книги из ГПНТБ / Смирнов, В. И. Строительные машины учебник

Являясь ответственной и быстро изнашиваемой деталью грузоподъемных машин, канаты требуют тщательного наблюдения за их состоянием.

Не допускаются к дальнейшей эксплуатации и подлежат вы­ браковке канаты в следующих случаях:

—если в каком-либо месте каната на шаге свивки будет оборвано свыше 10% (для канатов крестовой свивки) или 5% (для канатов односторонней свивки) проволок;

—при износе наружных'проволочек каната по диаметру более

чем на 40%;

—если канат имеет резкий излом;

—при обрыве одной из прядей каната;

—при разрыве сердечника.

Сращивание (счаливание) грузовых канатов в подъемных ма­ шинах посредством сплетения концов запрещено.

Для предохранения от коррозии, а также во избежание прежде­ временного износа канат необходимо регулярно смазывать канат­ ной мазью, представляющей смесь солидола, гудрона, графита и других компонентов.

Канат крепится к грузозахватному устройству, конструкциям и другим опорам с помощью петель. Соединение каната с петлей

150

производится закладкой расплетенного конца каната в коническую втулку и заливкой свинцом (рис. 9-2,а) или путем заклинивания коушом (рис. 9-2,6). Часто петля получается огибанием конца ка­ ната вокруг стальной обоймы-коуша. После огибания коуша ко­ нец каната длиной более 2Od плотно прижимают к его основной ветви оплеткой из мягкой проволоки, зажимами (не менее трех) или опрессовкой (рис. 9-2, в, г, д).

Б л о к и применяются для изменения направления движения стальных канатов.

Срок службы канатов во многом зависит от диаметра блока, который принимается по следующей зависимости:

£>6л dKe,

где D6n— диаметр блока, измеряемый по средней линии навитого каната;

dK— диаметр каната;

е— коэффициент, зависящий от назначения блока, типа, привода и режима работы машины; для направляющих блоков он принимается равным 16—25.

Блоки изготовляются отливкой из серого чугуна, а для больших нагрузок — из стали. Они устанавливаются на подшипниках сколь­ жения или качения. Во время работы блоков часть энергии тра­ тится на преодоление силы трения в подшипниках и силы сопро­ тивления перегибам каната; к. п. д. блока находится' в преде­ лах 0,94—0,98.

При эксплуатации блоков необходимо следить, чтобы они не имели трещин. Блок с отколотой ребордой ручья или с трещиной должен быть заменен новым или отремонтирован сваркой. Под­ шипники блока необходимо регулярно смазывать.

Полиспасты

Полиспастом называется система подвижных и неподвижных блоков, огибаемых по определенной системе одним общим кана­ том, предназначенная для выигрыша в силе или расстоянии. В за­ висимости от назначения полиспасты бывают прямого и обратного действия, а по конструкции подразделяются на одинарные и сдвоен­ ные. Их главной характеристикой является кратность т.

самостоятельных грузоподъемных устройств, а также на машинах с канатоблочным управлением и приводом рабочих органов. Они состоят из подвижных и неподвижных блоков и обеспечивают выигрыш в силе при проигрыше в расстоянии. Кратность данных полиспастов равна числу ветвей каната z„, воспринимающих на­ грузку (m = z„). Без учета к. п. д. полиспаста усилие Р, необхо-

151

Рис. 9-3. Полиспасты:

а — общий вид; б — схема одинарного по­ лиспаста прямого действия; в — схема сдвоенного полиспаста прямого действия; г — схема полиспаста обратного действия

Для того чтобы поднять груз на высоту Н, канат, сбегаемый с последнего блока полиспаста, должен быть перемещен на рас­

152

вертикальный подъем груза и уменьшается в два раза разрывное усилие Р\ и Р2 в ветвях каната:

Grp Л = />2 = 2wrin '

Кратность сдвоенного полиспаста равна половине числа ветвей каната, на которых подвешен груз:

Уменьшение усилия в канате сдвоенного полиспаста позволяет уменьшить сечение каната. Однако необходимость в навивке двух концов каната увеличивает общую длину барабана. Данные по­ лиспасты используются главным образом на мостовых и козловых кранах.

В п о л и с п а с т а х о б р а т н о г о д е й с т в и я (рис. 9-3,г) усилие Р на перемещение груза прикладывается к подвижной обойме блоков. Так как в каждой ветви каната этих полиспастов будет создаваться усилие, равное G, то общее усилие на подъем груза

Расстояние перемещения подвижной обоймы полиспаста при подъеме груза на высоту Н определяется из выражения

/ = "т.

