Состоит из цепного полиспаста с ручным приводом от бесконечной гоночной цепи. Наибольшее применение получили червячные и шестеренчатые (с зубча­той передачей) тали грузоподъемностью от 1 до 3 т. Тяговым органом в чер­вячных и шестеренчатых талях служат сварные калиброванные цепи. Все тали снабжены надежным автоматическим тормозом. Тали различных конструкций изготавливают для подъема груза на высоту до 3 м, а по специальному заказу -на высоту до 12м. Грузоподъемность червячных талей составляет от 1 до 12,5 т, а шестеренчатых - от 0,25 до 8 т.

Таль электрическая (тельфер) предназначена для вертикального подъема ч опускания, а также для горизонтального перемещения грузов вдоль однорель­сового пути. Она снабжена механизмом подъема груза и перемещения тележки с помощью электрического привода. Тельферы изготавливают грузоподъемно­стью до 10 т. Наибольшее применении электротали находят в помещениях ук-рупнительной сборки деталей оборудования в блоки и узлы, а также для реви-

зии частей выключателей и другого оборудования в передвижных инвентарных помещениях и устройствах.

24. Краны. Классификация. Краны мостового типа.

Мостовым кран называется потому, что его несущая конструкция выполнена в виде моста, перекинутого через пролет цеха и перемещающегося вдоль цеха или специальной эстакады по надземным рельсовым путям.

Различают следующие конструкции мостовых кранов: однобалочные и двухбалочные, с ручным и электрическим приводом, с кабиной управления и управляемые с пола (земли). В зависимости от типа грузозахватного органа мостовые краны подразделяются на крюковые (с одним или двумя крюками), магнитные (с подъемным электромагнитом) и грейферные. Кроме того, имеются мостовые краны, снабженные специальными грузозахватными органами (клещами, лапами и т. д.). По способу расположения мостовые краны бывают опорными и подвесными.

Однобалочный мостовой кран (кран-балка) состоит из прокатной двутавровой балки, прикрепляемой по концам к концевым (поперечным) балкам, снабженным ходовыми колесами. В качестве грузовой тележки здесь используется ручная или электрическая таль, перемещающаяся по нижней полке двутавровой балки. При больших пролетах главная балка усиливается фермами.

Однобалочный мостовой кран (кран-балка) состоит из прокатной двутавровой балки, прикрепляемой по концам к концевым (поперечным) балкам, снабженным ходовыми колесами. В качестве грузовой тележки здесь используется ручная или электрическая таль, перемещающаяся по нижней полке двутавровой балки. При больших пролетах главная балка усиливается фермами.

С 1947 по 1965 г. нашей промышленностью выпускались краны типа НК (разработка ВНИИПТМАШ) грузоподъемностью 1-5 т, с пролетами 5-15 м (рис. 1). В настоящее время они не выпускаются, но еще длительное время будут эксплуатироваться на предприятиях страны, поэтому в табл. 1 приводятся их технические характеристики.

В 1960 г. ВНИИПТМАШ разработаны новые конструкции опорных кранов. Опорные кран-балки конструкции 1960 г. грузоподъемностью 1 и 2 т имеют пролет 4-22,5 м, а при грузоподъемности 3 и 5т пролет составляет 4-28,5 м. Эти краны по конструкции делят на краны малых пролетов (4-11 м) и краны больших пролетов (12-28,5 м).

Рис. 1. Общий вид однобалочного мостового крана типа НК. 1 — главные (продольные) балки; 2 — концевые балки; 3 — тельфер.

У «раиов малых пролетов с управлением из кабины (рис. 2) пролетное строение моста представляет собой несущую ездовую двутавровую балку, опирающуюся концами на концевые балки. В плоскости верхних полок ездового двутавра размещена горизонтальная вспомогательная ферма. Вертикальная вспомогательная ферма и .площадки для обслуживания на кран-балках отсутствуют, поэтому кабина управления с оборудованием подвешена к продольному и поперечному швеллерам, опирающимся на несущий двутавр, концевую балку и специальную вертикальную формочку — кронштейн. Электроталь перемещается по нижним полкам несущего двутавра. Ток к ней поступает через токоприемники от троллеев. Краны питаются током от главных (цеховых) троллеев через токоприемники. Механизм передвижения кранов имеет один привод, укрепленный на валу приводного ходового колеса. Со вторым приводным колесом привод соединен трансмиссионным валом без промежуточных опор.

