Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Блох Л.А. Грузоподъемные и транспортные устройства в пищевой промышленности учебник

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.45 Mб
Скачать

Трещотку надевают на вал,

и при поворачивании рукоятки

в одну сторону она перемещается

вместе с ней и валом, так как

в зуб трещотки упирается собачка. При вращении рукоятки в об­ ратную сторону собачка выходит из зацепления и проскальзыва­ ет по зубьям храповика. Если необходимо изменить направле­ ние вращения, трещотку надевают на вал другой стороной или применяют трещотки двойного действия — с перекидными собач­ ками.

Тяговые колеса. Тяговые колеса применяются в качестве ручного привода в ручных кран-балках, ручных талях и кошках, так как эти механизмы подвешиваются в верхних частях поме­ щения и применить для их привода рукоятки и трещотки невоз­ можно.

Тяговые колеса по конструкции похожи на цепные звездоч­ ки. На тяговое колесо надевается бесконечная цепь. Для приве­ дения тягового колеса в движение достаточно потянуть за одну из ветвей цепи, и оно начнет вращаться. При перемещении дру­ гой ветви цепи тяговое колесо будет вращаться в противополож­ ную сторону.

Усилие, прилагаемое человеком при работе с тяговыми ко­ лесами, может быть больше, чем при работе с рукоятками, так как в этом случае человек может использовать свой вес.

Машинный

привод. Машинный

привод

применяется для

приведения в движение подавляющего большинства

транспорт­

ных и погрузочно-разгрузочных машин и механизмов.

 

Наибольшее

распространение

имеет

э л е к т р и ч е с к и й

п р и в о д , который применяется практически повсюду.

 

П р и в о д с д в и г а т е л я м и

в н у т р е н н е г о

с г о р а ­

н и я применяется в большом числе транспортных и погрузочноразгрузочных механизмов, в том числе на автомобильных кра­

нах, автопогрузчиках и т.

п.

 

 

Г и д р а в л и ч е с к и й

п р и в о д

применяется

в основном в

грузоподъемных машинах.

 

 

 

П н е в м а т и ч е с к и й

п р и в о д

применяется

для приведе­

ния в действие небольших пневматических талей, является взрывобезопасным и допускает очень большое количество включений.

ОСТАНОВЫ И ТОРМОЗА

О с т а н о в ы применяются в грузоподъемных машинах для удержания груза. Остановы не препятствуют подъему груза, но исключают возможность опускания его под действием собствен­ ного веса. При опускании груза их отключают.

Остановы бывают различных конструкций: зубчатые, фрик­ ционные, роликовые.

Зубчатые остановы (рис. 10,а). Остановы этого вида име­ ют наибольшее распространение. Зубчатые остановы могут быть

как с внутренним, так и с внешним зацеплением. На рис. 10,6 показана схема зубчатого останова с внешним зацеплением.

Зубчатый останов состоит из зубчатого храпового колеса / и собачки 2. Храповое колесо надевается на вал 3 механизма, а собачка крепится на его неподвижных частях. Собачка и храпо­ вое колесо располагаются таким образом, что при подъеме гру­ за собачка проскальзывает над зубьями, а при опускании упи­ рается в зуб храповика и не дает ему возможности вращаться

в обратную сторону. Для опускания груза собачку выводят из зацепления.

Обычно зубчатые остановы устанавливаются на быстроход­ ном валу, имеющем минимальные крутящие моменты, но по кон­ структивным соображениям их устанавливают и на промежуточ­ ных валах, и на валу барабана. При работе зубчатого останова вследствие проскакивания собачки по зубьям храповика возни­ кает неприятный шум, поэтому разработаны конструкции, в ко­ торых собачка не скользит по зубьям при подъеме, а свободно их пропускает, не соприкасаясь с ними.

 

Р а с ч е т з у б ч а т о г о

о с т а н о в а

состоит из определе­

ния размеров храпового колеса, собачки и ее оси.