Можно видеть, что полиспасты обратного действия позволяют получить выигрыш в расстоянии или скорости подъема при проигрыше в силе. Они применяются в машинах, которые подни­ мают груз со скоростью, в два раза превышающей скорость дви­ жения грузоподъемного механизма, например в автопогрузчиках.

Б а р а б а н ы (рис. 9-4) для навивки канатов представляют со­ бой цилиндры с гладкой поверхностью или с канавками для уклад­ ки каната. Они изготовляются из чугунного или стального литья, а иногда сваркой из листовой стали. Благодаря канавкам повы­ шается срок службы каната и устраняется опасность защемления витков. Однако в данном случае применяется только однослой­ ная навивка.

Основными параметрами барабана являются его диаметр D, определяемый так же, как диаметр блока, и рабочая длина /р. Ра­ бочая длина барабана рассчитывается по выражению

153.

Крепление каната на барабане (рис. 9-4) производится зажим­ ными болтами, прижимными планками или клином. Для уменьше­

нимаемого груза. Ими могут быть крюки, скобы, канатные стропы, траверсы, специальные приспособления, контейнеры и т. д.

Крюки используются для подвешивания штучных грузов к гиб­ ким рабочим органам подъемных механизмов. Они выпускаются грузоподъемностью от 25 до 750 кн и бывают однорогие (рис. 9-5, а)

расчет крюков обычно сводят к проверке размеров хвостовика по растягивающему усилию:

где d0— внутренний диаметр резьбы хвостовика;

G — расчетная нагрузка, воспринимаемая крюком;

[зр] = 4000—5000 н/сж2 — допускаемое напряжение на растя­ жение, принимаемое пониженным в связи с изгибом хвостовика во время работы и концентраций напряже­ ний в нарезке.

Канатные стропы (рис. 9-5, г) применяются для подъема инди­ видуальных штучных грузов. Различают универсальные, изготов­ ленные в виде замкнутой петли, облегченные (одинарные) и многоветвевые (от 2 до 8 ветвей) стропы.

Если груз подвешивают к крюку крана при помощи z ветвей палочного каната или стропами, наклоненными под углом а к вер­ тикали, то расчетную нагрузку на каждую ветвь палочного каната определяют по формуле

z cos а

Коэффициент запаса прочности К стальных канатов для стро­ пов должен быть не менее 2,0.

Для подъема длинномерных строительных конструкций ши­ рокое применение находят траверсы.

Во избежание обрывов и падения груза перед началом работы грузозахватное устройство тщательно осматривают и производят пробный подъем.

Запрещается использование крюков и скоб с трещинами и изно­ шенным зевом. Через 10 дней стропы должны подвергаться испы-

155

танию на разрыв грузом, в два раза превышающим грузоподъем­ ность данных строп. На них закрепляют бирки с указанием грузо­ подъемности.

§ 9-2. Лебедки, тали и домкраты

Лебедки служат для вертикального или горизонтального пере­ мещения груза с помощью каната, наматываемого на барабан. Они бывают общего назначения п применяются как самостоятель­ но действующие механизмы на монтажных и погрузо-разгру- зочных работах и специальные, устанавливаемые на различных строительных машинах: кранах, экскаваторах, бульдозерах и др.

По типу привода лебедки делятся на ручные и механические. Ручные лебедки (рис. 9-6, о) имеют канатоемкость 100—300 м

и тяговое усилие 2,5—100 кн. В качестве трансмиссии используются цилиндрические и червячные передачи. Для обеспечения безопас­ ной работы на ручных лебедках должен быть установлен грузо­ упорный тормоз (гл. 4).

Тяговое усилие на барабане лебедки подсчитывается по фор­ муле

156

ности работы;

R — радиус рукояти, м\

z — число рабочих, вращающих рукоятки лебедки;

R — коэффициент учета одновременности приложения усилия несколькими рабочими, равный 0,7—0,9;

i — передаточное число трансмиссии лебедки; 1) — к. п. д. трансмиссии;

D — диаметр барабана, м.

/Рис. 9-6. Лебедки:

ствие электрическими, пневматическими, гидравлическими двига­ телями или двигателями внутреннего сгорания. Наибольшее при­ менение на строительстве нашли реверсивные и зубчатофрикцнонные лебедки с асинхронными электродвигателями.