Рис. 2. Край-балка малого пролета (4-11 м) с управлением из кабины.

Рис. 3. Кран-балка большого пролета (11-28,5 м) с управлением из кабины.

На концевой балке со стороны, противоположной главным троллеям, размещен конечный выключатель 3 механизма передвижения крана. При управлении с пола здесь располагается также пусковая электроаппаратура механизма передвижения крана.

У однобалочных кранов больших пролетов с управлением из кабины (рис. 3) подвесная двутавровая балка подвешена посредине между двумя несущими вертикальными решетчатыми фермами к поперечным двутавровым балкам, опирающимся на несущие фермы. Вспомогательная горизонтальная ферма размещена между верхними поясами вертикальных несущих ферм симметрично по отношению к подвесной балке. Пролетное строение моста опирается на концевые балки. Вертикальная вспомогательная ферма и площадки для обслуживания на этих кран-балках также отсутствуют. Кабина управления с оборудованием подвешена к продольным и поперечным балкам и кронштейну, опирающимся на концевую балку и вертикальную несущую ферму. Электроталь перемещается по нижним полкам подвесного двутавра, получая ток с помощью токоприемников от троллеев. Ток от главных троллеев поступает через токоприемники. Механизм передвижения крана имеет два раздельных привода, укрепленных на валах приводных ходовых колес. На одной из концевых балок размещены два конечных выключателя для механизма передвижения крана, а при управлении с пола  — и пусковая электроаппаратура механизма передвижения однобалочного крана.

Устройство тельфера (электрической тали). Электрическая таль представляет собой грузоподъемный механизм для подъема груза и перемещения его вдоль однорельсового пути в виде двутавровой балки, прикрепляемой к кран-балке или подвешиваемой к потолку здания. Электротали делятся на три группы: с соосным расположением узлов механизма подъема; с электродвигателем, вмонтированным в грузовой барабан; с параллельно расположенными осями барабана и электродвигателя.

Электротали первой группы, применяющиеся в качестве грузоподъемных устройств на однобалочных кранах типа НК, состоят из следующих основных узлов (рис. 4): асинхронного электродвигателя подьема груза, корпуса тельфера с грузовым барабаном, редуктора, колодочного или дискового тормоза, каната.

Крюковой подвески, ведущей и ведомой тележек, двух электродвигателей передвижения. Каждый из перечисленных узлов является самостоятельным, что позволяет быстро производить сборку, разборку и замену узлов. Корпус электрической тали представляет собой цилиндрическую сварную коробку из листовой стали, на концах которой имеются фланцы с отверстиями под болты для крепления с одной стороны двигателя подъема груза, а с другой картера редуктора. В верхней части корпуса параллельно друг другу приварены две щеки с ребрами, с помощью которых тельфер подвешивается к траверсе тележки передвижения. В нижней части корпуса с одной его стороны имеется окно для пропуска грузового каната, а с другой приварена скоба, к которой на пальце крепится подвеска уравнительного блока. Блок и ветви грузового каната, намазываемые на барабан, расположены на одинаковом расстоянии от вертикальной оси корпуса. Благодаря этому зев крюка тельфера находится точно на вертикальной оси корпуса. В корпусе размещен грузовой барабан, установленный своими ступицами с одной стороны на подшипниках качения электродвигателя подъема, а с другой — на иодом валу редуктора.

Рис. 4. Общий вид электротали с соосным расположением узлов механизма подъема.

Полый вал редуктора, на шлнцевой поверхности которого крепится барабан, является валом последней ступени редуктора и в то же время служит для пропускания вала-шестерни первой ступени редуктора, передающей усилие от вала двигателя.