 

Окружное усилие (Н), действующее на зуб храповика,

где

Мк—крутящий

момент, Н-м;

м;

 

D—наружный

диаметр храпового колеса,

 

 

 

D = zm,

 

где

'2—число зубьев храпового

колеса;

 

 

т — модуль зацепления храпового колеса, м.

 

Изгибающий момент, действующий на зуб храповика,

М и = Рт,

где высота зуба принята равной т, равен (в Н - м)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р ы в

 

Момент сопротивления

изгибу

в

опасном сечении зуба

{в м3 ) определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ьа2

 

 

 

 

 

 

 

=

 

,

 

(2-6)

где

Ь — ширина зуба,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а — толщина зуба.

 

Ь = tym,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

коэффициент ширины зуба,

зависящий

от материала, из которого он

 

изготовлен;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а = 1 , 5 т при внешнем

зацеплении

и а = 3 при

внутреннем

зацеплении.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мя

=

5,34 Л1К

< 0 и • •

4(2—7)

 

№„

~Т~Ї3

 

 

 

г|)/и z

 

 

 

где

сги — допускаемое напряжение,. Па.

 

 

 

 

Модуль зацепления храпового колеса при внешнем зацепле­

нии равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

 

 

 

 

m =

1,75 1 /

 

,

(2-8)

при

внутреннем зацеплении

 

 

 

 

 

 

 

« =

 

1.1

l

I/

/ *

-

(2-8а)

 

-

M

 

 

 

 

Ширина зуба проверяется на удельное линейное

давление

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~<Яя,

 

 

(2-9)

 

 

 

о

 

 

 

 

 

где <?и допускаемое удельное линейное давление, Н/м.

Коэффициенты для расчета храпового колеса приведены в табл. 3.

В домкратах и талях храповые колеса имеют 6—8 зубьев, в самостоятельных храповых остановах 1820 зубьев, в тормо­ зах с храповиком 1630 зубьев.

Размеры собачки проверяются на совместное действие сжа­ тия и изгиба. Собачки обычно изготавливаются из стали марки Ст. 3 или Ст. 4 и рассчитываются по формулам

 

Л1И =

Р / ,

(2-10)

где I—расстояние от основания

выступа собачки до центра

тяжести опас­

ного сечения;

 

 

 

*

н =

~ .

(2-11)

где &i и hi — высота и толщина собачки в опасном сечении.

 

 

 

 

 

Коэффициенты

 

Материал храпового колеса

ГОСТ

 

• -- » .

ди,

кН/м

 

ва, МПа

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чугун

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЧ 12—28

|

1412—54

 

1,5—6,0

 

150

 

30

СЧ 15—32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ст. 35ЛП

|

977—65

 

1,5—4

300

 

80

Ст. 45ЛГУ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ст. 3

 

380—60

 

1—2

350

 

100

Ст. 45

 

1050—60

 

1—2

400

 

120

 

 

м и

 

бРг

 

 

 

 

(2-12)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напряжение сжатия в опасном сечении

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

(2-13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общее напряжение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

(2-14)

 

°общ = а ' ис + <*сж = * Г Т " ("IT + И <

° и '

 

где Ояс принимают равным 60—65 МПа.Ьх

hx \ ht

 

 

 

 

Ось собачки обычно является консольной балкой и рассчи­

тывается на изгиб по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г и

0,1 d^J

 

 

 

 

 

где с—плечо оси собачки,

 

 

 

 

 

 

 

 

d — диаметр оси собачки}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Рс

 

 

 

 

(2-16)

 

 

d = V

0 >1 а И ".3

 

 

 

Учитывая

приложение ударных

нагрузок,

сги

принимают

равным 50 МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

Фрикционные остановы. Остановы

этого

вида

по сравне­

нию с зубчатыми работают бесшумно и без толчков,

но у них

имеется один

очень существенный

недостаток — очень

большое

давление на ось собачки. Фрикционные остановы имеют

неболь­

шое применение и устанавливаются только вместе с тормозами. Роликовые остановы. Эти остановы (рис. 10, в) работают бесшумно и не вызывают ударной нагрузки при остановке груза;

применяются чаще всего совместно с тормозами. Роликовый ос­ танов состоит из корпуса 1, втулки 3 и роликов 2, заложенных в пазы втулки. При вращении втулки с валом против часовой стрелки, при неподвижном корпусе, ролики, двигаясь вместе с втулкой, попадают в широкую часть паза и не препятствуют вра­ щению вала.

