Учебное пособие 1919

60

Тельферы грузоподъемностью до 10 кН снабжены электромагнитным тормозом, а при грузоподъемности свыше 10 кН дополнительно грузоупорным тормозом. Тормоза предотвращают самопроизвольное падение груза.

Характеристика кошек и электроталей приведена в прил.7 и прил.8. Сечение двутавровых балок, выбранное по прил.8, должно быть обяза-

тельно проверено расчетом. От действия нагрузки катков на монорельсе возникают напряжения от изгиба. Максимальный изгибающий момент будет возникать в середине пролета балки. Пролет балки определяется расстоянием между местами крепления балки к строительным конструкциям.

где М – изгибающий момент, Н·см; Q – нагрузка на балку, Н;

l – пролет балки, см.

Напряжение от изгиба в балке определяется по формуле

M

из = W [ доп], (9.2)

где W – момент сопротивления поперечного сечения балки, см3;

- коэффициент понижения допускаемого напряжения в зависимости от пролета монорельса, принимается по табл.9.1.

Таблица 9.1

Значение коэффициента при расчете монорельсов в зависимости от номера и пролета двутавровой балки

62

= 2 5000 = 1000 = 11080 Н/см2 < 16000 Н/см2.

0,952 0,9025

Двутавр № 24 для монорельса определен правильно.

10.Монтажные мачты

Втех случаях, когда отсутствуют в наличии автокраны необходимых параметров (грузоподъемность, длина стрелы, вылет стрелы) или невозможен подъезд

кместу монтажа, отсутствуют стояночные места, или в других подобных случаях, применяются монтажные мачты или шевры.

Монтажные мачты – это простейшие грузоподъемные приспособления, представляющие собой стержень установленный вертикально или с незначительным наклоном (10-12 градусов к вертикали). Для придания мачте устойчивости, её растягивают тремя или четырьмя вантами (тягами), которые крепятся к якорям. Монтируемое оборудование поднимается лебедкой при помощи полиспаста, который крепится к оголовку мачты.

Простейшую монтажную мачту можно изготовить из бревна, поставленного вертикально и растянутого вантами. Однако деревянные мачты из-за одноразового применения и малого срока службы применяются при производстве монтажных работ в исключительных случаях.

Чаще применяются металлические инвентарные монтажные мачты трубчатой или решетчатой конструкции. Последние изготавливаются из прокатных профилей и предназначены для монтажа тяжеловесного, как правило, технологического оборудования массой до 70 т. Решетчатые мачты для монтажа сантехнического и вентиляционного оборудования не применяются, а применяются трубчатые инвентарные типовые мачты грузоподъемностью от 30 до 300 кН и высотой до 30 метров. Трубчатые мачты изготавливаются из бесшовных труб, диаметр которых зависит от грузоподъемности и высоты мачты. При подборе сечения труб следует пользоваться табл.10.1 или производить расчет.

Для достижения заданной высоты мачта собирается из трубных взаимозаменяемых секций на фланцах. При одинаковом диаметре труб грузоподъемность монтажной мачты обратно пропорционально ее высоте.

Таблица 10.1

Подбор монтажной инвентарной мачты из стальных трубных секций

Верхняя трубная секция мачты венчается оголовком, изготовленным из толстолистовой стали. В оголовке имеются проушины для крепления вант. Грузовой полиспаст крепится к мачте с некоторым эксцентриситетом, чтобы поднимаемый груз не задевал мачту. Эксцентриситет достигается приваркой к мачте, в месте крепления полиспаста, поперечного куска трубы.

Нужно учитывать, что увеличение эксцентриситета приводит к увеличению момента изгибающего мачту в момент подъема груза. Поэтому величина эксцентриситета не должна превышать необходимую.

Сбегающий канат грузового полиспаста через отводной блок, который крепится у основания мачты, идет к грузовой лебедке. Чтобы предотвратить сдвиг мачты от усилия создаваемого лебедкой, низ мачты расчаливается.

Рис.10.1. Схема трубчатой наклонной мачты:

1-мачта; 2-оголовок мачты; 3-пята мачты; 4-грузовой полиспаст; ёё 5-отводной блок; 6-сбегающая нить полиспаста; 7-ванта; 8-талреп для предва-

рительного натяжения ванты; 9-расчальный канат; 10-свайный якорь; 11-отрезок трубы для создания эксцентриситета; 12-штырь из круглой стали

10.1. Расчет монтажных мачт

Целью расчета является определение усилий, возникающих в самой мачте и

65

где Р1 - составляющая усилия от поднимаемого груза и полиспаста; К - коэффициент динамичности, принимаемый при расчете металлических конструкций равный 1,1;

S0 - усилие в сбегающей нити грузового полиспаста, определяемый по форму-

ле 8.2.

Sк=((φ-1)/(φn-1))∙Qƒi.

Для определения Sк вычерчиваем схему запасовки грузового полиспаста (см.

рис. 10.3).

Рис. 10.2. Расчетная схема подъема груза наклонной мачтой без оттяжки груза (а) и параллелограмм разложения сил от половины веса мачты и полиспаста (в)

Усилие в сбегающей нити будет

S0=S5=((1,04-1)/(1,044-1))∙80∙1,045=22.9 KH.

S1- составляющая усилия от предварительного натяжения вант, направленных вдоль оси мачты. S1=S∙m∙sin /cosβ.

где S-предварительное натяжение вант S=10 кH; m - количество вант: m=4;

- угол наклона ванты к горизонту =45°;

β- угол наклона мачты к вертикали;

67

∑S1=100∙1,1+28,7+6=144,7 KH.