Тельфер со встроенным в барабан двигателем применяется на кран-балках конструкции 1960 г. Механизм подъема указанного тельфера, показанный на рис. 5, имеет токоподводящую коробку, барабан, редуктор и тормоз. В токоподводящей коробке находятся магнитный пускатель электропривода передвижения тельфера, пускатель механизма подъема и контактные кольца. В корпус грузового барабана впрессован статор электродвигателя, а ротор насажен на вал, имеющий на конце шлицы и соединенный посредством муфты с первым валом редуктора, на конце которого установлен маховик стопорного тормоза. На втором валу редуктора находится дисковый грузоупорный тормоз, предназначенный для регулирования скорости опускания груза. Вращающий момент от редуктора к барабану передается с помощью полого вала, имеющего зубчатый венец, который постоянно находится в зацеплении со ступицей барабана. Для всего ряда электроталей (кроме грузоподъемностей 0,125 и 0,25 т) предусмотрена единая система индексации (сокращенного обозначения), например Т32-511. Две первые буквы означают — таль электрическая, цифра за ними — грузоподъемность в тоннах, три цифры после черточки соответственно обозначают: номер исполнения тали, исполнение барабана и число скоростей механизма подъема.

Двухбалочный мостовой кран (рис. 6) представляет собой мост, перемещающийся по крановым путям на ходовых колесах, которые установлены в концевых балках. Пути укладываются на подкрановые балки, опирающиеся на выступы верхней части колонн цеха.

Расстояние между осями крановых рельсов называется пролетом крана. Расстояние между осями ходовых колес (при установке моста на четырех ходовых колесах) называется базой крана. При числе ходовых колес больше четырех они устанавливаются попарно на балансирах.

По верхнему (а в некоторых конструкциях по нижнему) поясу балок моста поперек пролета цеха передвигается крановая тележка, снабженная подъемным механизмом. Обычно на тележках мостовых кранов грузоподъемностью свыше 15 т устанавливаются два механизма подъема: главный и вспомогательный. Механизм передвижения крана установлен «а мосту крана, механизм передвижения тележки — непосредственно на тележке. Управление всеми механизмами производится из кабины, прикрепленной к мосту крана. Для обслуживания троллеев на кране предусмотрена специальная площадка. Подвод тока к тележке осуществляется с помощью гибкого кабеля или троллеев.

Рис. 5. Электроталь со встроенным в барабан двигателем. а — общий вид; б — кинематическая схема механизма подъема.

Рис. 6. Общий вид двухбалочного мостового крана.

Применение гибкого токоподвода упрощает конструкцию, повышает надежность эксплуатации и снижает массу крана, так как позволяет отказаться от стоек и площадок для их размещения и обслуживания.

Мост крана и его механизм передвижения. Мост крана состоит из жестко соединенных между собой главных и концевых балок. Главные балки выполняются в виде сплошных балок или решетчатых ферм. Имеется два типа мостовых кранов. Мостовой кран первого типа изготовляется из двух балок коробчатого сечения. Мостовой кран второго типа состоит из двух главных вертикальных ферм, непосредственно воспринимающих нагрузку, двух вспомогательных вертикальных ферм и четырех горизонтальных ферм, две из которых расположены в плоскости верхних поясов главных ферм и две — в плоскости нижних поясов. Каждая половина моста (из четырех ферм) крепится к концевым двухступенчатым балкам. Мост крана передвигается на ходовых колесах, приводимых в движение механизмом передвижения, который смонтирован непосредственно на мосту. Передача движения от двигателя, установленного на Мосту, к ходовым колесам крана осуществляется с помощью трансмиссионного вала и зубчатых передач. Трансмиссионный вал состоит из отдельных звеньев длиной 4-6 м, соединенных между собой муфтами. Обычно не все ходовые колеса крана соединены с двигателем. Ходовые колеса, соединенные с двигателем, называются приводными (или ведущими), а несоединенные — холостыми (или ведомыми).