При вращении втулки с валом по часовой стрелке ролики

попадают в узкую часть

паза, заклиниваются и вращение вала

прекращается.

 

 

 

Согласно

правилам

Госгортехнадзора грузоподъемные и

транспортные

машины

должны иметь т о р м о з а .

Тормоза

должны обеспечить в любой момент остановку машины, удер­

жание поднятого груза на высоте и опускание

его

с

заданной

скоростью.

 

 

 

 

 

 

 

По назначению тормоза разделяются на две группы: стопор­

ные и спускные — ограничивающие

скорость спуска

груза.

По

конструкции тормоза могут

быть

разных

типов — колодочные,

ленточные, пластинчатые и другие.

 

 

 

 

 

 

Тормоза следует устанавливать на валах

с минимальным

крутящим моментом, так же как и остановы.

 

 

 

 

 

Колодочные тормоза.

В подъемно-транспортных

машинах

обычно

применяются з а к р ы т ы е

д в у х к о л о д о ч н ы е

т о р ­

м о з а

(рис. 11). Двухколодочные

тормоза

состоят

из

системы

рычагов, оканчивающихся двумя тормозными колодками, распо­ ложенными с противоположных сторон тормозного шкива.

При приложении замыкающей силы система рычагов приво­ дит тормозные колодки в соприкосновение с тормозным шкивом и прижимает их с такой силой, что вращение шкива прекраща­ ется, так как система рычагов связана с неподвижной частью конструкции. Замыкающая сила, приводящая в действие систе-' му рычагов, создается грузом или пружиной.

Тормоза с грузовым замыканием имеют ряд недостатков — удары при замыкании, изменяющаяся сила нажатия, большое количество рычагов и шарниров. В тормозах с пружинным замы­ канием указанные недостатки сведены к минимуму, ввиду чего эти тормоза являются наиболее распространенными.

В качестве размыкающего устройства, выключающего тор­ моз, в основном применяются электромагниты, которые своим действием нейтрализуют замыкающую силу. Система их включе­ ния обеспечивает выключение двигателя при включении тормо­ за и выключение его при включении электромагнита и осво­ бождении тормозного шкива.

На двух рычагах 2 (см. рис. 11) шарнирно прикреплены тормозные колодки /. Рычаги 2 шарнирно соединены с рычагом 9, к которому крепится в точке приложения силы замыкающий груз или пружина, а также якорь электромагнита 7. С рычагом 9 соединена тяга 6, прикрепленная к треугольнику 5, который не-

посредственно соединен с верхним концом правого рычага 2, а через винтовую стяжку 3 с верхним концом левого рычага 2.

При включенном электромагните рычаг 9 поднимается, ней­ трализуя замыкающую силу, поднимается тяга 6, треугольник 5 поворачивается против часовой стрелки и тормозные колодки / отходят от тормозного шкива.

При выключенном электромагните замыкающая сила тянет рычаг 9 вниз, тяга 6 опускается, треугольник 5 поворачивается

 

Рис.

11. Двухколодочный тормоз:

 

/ — тормозные

колодки;

2 вертикальные

рычаги;

3 регулировочная

винто­

вая стяжка; 4

тормозной

шкив; 5 — треугольник; 6 — вертикальная

Тяга;

7 —якорь электромагнита;

8 —тормозной

груз;

Я — горизонтальный

рычаг.

по часовой стрелке и колодки / прижимаются к тормозному шкиву.

Простейшим колодочным тормозом является о д н о к о - л о д о ч н ы й (рис. 12). К тор­ мозному шкиву /, жестко сидя­ щему на валу, прижимается тормозная колодка 2, покры­ тая тормозным (фрикционным) материалом 3 и прикрепленная к рычагу 4, который передает на колодку усилие Q от груза или пружины.