У р е в е р с и в н ы х л е б е д о к (рис. 9-6, в) двигатель 1 по­ стоянно, обычно с помощью втулочно-пальцевой муфты 2, соеди­ няется с редуктором 4, который передает вращение на барабан 5. Ведомая половина втулочно-пальцевой муфты служит тормозным шкивом закрытого электромагнитного колодочного тормоза 3. Ре-

157

вере барабана производится изменением направления вращения электродвигателя. Опускание груза и порожнего крюка в таких лебедках может происходить принудительно на режиме двигателя, что обеспечивает высокую безопасность их работы, и под собствен­ ным весом при освобождении тормозного шкива.

Управление лебедками с электродвигателем мощностью до 1 кв производится магнитными реверсивными пускателями, а лебед­ ками, имеющими электродвигатели большей мощности, — контрол­ лером для реверсирования электродвигателя и изменения в опре­ деленных пределах скорости подъема (опускания) груза.

Реверсивные лебедки общего назначения имеют тяговое уси­ лие 5—75 кн, канатоемкость 15—450 м и среднюю скорость подъема (опускания) груза 0,3—0,6 м/сек. Они просты в управлении, надеж­ ны в работе и широко применяются на строительстве.

З у б ч а т о - ф р и к ц и о н н ы е л е б е д к и (рис. 9-6, г) имеют барабан, вращающийся на подшипниках оси 7, управляемую кони­ ческую или дисковую фрикционную муфту 1, установленную на приводном валу грузового барабана 6. Привод зубчатого колеса с ведущей полумуфтой осуществляется от короткозамкнутого элек­ тродвигателя 4 или двигателя внутреннего сгорания через клино­ ременную передачу 3 и шестерню 2. Подъем груза производится на режиме двигателя при включенной муфте, опускание — под дей­ ствием силы тяжести груза при выключенной муфте. Включение и выключение муфты осуществляется осевым перемещением бара­ бана с помощью нажимной гайки 10, навинчиваемой на резьбу оси. Гайка поворачивается на резьбе рычагом управления 11 вручную.

Безопасная скорость вращения барабана при спуске обеспечи­ вается ленточным тормозом 5 открытого или закрытого типа. Кроме тормоза лебедка имеет храповик 8 с храповым колесом 9. Управ­ ление тормозом и фрикционом рычажное.

Наличие зубчатой передачи и фрикционных муфт позволяет осуществлять от одного вала привод нескольких барабанов, рабо­ тающих независимо друг от друга и управляемых самостоятельно.

Такие многобарабанные лебедки являются составной частью трансмиссии экскаваторов, скреперов, автокранов и других машин с одномоторным приводом.

Фрикционные лебедки выпускаются с тяговым усилием 10,0—12,5 кн, со средней скоростью подъема груза 0,60—0,65 м/сек и канатоемкостью барабана 80—100 м. К недостаткам этих лебе­ док относятся сложность управления и меньшая безопасность в работе вследствие отсутствия жесткой связи барабана с лебед­ кой.

Тяговое усилие, развиваемое на барабане лебедки с электро-

. приводом, подсчитывается по формуле

F9750 — - - ft «,

пD

158

где N — мощность электродвигателя, квг,

п — угловая скорость двигателя, об/мин; i — передаточное число трансмиссии; г] — к. п. д. трансмиссии;

D — диаметр барабана, м.

Рис. 9-7. Схемы крепления лебедок с помощью противовеса (а) и якоря (б)

Установка и крепление лебедок общего назначения на месте ра­ боты производится с помощью якоря или балласта (рис. 9-7). Перед рамой лебедки забиваются упорные свайки диаметром 150 мм на глубину 1,5—2,0 м. Балласт укладывается на раму ле­ бедки.

Вес его Ол определяется по выражению

gb= ? 1- * ~ gJ «/с,

где F — максимальное тяговое усилие в канате, навиваемом на барабан, н;

/15 hi h — плечи сил (рис. 9-7, а) относительно точки опроки­ дывания лебедки;

G„ — вес лебедки, «;

К — коэффициент запаса, равный 1,5—2,0.

Я к о р ь в виде металлических труб, железобетонных балок или деревянных брусьев зарывается на определенную глубину в землю и соединяется тросом с рамой лебедки. В табл. 9-2 приведены основные данные по устройству якоря из металлических труб диа­ метром 200 мм.

159