В зависимости от частоты вращения трансмиссионного вала различают следующие механизмы передвижения моста: с тихоходным, среднеходным и быстроходным трансмиссионным валом. На рис. 7, а приведена кинематическая схема механизма с тихоходным трансмиссионным валом. При этой схеме в средней части моста устанавливается двигатель механизма передвижения, вал двигателя муфтой соединяется с цилиндрическим редуктором. Тормоз механизма устанавливается на соединительной муфте или на специальном тормозном шкиве, который располагается на втором конце вала двигателя. Выходной вал редуктора соединен с трансмиссионным валом, состоящим из отдельных секций. На рис. 7,6 показана схема механизма передвижения крана со среднеходным трансмиссионным валом. В этой схеме зубчатые передачи находятся не в одном месте, а разделены на две ступени: одна у двигателя, а вторая у ходовых колес. Эта схема применяется чаще всего на старых кранах. На рис. 7, в показана схема механизма передвижения крана с быстроходным трансмиссионным валом. В отличие от рассмотренных выше схем здесь вал вращается с той же частотой, что и двигатель, а передача в виде двух одинаковых редукторов устанавливается около концевых балок моста крана. Выходные валы редукторов с помощью муфт соединяются н еп оср едет вен нос валами ходовых колес. В последнее время широкое распространение нашла схема механизма передвижения с раздельным приводом (рис. 7, г). В этой схеме ходовые колеса концевой балки моста приводятся в движение индивидуальными двигателями. Между приводами, расположенными на различных концах балки, не предусмотрено никакой электрической связи. Выравнивание концевых балок в движении обеспечивается самой металлоконструкцией крана. Число ходовых колес, на которых перемещается мост крана, зависит от грузоподъемности крана. На кранах грузоподъемностью до 50 т обычно применяют четыре ходовых колеса. На кранах грузоподъемностью 75- 125 т и пролетом любой длины, а также на кранах грузоподъемностью 150 т и пролетом до 16 м мосты изготовляются с восемью ходовыми колесами. Краны грузоподъемностью 200 и 250 т с любыми пролетами имеют мост, перемещающийся на 16 ходовых колесах.

Для равномерного распределения нагрузки между ходовыми колесами применяют уравновешивающие балансиры. Ходовые колеса устанавливают в балансирах попарно.

Рис. 7. Схемы механизмов передвижения мостовых кранов.

Тележка мостового крана представляет собой сварную раму, которая передвигается «а ходовых колесах по рельсам, уложенным на главных балках. Тележки кранов малой и средней грузоподъемности обычно имеют четыре ходовых колеса, а кранов большой грузоподъемности (более 200 т) — восемь ходовых колес. В последнем случае для крепления колес используют балансиры. Ходовые колеса тележки приводятся в движение механизмом передвижения тележки, который состоит из двигателя, редуктора и вала, передающего движение от редуктора ходовым колесам. Кинематические схемы механизмов передвижения тележек представлены на рис. 8.

По конструкции крановые тележки (рис. 9) разделяют на крюковые, грейферные и магнитные.

Рис. 8. Схемы механизмов передвижения тележек мостовых кранов. а — механизм передвижения с боковым расположением двигателя; б — то же с центральным расположением двигателя; 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 тормоз; 4- приводное колесо; 5 – вал; 6 -зубчатая муфта; 7 — подшипник.

Рис. 9. Общий вид крановой тележки. а — крюковая; б — грейферная; в — магнитная.

У крюковой тележки вал двигателя механизма подъема соединяется с быстроходным валом редуктора при помощи зубчатой или упругой муфты. Тихоходный вал редуктора также при помощи муфты соединяется с валом, на котором находится барабан. От барабана движение передается крюку при помощи полиспаста. В подъемных механизмах малой грузоподъемности часто применяют двукратный полиспаст. Па кранах грузоподемкостью 125 т устанавливают шестикратные полиспасты. В сдвоенных дву-, четырех- и шестикратных пэли-спастах ось уравнительного блока неподвижно закреплена на раме тележки. В трехкратных полиспастах уравнительный блок располагают между подвижными блоками, и при работе полиспаста он перемещается вместе с ними. К оси подвижных блоков крепится крюк крана.