Этот тормоз очень прост по устройству и имеет небольшие размеры. Но его существенным

Рис. 12. Схема одноколодочного тор­ моза:

/ — тормозной шкив; 2 — тормозная колод­ ка; 3 — фрикционный материал; 4— рычаг.

недостатком является одностороннее воздействие колодки на шкив, что может вызвать изгиб вала. Кроме того, величина на­ жатия тормозной колодки изменяется в зависимости от направ­ ления движения. Одноколодочный тормоз применяется только в

грузоподъемных машинах с легким режимом

работы, в машинах

с ручным приводом и небольшим крутящим

моментом.

 

Р а с ч е т о д н о к о л о д о ч н о г о т о р м о з а . Сила тре­

ния

(Н)

 

 

F = Nf>P,

(2—17)

где

N— сила нормального давления на шкив, Па;

 

/ — коэффициент трения.

Расчетное окружное усилие на тормозном шкиве (Н)

где

Dm — диаметр тормозного шкива, м;

 

 

 

 

 

Мт — тормозной момент, Н-м.

 

 

 

 

 

 

МТ = КГМК,

 

(2—19)

где

Мк — крутящий момент на тормозном валу, Н-м;

 

 

Кт—коэффициент

запаса торможения; при легком режиме работы при­

 

нимается равным 1,5, при среднем 1,75, при тяжелом 2,0, при весь­

 

ма тяжелом 2,5.

 

 

 

 

 

 

Основным условием торможения является

 

 

 

 

F = Nf > Р;

 

 

 

 

 

2КтМк

 

 

 

 

N =

 

 

2-^.

(2-20)

 

Для определения замыкающего усилия Q на конце рычага

рассмотрим схему

на рис.

12

 

 

 

 

 

 

 

2 М =

0;

 

 

 

 

Qb— Na = 0;

 

 

 

 

 

Na=2K1MEa,

 

( 2 _ 2 1 )

 

 

*

J

Dmfb

'

 

где а и ft длина рычагов, м.

 

 

 

 

 

 

Рабочая площадь колодки, м 2

 

 

 

 

где

a — угол охвата

колодкой шкива, °;

а = 60—120°;

 

 

В ш — ширина колодки, м.

 

 

 

проверяется

на удельное

 

Рабочая часть колодки и шкива

давление (Па)

 

 

 

 

 

 

 

 

д

= ^ . <

Р

к ;

 

(2-23)

 

 

Р -

7 2 ° * т Л

1

к

<9>,

(2-24)

 

 

 

nD2mBmfa

 

 

 

 

где <7д — допускаемое удельное давление.

26

Коэффициенты трения / для расчета тормозов (по данным ВНИИПТмаша) приведены в табл.4, максимально допустимые удельные давления qR между трущимися поверхностями коло­ дочных тормозов (по данным ВНИИПТмаша) — в табл. 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

 

 

 

 

 

 

 

Значение коэффициента трения /

 

Материалы трущихся

поверхностей

при отсутствии

при

наличии

 

 

 

 

 

 

 

 

смазки

смазки

 

Чугун

по

чугуну

 

 

 

 

0,15

 

0,06

 

Сталь

по

чугуну

 

 

 

 

0,15

 

0,06

 

Лента тормозная асбестовая типа А

0,37

 

0,16

 

по чугуну и стали

 

 

 

 

 

 

Лента тормозная асбестовая типа Б

0,35

 

0,16

 

по чугуну и стали

 

 

 

 

 

 

Лента

вальцованная

по чугуну и ста­

0,42

 

0,12

 

ли

 

 

 

 

 

 

 

 

Дерево по чугуну

 

 

 

 

0,30

 

 

 

Дерево

по

стали

 

 

 

 

0,25

 

 

 

Кожа по чугуну

и стали

 

0,20

 

 

 

Бронза

по чугуну

 

 

 

 

0,17

 

 

 

Бронза

по

стали

 

 

 

 

0,16

 

 

 

Бронза

по

бронзе

 

 

 

 

0,18

 

 

 

Сталь по текстолиту

 

 

 

0,15

 

 

 

Сталь по фибре . . . . . . . . .

