3 курс 2 семестр / темы для рефератов 1-5

мальный вылет 32 м, колея портала 10,5 м. Такие краны строят ОАО «Подъемт-

рансмаш», Уралмашзавод.

3.8. Крановые грузозахватные устройства

Грузозахватные устройства принято делить на универсальные и специализиро-

ванные. С помощью универсальных (крюков, серег, траверс, стропов и др.) пере-

рабатывают грузы широкой номенклатуры и различной конфигурации. Их ис-

пользуют в качестве элементов и в специализированных грузозахватных приспо-

соблениях, предназначенных для переработки определенных типов грузов.

Кспециализированным относятся:

•грузозахватные устройства для штучных грузов:

- захваты клещевого и рычажного типа для строительных панелей, бо-

чек, рулонов, ящиков, листов, кип и др.;

-электромагнитные захваты для транспортирования металлоизделий;

-вакуумные захваты для плоских и круглых (с большим радиусом кри-

визны) изделий с гладкой поверхностью;

- захваты — кантователи для цилиндрических грузов (рулонов листо-

вого металла, бумаги, бочек и др.), обеспечивающие их поворот из вер-

тикального положения в горизонтальное или, наоборот, для плотной или устойчивой укладки;

- вилочные захватами и захваты с поворотными лапами для штучных грузов ящичной формы, листовых материалов и строительных панелей.

По типу привода грузозахватные устройства для штучных грузов можно под-

разделить на бесприводные с ручной застропкой и отстропкой грузов; полуавто-

матические, обеспечивающие выполнение одной из этих операций без участия стропальщика, в том числе и с дистанционным управлением; автоматические, ко-

торые обе операции выполняют без участия стропальщика.

•специальные захваты для контейнеров:

-бесприводные полуавтоматические и автоматические захваты;

121

-приводные автоматические.

•грузозахватные устройства для сыпучих материалов — грейферы;

•захватные устройства напольных погрузчиков для перегрузки пакети-

рованных грузов:

-вилочные для грузов, уложенных на поддоны;

-клещевые для перегрузки ящиков, кип, бочек, рулонов и др.

Наиболее универсальные грузозахватные приспособления – стропы - чаще всего изготавливают из стальных канатов. Они навешиваются на грузовые крюки. Ши-

роко используются и другие устройства, некоторые из них представлены на рис.

3.25.

3.25. Крановые грузозахватные устройства

Для соединения грузового крюка с канатом служат крюковые подвески. Их уст-

ройство зависит от числа ветвей каната, на которых висит подвеска, конструкции крюка, способа крепления каната и т.п. В нормальной крюковой подвеске (рис.

3.25, а) крюк 1 с гайкой 4 на хвостовике через упорный шарикоподшипник 3 со сферическими шайбами опирается на траверсу 2, которая шарнирно закреплена в

122

отверстиях серег 5 и защитных щитков 6. В верхней части серег и щитков имеются отверстия, в которых непод вижно закреплена ось 8 с опирающими-

ся на нее через подшипники 7 блоками 9. Канат 10 обводится вокруг блоков и направляется на барабан грузовой лебедки.

Грузоподъемные электромагниты (рис.3.25,б) предназначены для переработки ферромагнитных грузов. Они имеют стальной корпус 1, внутри которого поме-

щены магнитные катушки 3, к которым подводится постоянный ток. От повре-

ждений грузом катушки защищены пластиной 3 из немагнитного материала. На корпусе установлены проушины 4, с помощью которых цепными стропами 5

электромагнит навешивается на крюк крана. Электромагнитные захваты имеют мощность от 4 до 17 кВт и грузоподъемность от 0,6 до 20 т.

Для переработки насыпных и навалочных грузов применяют грейферы – гру-

зозахватные устройства, выполненные в виде управляемых канатами подъемных механизмов, челюстей ковшовой формы, образующих емкость для захватываемо-

го груза и принудительно смыкаемых при загрузке и размыкаемых в подвешен-

ном положении при разгрузке. Классификация конструкций грейферов дана в табл. 3.20.

123

Наибольшее применение нашли двухканатные грейферы (рис.3.25, в). Они имеют две челюсти 1, шарнирно соединенные с обоймой 7 и связанные четырьмя тягами с траверсой 6. На обойме закреплен замыкающий канат 4, а на траверсе – поддерживающий канат 5. Следовательно, работать с двухканатным грейфером можно только на кранах с двухбарабанной лебедкой. На ее барабанах и запасова-

ны противоположные концы канатов 4 и 5.

При сматывании с замыкающего барабана 3 лебедки каната 4 обойма 7 при не-

подвижной траверсе 6 опускается вниз, в результате чего челюсти раскрываются.

Для опускания грейфера на груз включают поддерживающий барабан 2 лебедки,

освобождая канат 5 и продолжая одновременно сматывать замыкающий канат.

Захват груза челюстями происходит при ослабленном поддерживающем канате

5 и наматывании на барабан замыкающего каната 4. Как только челюсти со-

мкнутся, включают барабан поддерживающего каната и произ водят подъем

заполненного грейфера. Освобождение грейфера от груза достигается сматыва-

нием с барабана замыкающего каната. Промышленностью выпускаются десятки типов двухканатных грейферов. Параметры некоторых из них приведены в табл.

3.21.

Таблица 3.21

Технические характеристики двухканатных грейферов

В тех случаях, когда п риходится периодически работать то с крюком,

то с грейфером, более рациональными являются мотор ные грейферы с элек-

124

трическим приводом замыкания челюстей Характеристики некоторых мото р-

ных грейферов приведены в табл.3.22.