Конструкция грейферной тележки крана показана на рис. 10. В этом случае мост грейферного крана, его механизм передвижения и механизм передвижения тележки выполнены аналогично кранам с крюковой тележкой. На тележке с четырехканатным грейфером устанавливают два самостоятельных механизма подъема. На грузовой барабан одного из них наматывают канаты подъема грейфера, а на грузовой барабан другого — канаты замыкания челюстей грейфера. Имеются одно-, двух-, трех- и четырехканатные, а также моторные грейферы, На мостовых кранах в большинстве случаев применяются четырехканатные (два каната замыкания челюстей и два каната подъема грейфера) и приводные грейферы.

Рис. 10. Конструкция грейферной тележки.

Устройство четырехканатного грейфера и очередность операций при захвате и подъеме груза показаны на рис. 11 — К двум барабанам прикреплены канаты замыкания и канаты подъема, концы которых закрепляются на грейфере и на его блоке. Барабаны могут вращаться в любом направлении с различной скоростью. Если скорости барабанов равны и направления вращения совпадают, грейфер поднимается или опускается. При этом канаты наматываются на свои барабаны или разматываются с них. Когда барабаны вращаются с различными скоростями или в разные стороны, происходит перемещение канатов относительно друг друга и грейфер раскрывается или закрывается. Таким образом, для подъема или опускания грейфера следует наматывать или разматывать канаты с одинаковой скоростью, а для закрывания и открывания грейфера необходимо обеспечить относительное перемещение канатов. Когда открытый грейфер находится над захватываемым материалом, останавливают барабан, вследствие чего канаты несколько ослабляются и грейфер под действием собственной тяжести врезается в материал. Затем включают на подъем и закрывают грейфер. Когда грейфер закроется и начнет подниматься, включают на подъем барабан. Канаты при этом быстро натягиваются, и нагрузка поровну распределится между четырьмя канатами. После подъема барабан Б необходимо остановить для разгрузки грейфера, а барабан А включить в сторону спуска, грейфер под действием тяжести материала откроет челюсти. Когда грейфер открыт, он висит на канатах, спуск его происходит также на этих канатах, в то время как канаты разматываются с той же скоростью. Спуск закрытого грейфера происходит на всех четырех канатах.

Рис. 11. Схема работы грейфера.  — челюсти грейфера; 2 — канаты замыкания; 3 -канаты подъема.

Следовательно, при управлении грейферными лебедками возникает необходимость включать оба двигателя грейфера одновременно (при подъеме закрытого грейфера) или разновременно, держа контроллеры в разных положениях относительно друг друга (при открывании и закрывании грейфера), что трудно делать крановщику, Для облегчения управления в ряде конструкций грейферных лебедок устраивают механическую или электрическую связь между обеими лебедками, причем более удачными являются электрические аппараты, производящие переключение в схеме двигателей при возникновении разницы в числе оборотов, сделанных обоими барабанами (дифференциальные переключатели или автоматы).

Моторный грейфер имеет обычную схему включения подъемного двигателя; двигатель закрывания располагается не на тележке, а находится на самом грейфере, получая питание через гибкий кабель, и выключается в крайних положениях челюстей грейфера конечными выключателями. При моторном грейфере применяется обычная, а не грейферная тележка, так как грейфер подвешивается непосредственно на крюк крана. Фактически такой кран не является грейферным, и грейфер в этом случае служит сменным грузозахватным приспособлением.

Магнитная тележка отличается от крюковой лишь наличием кабельного барабана (рис. 12) с кольцевыми токоприемниками, установленного на раме тележки параллельно грузовому барабану. Для обеспечения равенства скоростей кабеля и крюка кабельный барабан связан с выходным валом редуктора при помощи зубчатой передачи с паразитной шестерней. Грузовой ‘электромагнит подвешивается непосредственно на грузовой крюк.