0,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б.л и ц а

5

 

 

 

 

 

 

 

Удельное давление

 

 

Материалы трущихся

 

в стопорном

тормозе

в спускном

тормозе

 

 

поверхностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кПа

кгс/см2

кПа

кгс/см3

 

Чугун

по

чугуну .

.

.

1961

20

І471

15

 

Сталь

по

чугуну .

.

.

1961

20

1471

15

 

Сталь

по стали . .

.

.

392

4

196

2

 

Лента

тормозная

асбес­

588

6

392

4

 

товая по металлу .

.

.

 

Лента

вальцованная

по

588

6

392

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Дерево

по

чугуну .

.

.

588

6

392

4

 

Ленточные тормоза. В ленточном тормозе торможение про­ исходит в результате прижатия к шкиву стальной тормозной ленты, покрытой специальным фрикционным материалом.

Рис. 13. Схемы простых ленточ­ ных тормозов:

а — простой; б — дифференциальный; s — суммирующий.

Ленточные тормоза спо­ собны развивать большие тормозные моменты. Величи­ на тормозного момента зави­

сит

от угла обхвата

ленты.

У

большинства ленточных

тормозов угол обхвата

дохо­

дит до 270°, а в тех случаях, когда он недостаточен, при­ меняются многообхватные тормоза, в которых угол об­ хвата доходит до 650°. Ос: новной конструктивной осо­ бенностью многообхватного тормоза является вильчатая лента. Столь большая вели­ чина угла обхвата достигает­ ся тем, что узкая часть ленты проходит в промежуток меж­

ду

лентами

вильчатого

конца.

 

Простой ленточный тор­ моз (рис. 13, а) является тор­ мозом одностороннего дейст­ вия, так как при изменении направления движения изме­ няется тормозной момент.

Вдифференциальном

ленточном

тормозе

(рис.

13,6)

концы

тормозной

лен­

ты

крепятся

к тормозному

рычагу по обе стороны от оси его вращения. Недостатком дифференциального тормоза является возможность само­ затягивания под влиянием силы трения. Чтобы избе­ жать самозатягивания, при­ нимают d\ = (2,5-f-3)d2 - Дифференциальный тормоз применяется редко.

В суммирующем ленточ­ ном тормозе (рис. 13, в) оба конца ленты прикреплены к тормозному рычагу с одной стороны от оси его враще­ ния.

Р а с ч е т п р о с т о г о л е н т о ч н о г о т о р м о з а . Тормоз­ ной момент (в Н - м ) .

М т = кт Мк,

где Kt — коэффициент запаса торможения;

jWk крутящий момент на тормозном валу, Н-м. Расчетное окружное усилие (в Н)

А » ' где Dm — диаметр тормозного шкива, м.

Натяжение ленты в набегающем конце (вН )

tH =

tc6ef<*.

(2—25)

Натяжение в сбегающем конце (вН )

(2—26)

где е— основание натуральных логарифмов; f—коэффициент трения;

а — угол обхвата шкива лентой, град. Окружное усилие на шкиве (в Н)

P = tH — tc6; Ре'а

*сб = „fa-І '

(2—27)

(2—28)

(2—29)

Т а б л и ц а 6

 

 

 

Удельное давление <7уд

 

Материалы трущихся поверхностей

в стопорном

тормозе

в спускном

тормозе

 

 

 

кПа

кгс/см2

кПа

кгс/см2

Стальная

лента по чугунному или

1471

15

981

10

 

 

 

Тормозная или асбестовая лента по

588

6

294

3

стальному

или чугунному

шкиву . .

Вальцованный, прессованный и фор­

 

 

 

 

мованный

фрикционный

материал

785

8

392

4

 

 

 

Дерево по чугунному шкиву . . . .

588

6

392

4

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