6. Определить сдвигающую составляющую реакцию в пяте мачты Р4 и вертикальную составляющую реакцию в пяте мачты Р3. Эти усилия определяются разложением усилия ∑S1, которое переносится в основание мачты.

Отрезки Р3 и Р4 умножить на масштаб и получить величину этих усилий.

Р3=7см∙20=140 кН;

Р4=1,2см∙20=24 кН.

7. Растягивающее усилие в заднем ванте Р5 находим сложением Р2 и усилия

S3.

P5=P2+S3=20+1,5=21,5 КH,

где Р2 - растягивающее усилие в мачте от поднимаемого груза;

S3 – растягивающее усилие в задней ванте от половины веса мачты и полиспаста. Силу Р5 отложить по направлению задней мачты и разложить по вертикальному и горизонтальному направлениям и построить параллелограмм сил.

Отрезки Р6 и Р7 умножим на масштаб сил и получим усилие Р6 и Р7 в кН.

Р6=0,9 см∙20=18 кН; Р7=1 см=20 кН.

8. Суммируя усилия Р3 и G/2 (половина веса мачты и полиспаста), получаем вертикальную реакцию в пяте мачты Р8 :

Р8=140+15,15=145,5 кН.

Таким образом, зная суммарное усилие вдоль оси мачты ∑S, проверяем прочность выбранной мачты, зная усилия Р5 и Р6 , рассчитываем якорь для крепления задней ванты, зная Р8 , рассчитываем площадь основания мачты, усилие Р5 позволяет определить диаметр каната для вант.

Монтажные шевры, их еще называют двуногими мачтами, изготавливаются из стальных труб и представляют собой А-образную раму, нижний конец которой закреплен шарнирно, а верхний удерживается канатом, идущим на лебедку, которая предназначена изменять угол наклона шевра, другая лебедка является грузовой, и предназначенна для подъема груза через грузовой полиспаст . Устройство шевра ясно из рис. 10.4.

68

Рис. 10.4. Схема шевра:

1-рама шевра; 2-грузовой полиспаст; 3-сбегающая нить грузового по-лиспаста, идущая на грузовую лебедку; 4-отводной блок; 5-шарнир; 6-канат для изменения угла наклона шевра; 7-якорь для закрепления отводного блока; 8-серьга для крепления каната

Груз поднимается при помощи грузового полиспаста (2), неподвижный блок которого крепится к верхней части рамы шевра (1). Сбегающая нить полиспаста (3) по одной из ног рамы через отводной блок (4) идет к грузовой лебедке. Вторая лебедка предназначена для изменения угла наклона шевра. Канат

(6) крепится к серьге (8), а затем через отводной блок к 2-ой лебедке. Кроме того, канатом (6) шевр удерживается в нужном положении, тем самым исключается применение вант. Шевры могут быть стационарными и устанавливаться шарнирным концом на специальном фундаменте. Стационарные шевры для монтажа сантехнического и вентиляционного оборудования не применяются.

Передвижные шевры устанавливаются на раму из профилей, для устойчивости которой на нее укладывается контргруз или крепят ее к якорю.

11.Монтажные краны, автовышки, автогидроподъёмники

иавтопогрузчики

Самыми распространенными грузоподъемными устройствами при производстве монтажных работ, являются монтажные краны различных типов.

Монтажные краны подразделяются на: а) легкие стреловые краны;

69

б) башенные краны; в) гусеничные краны и краны трубоукладчики;

г) автомобильные краны; д) краны на пневмоходу;

е) козловые и портальные краны; ж) мостовые краны.

Краны характеризуются своими техническими данными (параметрами). В каталогах приводятся следующие основные параметры:

1.Грузоподъемность крана - масса наибольшего груза, который может поднять кран при минимальном вылете стрелы.

2.Грузовой момент - произведение массы груза на вылет стрелы. Для отдельного типа и марки крана грузовой момент является величиной постоянной. Поэтому при увеличении вылета стрелы, грузоподъемность крана уменьшается, а при уменьшении - увеличивается.

3.Вылет стрелы крана - расстояние от вертикальной оси крюка до оси вращения поворотной части крана.

4.Длина стрелы - расстояние от оси нижнего шарнира стрелы до оси головного блока стрелы.

5.Высота подъема крюка - наибольшая высота от плоскости, на которой установлен кран, до уровня, на который может быть поднят крюк крана с грузом. Высота подъема крюка зависит от длины стрелы и вылета стрелы. При минимальной высоте стрелы высота подъема крюка будет максимальной и наоборот.

6.Скорость подъема груза (опускания) груза - расстояние, на которое перемещается груз по вертикали за единицу времени.

Заводы-поставщики указывают другие параметры: скорость передвижения крана; база, на которой смонтирован кран; скорость вращения поворотной части крана; габаритные размеры; нагрузка колеса на грунт; масса противовеса (для башенных кранов) и др.

При выборе крана необходимо учитывать его параметры, а также стоимость машино-смены монтажного крана и объем работ, который надлежит краном выполнить, т.е. необходимо учитывать экономическую эффективность использования крана.

Лёгкие стреловые краны относятся к простейшим грузоподъёмным устройствам, особенностью которых является стрела, на которой крепится грузовой блок или полиспаст.

Среди многочисленных конструкций стреловых кранов в практике монтажа сантехнических и вентиляционных систем, а также на заготовительных предприятиях, наибольшее применение нашли неполноповоротные переносные монтажные стрелы (краны – укосины) и полноповоротные стреловые краны типа «Пионер».

На рисунке 11.1 приведена конструкция крана – укосины грузоподъёмность 10 кН с вылетом стрелы 2,25 м; угол поворота крана в горизонтальной плоскости 230º; тяговое усилие приводной лебёдки 12,5 кН; масса крана 220 кг.