Питание к электромагниту поступает через троллеи и гибкий кабель. Управление механизмами передвижения моста и подъема осуществляется магнитными станциями а управление тележкой производится с помощью силового контроллера. Схема управления должна обеспечить остановку крана под действием контактов люка, двери и конечных выключателей без отключения магнита. Поэтому все панели и «магнитные контроллеры, кроме панели электромагнита, подключаются к цепи питания после линейного контактора защитной панели. При срабатывании указанных контактов или разрыве цепи управления аварийным выключателем все троллеи обесточиваются и приводные двигатели отключаются, а электромагнит остается подключенным к источнику постоянного тока. На «ранах, работающих от сетей трехфазного тока, необходимый для электромагнита постоянный ток вырабатывается специальным двигатель-генератором, установленным на мосту крана. Двигатель-генератор состоит из трехфазного асинхронного коротко-замкнутого двигателя, управляемого магнитным пускателем, и генератора постоянного тока.

Рис. 12. Кинематическая схема магнитной тележки. 1— двигатель; 2 — редуктор; 3- тормоз; 4 — барабан; 5 — подвеска; 6 — уравнительный блок; 7 — кабельный барабан; 8 — передача к кабельному барабану; 9 — плавающий вал; 10- зубчатая ступица; 11 — зубчатая муфта; 12 — подшипник

Рис. 13. Схема подачи энергии к грузоподъемному электромагниту. 1 — асинхронный электродвигатель; 2 — генератор; 3 — магнитный пускатель; 4 — кнопка управления; 5 — регулятор возбуждения; б — командоконтроллер; 7-магнитный контроллер; 8 — грузоподъемный электромагнит.

Мостовые краны со специальными грузозахватными органами. К ним относятся краны: литейные (миксерные, заливочные, разливочные), служащие для заливки жидкого чугуна и разливки стали; стрипнерные, используемые для освобождения слитков из изложниц; клещевые (колодцевые), предназначенные для обслуживания нагревательных колодцев (посадки и выдачи слитков) и подачи нагретых слитков от колодцев на слитковое; мульдо-завалочные, используемые для загрузки мартеновских печей шихтой; краны с подхватами (прицеп-краны), применяемые в прокатных цехах для обслуживания складов заготовок и готовой продукции. 22

Мостовые литейные краны. Мост крана состоит из двух основных ферм, на которые уложены рельсы главной тележки, и двух вспомогательных балок, на которых укреплены рельсы вспомогательной тележки. Расположение ферм и балок моста таково, что тележки при работе не мешают друг другу. Вспомогательная тележка свободно проходит под главной тележкой. Такое расположение тележек и ферм позволяет наклонять ковш, взятый механизмом главного подъема, в обе стороны. Механизм главного подъема литейного крана имеет два грузовых барабана, которые приводятся в действие двумя двигателями через редукторы (рис. 14). Поскольку канаты барабанов поднимают траверсу, на крюках которой висит ковш с расплавленным металлом, необходимо, чтобы частоты вращения обеих грузовых барабанов были строго одинаковыми. Для этого два зубчатых венца, соединенные с грузовым барабаном, находятся в зацеплении.

Литейный кран является весьма ответственным агрегатом, так как задержка в работе механизмов крана влечет за собой застывание металла в ковше. Поэтому двигатели механизма главного подъема выбраны такой мощности, чтобы каждый из них был в состоянии поднять ковш с металлом. Для того чтобы вышедший из строя механизм главного подъема не мешал работать второму исправному механизму, в редукторах на зубчатых колесах, соединенных с тихоходными валами, имеются хреновые устройства.

Рис. 14. Механизм главного подъема литейного крана.

Главная тележка передвигается на восьми ходовых колесах. Вспомогательная тележка подобна тележке крана с крюком.

Аналогично механизму главного подъема механизм передвижения моста приводится в движение двумя двигателями, но хреновых устройств здесь нет.

Краны для раздевания слитков служат для выталкивания слитков из изложниц. Краны этого типа изготовляют в трех исполнения: трехоперационные, двухоперационные и однооперационные.

Мост крана имеет восемь ходовых колес. Механизм передвижения моста оборудован быстроходной трансмиссией. На тележке смонтированы механизм главного подъема, привод механизма выталкивания слитка и механизм движения тележки.