Таблица 3.22

Технические характеристики моторных грейферов

Для переработки грузов, препятствующих внедрению челюстей при захвате

(крупнокусковые камень и уголь, металлическая стружка и металлолом) исполь-

зуют также многочелюстные грейферы. Число челюстей в таких грейферах быва-

ет от четырех до восьми. Многочелюстные грейферы могут быть одноили двух-

канатными.

Общим недостатком всех грейферов является их большой собственный вес,

иногда в 1,5 раза превышающий вес поднимаемого груза. И все же краны, обору-

дованные грейферами, являются высокопроизводительными и требуют относи-

тельно небольших затрат ручного труда.

Для переработки грузов с относительно гладкой поверхностью (древесно-

стружечные, древесно-волокнистые плиты, стекло) находят применение вакуум-

ные захваты (рис. 3.25, г).

Грузозахваты для контейнеров детально рассмотрены в главе 11.

3.9. Устойчивость кранов

Под устойчивостью крана понимается его способность противодействовать опрокидывающим моментам.

125

Расчет устойчивости крана производится при действии испытательной нагруз-

ки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устой-

чивость), внезапном снятии нагрузки и монтаже (демонтаже).

Расчет устойчивости производится в соответствии с нормативными документа-

ми, например, РД 22-145-85 «Краны стреловые самоходные. Нормы расчета устойчивости против опрокидывания». Соотношение между восстанавливающим и опрокидывающим моментами определяет степень устойчивости крана против опрокидывания. Для разных положений крана значения опрокидывающих и вос-

станавливающих моментов различны, так как изменяются значения действую-

щих сил, их плечи и положение центра тяжести крана. Устойчивость крана долж-

на быть обеспечена для всех его положений при любых возможных комбинаци-

ях нагрузок. К этим нагрузкам для передвижного поворотного крана относятся:

-вес поднимаемого груза;

-инерционные силы при пуске или торможении механизмов крана;

-центробежные силы, возникающие при вращении поворотной части крана;

-сила давления ветра на груз и элементы крана.

Таким образом, различают грузовую устойчивость, то есть способность крана противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемыми весом груза, си-

лами инерции, ветровой нагрузкой рабочего состояния, и собственную устойчи-

вость — способность крана противодействовать опрокидывающим моментам при нахождении крана в рабочем (в том числе без груза) и нерабочем состояниях.

Условия проверки грузовой устойчивости (рис. 3.26,а): кран стоит на наклон-

ной местности, подвержен действию ветра (по нормам для рабочего состояния) и

поворачивается, одновременно тормозится спускаемый груз; стрела установлена поперек пути (при установке стрелы вдоль пути может одновременно происхо-

дить и торможение движущегося крана); на кран действуют вес груза, силы инер-

ции, возникающие при торможении спускаемого груза и движущегося крана, си-

лы инерции от вращения крана, ветровая нагрузка. Расчет устойчивости произво-

дится для всех вылетов.

126

тельно ребра опрокидывания к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой при нерабочем состоянии крана относительно того же ребра опрокидывания. Этот ко-

эффициент также должен быть не менее 1,15.

Для определения числовых значений коэффициентов устойчивости необходи-

мо определить силы, действующие на кран; плечи, на которых действуют эти си-

лы и создаваемые ими моменты. На рис. 3.26, а показан железнодорожный кран в рабочем состоянии и действующие на него силы. Точка О представляет собой

ребро опрокидывания, а точка цт — положение центра тяжести крана.

Силы, действующие на кран, и плечи этих сил следующие:

Q —вес крана;

площадь крана Fk и зависящая от удельного давления ветра р при рабочем состоянии крана;

W2 = pFг — сила давления ветра на подветренную площадь груза Fг, действующая на плече h3 при ветре рабочего состояния;

Gит— сила инерции груза при торможении, действующая на плече (L-в)cos + + h3 sin ; величина этой силы равна:

где tт - время торможения, с;

vоп - скорость опускания груза, м/с, принимаемая как vоп=1,5 VП; vп - скорость подъема груза, м/с;

128

Gив - центробежная сила груза, возникающая при вращении крана и действующая на плече h3 относительно ребра опрокидывания. Величина этой силы:

R – радиус вращения груза, м.

При вращении крана канат, на котором висит груз, под действием силы инер-

ции отклонится от вертикали на угол . Следовательно, радиус вращения груза превысит вылет крана на некоторую величину с. Угол отклонения каната опреде-

лится из равенства

Окружная скорость груза, м/с, составляет:

где n – скорость вращения крана, мин-1.

Теперь легко получить значение силы Gив:

Подставляя в исходную формулу центробежной силы полученные выражения легко убедиться, что:

129

мых силами Q, Gит, Gив, W1 и W2. Опрокидывающий момент создается силой Gг.

Тогда коэффициент грузовой устойчивости может быть вычислен по формуле:

мерно 1,5°, для железнодорожных, пневмоколесных, гусеничных, автомобильных и других подобных кранов, работающих без выносных опор, примерно 3°, при ра-

боте на выносных опорах — 1,5°.Нормами предусмотрена проверка коэффициен-

та грузовой статической устойчивости, то есть устойчивости крана, находящегося только под воздействием весовых нагрузок (без учета дополнительных сил и уклона площади):

Коэффициент собственной устойчивости крана

c = Q((b − d) − h 2 sin ) 1,15. W3 h 5

130