Шахта крана, представляющая собой стальную трубу большого диаметра, вверху прикреплена к раме тележки и движется вместе с ней. По всей высоте шахты расположена трехэтажная кабина. В первом (нижнем) этаже, являющемся рабочим местом машиниста, сосредоточено все управление краном. Во втором и третьем этажах размещены контакторные панели и ящики сопротивлений.

Клещевые (колодцевые) краны применяются для обслуживания нагревательных печей колодцевого типа. Мост клещевого крана передвигается на восьми колесах, укрепленных на балансирах, и имеет два механизма передвижения, которые расположены по обе стороны моста. Кинематическая схема механизмов передвижения такая же, как у мостового крана с крюком. На тележке крана размещены механизмы: главного подъема, управления клещами, вращения клещей, движения тележки и вспомогательного подъема. К раме тележки прикреплена решетчатая шахта, внутри которой по направляющим скользят две траверсы с колонной. К нижней части колонны подвешены клещи, захватывающие слиток.

Механизм главного подъема поднимает колонну с клещами. Он состоит из двигателя (рис. 15), муфты предельного момента, двухступенчатого редуктора, тормоза и канатного барабана. Барабан имеет три нарезки: две крайние для канатов подъема колонны и среднюю для каната управления клещами. Колонна с клещами соединена с траверсой, подвешенной к барабану на канате, огибающем блоки траверсы и уравнительный блок.

в механизме управления клещами подвеска клещей о пединена с колонной и имеет симметрично располо-м-рнные наклонные прорези, в которых перемещаются рпхние пальцы клещей. Клещи соединены друг с другом нейтральной осью. При перемещении подвески с про-пезями относительно клещей происходит их открывание или закрывание. Управление клещами производится при помощи тяги или цепи, проходящей внутри колонны. Нижний конец тяги соединен со средней частью клещей, а на верхнем конце укреплен блок, через который пропущен канат. Концы этого каната закреплены на двух барабанах: один на средней части барабана главного подъема, другой на барабане механизма управления клещами. В случае опускания или подъема клещей без изменения их раствора действуют механизмом главного подъема при неподвижном барабане управления. При этом одновременно с клещами перемещается колонна, клещи не передвигаются относительно прорезей и, следовательно, их раствор не изменяется. Для изменения раствора клещей включают механизм управления, вследствие чего клещи начинают передвигаться относительно направляющих прорезей.

Кинематическая схема механизма управления кле-гами аналогична схеме механизма главного подъема, состоит из двигателя, муфты предельного момент тормоза, двухступенчатого редуктора и канат-барабана. Для вращения клещей предусмотрен двигатель, соединенный с валом червячного редуктора. Червячное колесо редуктора вращает вертикальный вал, расположенный вдоль шахты. На нижнем конце вертикального вала, имеющего квадратное сечение, находится шестерня. Она вращается вместе с валом и может перемещаться вдоль вала. С шестерней находится в зацеплении зубчатое колесо, имеющее в центре квадратное отверстие, через которое проходит колонна. Таким образом, шестерня может перемещаться вдоль вертикального вала и зубчатое колесо имеет возможность для перемещения вдоль колонны. Такое устройство позволяет не нарушать зацепление шестерен при перемещении колонны.

Рис. 15. Схема механизмов клещевого крана.

Механизм передвижения тележки и механизм вспомогательного подъема устроены так же, как в кранах с крюком.

Посадочные (мульдозавалочные) краны. Мостовые мульдозавалочные краны (рис. 16) предназначены для завалки твердой шихты в мартеновские печи и для вспомогательных операций при ремонте и обслуживании печей и цеха. Эти краны имеют две тележки. Главная тележка соединена жесткой металлоконструкцией — шахтой и колонной с рабочей площадкой и кабиной управления крана. Основным грузозахватным органом мульдозавалочного крана является хобот в, с помощью которого захватываются мульды, загруженные шихтой, и осуществляется загрузка печи. С помощью хобота можно осуществлять следующие операции: захватывание мульд, вращение мульды относительно продольной оси, качание в вертикальной плоскости, поворот вместе с рабочей площадкой в горизонтальной плоскости и вертикальное перемещение вместе с колонной и кабиной. Колонна крана квадратного сечения со стальными направляющими свободно проходит через литые корпуса верхней и нижней опор, расположенных в шахте, рамы тележки и может передвигаться в опорах и поворачиваться вместе с подвижными элементами опор относительно своей продольной вертикальной оси.

Вспомогательная тележка снабжена крюком и перемещается по рельсовому пути, расположенному параллельно пути главной тележки.

Кроме того, к мостовым кранам металлургического производства относятся: 1) колодцевые (клещевые) краны, предназначенные для посадки стальных слитков в нагревательные печи и для подачи нагретых слитков на слитко-воз основной грузозахватный орган — клещи; 2) ковочные краны, применяемые для подачи заготовок и манипулирования ими при производстве ковочных работ; 3) краны с подхватами для транспортирования горячего и холодного проката; 4) магнитные, мульдомагнитные и грейферные краны Для работы с шихтой.

Рис. 16. Посадочный кран.

Подвесные мостовые краны. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, между границами приближения крюков кранов двух соседних пролетов образуются «мертвые зоны», составляющие 15-20% площади цехов С целые более полного обслуживания цеха вместо мостовых кранов опорного типа, мост которых опирается на ходовые колеса, применяют подвесные краны (ГОСТ 7890-73), ходовые тележки которых перемещаются по подвесному рельсовому пути. При применении подвесных кранов снижается необходимая высота производственного помещения, так как вертикальный размер подвесного крана значительно меньше, чем опорного мостового крана. Применение подвесных кранов позволяет осуществлять безперегрузочную передачу грузов из пролета в пролет, что достигается стыкованием несущих балок (путей грузовых тележек) двух подвесных кранов, расположенных в соседних пролетах, или стыкованием несущей балки крана с однорельсовым путем соседних пролетов.

Подвесные краны могут быть двухопорными или многоопорными. Несущими балками этих кранов являются обычно прокатные двутавровые балки. При больших пролетах эти балки усиливаются шпренгелем, а также горизонтальными и вертикальными фермами жесткости. Балки подвешены к ходовым кареткам, которые передвигаются вдоль цеха по крановым путям (двутаврового сечения), прикрепленным к строительным фермам перекрытия. Общая длина крана определяется величиной пролета здания и может достигать 100 м. Горизонтальная жесткость металлической конструкции достигается связями, располагаемыми в плоскости верхних поясов несущих балок, а также диафрагмами, соединяющими балки ходовых кареток с несущей балкой крана. Каждая балка ходовых кареток имеет отдельный привод механизма передвижения, расположенный непосредственно на этой балке.

В ряде случаев металлоконструкция подвесного крана выполняется в виде двухбалочного моста, имеющего повышенную жесткость в горизонтальной плоскости, что имеет существенное значение при большом пролете крана и при значительных динамических усилиях, возникающих при пуске и торможении крана.

Для стыковки несущих балок подвесных кранов при переходе грузовой тележки из пролета в пролет, а также для предотвращения их расцепления предусмотрены фиксирующие устройства — замки с электрической блокировкой, исключающей возможность передвижения грузоподъемной машины или ее тележки при незапертом замке.

Управление подвесными кранами может производиться с пола либо из кабины, подвешенной к металлоконструкции крана (неподвижная кабина) или к грузовой тележке (подвижная кабина). Подвесные краны значительно легче мостовых кранов опорного типа. Они имеют грузоподъемность от 0,25 до 20 т, причем грузоподъемность до 5 т включительно обеспечивается электроталями, а грузоподъемность 8; 12,5 и 20 т — обычными механизмами подъема груза, унифицированными с механизмами подъема опорных мостовых кранов.

25. Краны. Классификация. Краны козлового типа.

Козловы́е кра́ны — краны мостового типа, мост (пролётные строения) которых установлен на опоры, перемещающиеся по рельсам, установленным на бетонные фундаменты. Внешне похожи на козлы, отсюда и название.