Машины для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог

полиспастом малой кратности – для подъема малых грузов с большей скоростью. Все механизмы стреловых кранов, кроме механизма передвижения, размещены на поворотной платформе.

111

Таблица 3.4

Техническиехарактеристикиавтомобильныхгидравлическихкрановсжесткойподвеской стреловогооборудования(основноестреловоеоборудование)

Кабельные краны (рис. 3.18) – это краны с несущими канатами, закрепленными на верхних концах мачт опорных стоек.

Рис. 3.18. Кабельный кран:

а – схема крана; б, д – схемы запасовок грузового и тягового канатов; в – грузовая тележка; г – схема натяжения несущего каната; 1 – мачты; 2 – механизм натяжения несущего каната; 3 – ванты; 4 – грузовой канат; 5 – тяговый канат; 6 – полиспасты натяжения вант; 7 – несущий канат

Эти краны применяют при сооружении мостов и для обслуживания строительства на сильно пересеченной местности (реки, горы). Наиболее широко используются стационарные кабельные краны с двумя неподвижными опорами (трубчатыми или решетчатыми мачтами) и натянутым между ними несущим канатом, по которому перемещается грузовая тележка с полиспастом и крюком. В зависимости от назначения используются и другие конструкции кабельных кранов: качающиеся, передвижные, радиальные. У качающихся кабельных кранов в результате натяжения расчалок обе мачты могут наклоняться на угол до 8°, что позволяет создать площадь обслуживания в виде прямоугольника. У передвижных обе мачты выполнены в виде башен, установленных на ходовые рельсовые тележки, которые движутся по параллельным подкрановым путям.

113

У радиальных одна башня неподвижная, а другая перемещается по закругленному рельсовому пути. Кран может обслуживать площадку в виде сектора. Грузоподъемность кабельных кранов не превышает 25 т (обычно – 5...10 т). Пролет такого крана (расстояние между опорами) достигает 400 м. Скорость подъема груза – 0,5...1,5 м/с, скорость передвижения грузовой тележки – 2...4 м/с.

Производительность кранов определяется так же, как и машин циклического действия:

расчетно-конструктивная, кг/ч,

Пр 3600Q ;

Tц

техническая, кг/ч,

Пт 3600KиQ nQср ;

Tц

эксплуатационная, кг/смену,

Пэ ТсмПтKв ,

где Q – грузоподъемность крана, кг;

Tц – время цикла, с;

Kи – коэффициент использования грузоподъемности; n – число циклов в 1 ч;

Qср – средняя масса поднимаемого груза, кг;

Tсм – продолжительность смены, ч;

Kв – коэффициент использования машины по времени, Kв = = 0,8…0,83.

Время цикла

Тц tм tз tу tвm ,

где tм – суммарное время машинных операций (работы крана), с; tз – время подвешивания и снятия грузов, с;

114

tу – время наводки груза при его установке в заданное место, с;

tв – время на каждую вспомогательную машинную операцию, с; m – число машинных операций (подъем, спуск, поворот с гру-

зом, обратный поворот, передвижение и т.д.).

Башенные и стреловые краны должны обладать достаточной устойчивостью при воздействии на них грузовой, инерционной и ветровой нагрузок. Устойчивость обеспечивается их собственной массой и увеличивается с применением противовесов и выносных опор. Сумма моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания, должна с некоторым запасом превышать сумму моментов сил, стремящихся опрокинуть кран. Правилами Госпроматомнадзора предусмотрена необходимость обеспечения запаса устойчивости, характеризуемого коэффициентом устойчивости.

Различают два вида устойчивости крана (рис. 3.19): грузовую – при возможном опрокидывании крана в сторону поднимаемого груза и собственную – при возможном опрокидывании крана назад, в сторону, противоположную стреле (при отсутствии груза).

Рис. 3.19. Схемы определения устойчивости стрелового крана:

а – грузовой;б– собственной;G – вескрана;Q – весгруза;q – динамическое давление; a – расстояние от осивращениякрана доцентра тяжестигруза;b – расстояние от оси вращениядоребра опрокидывания;c – расстояние от осивращениядоцентра тяжести крана;H – расстояние от оголовка стрелы доцентра тяжестигруза;h – расстояние от оголовка стрелы доопорнойплоскости;h1 – расстояние от опорнойплоскостидоцентратяжестикрана; – расстояние от опорнойплоскостидоцентра приложениядина-

мическогодавления; – угол наклона крана (опорной поверхности)

115

Коэффициент грузовой устойчивости

kг (M кг Mi д) Q(a б) 1,15,

где Мкг – момент, удерживающий кран от опрокидывания в сто-

рону груза;

– сумма всех опрокидывающих моментов от дополни-

тельных нагрузок (ветровых, инерционных и др.); Q – вес груза;

(a б) – плечо опрокидывающего момента. Коэффициент собственной устойчивости

kc M кc M в 1,15 ,

где M кc – момент, удерживающий кран от опрокидывания в сто-

рону противовеса;

M в – опрокидывающий момент от ветровой нагрузки.

Если при расчете устойчивости влияние уклона, инерционных сил и ветровой нагрузки не учитывают, коэффициент грузовой устойчивости k 1,4. Грузовую устойчивость крана проверяют как

для максимального, так и для минимального вылетов, и соответственно для минимального и максимального груза.

В соответствии с требованиями Госпроматомнадзора все краны допускаются к эксплуатации только после их освидетельствования и испытаний.

3.2. Транспортирующие машины

Транспортирующие машины по принципу действия делятся на три группы:

1)конвейеры (транспортеры), в которых материал перемещается при размещении на движущемся органе;

2)гравитационные устройства, в которых материал перемещается под действием силы тяжести;

3)пневмотранспортные устройства, в которых материал перемещается в потоке движущегося воздуха.

116

3.2.1. Конвейеры механического действия

Конвейер – это машина для непрерывного транспортирования сыпучих, кусковых и штучных грузов. Различают конвейеры: с тя-

говым органом – ленточные, цепные, канатные; без тягового органа –

винтовые, инерционные, вибрационные роликовые. По типу грузонесущего органа конвейеры могут быть ленточными, пластинчатыми, скребковыми, ковшовыми, тележечными и т. д.

Для перемещения материалов в горизонтальном и наклонном направлениях применяют ленточные конвейеры, которые разделяют на передвижные и стационарные. Угол подъема ленточного конвейера – до 18...22°, при рифленой ленте – до 40...45°. Передвижные конвейеры имеют длину до 20 м и оборудуются колесами для транспортирования. Стационарная линия (рис. 3.20), состоящая из нескольких конвейеров, может достигать длины 5 км.

Рис. 3.20. Стационарный ленточный конвейер:

а – общий вид; б – с плоской лентой; в – с желобчатой лентой; г – с плужковым сбрасывателем; д – с разгрузочной тележкой; 1 – электродвигатель; 2 – редуктор; 3 – ведущий головной барабан; 4 – лента; 5 – несущие роликоопоры; 6 – поддерживающие роликоопоры;7 – рама;8 – натяжной винт;9 – стойка натяжного механизма; 10 – ползун; 11 – натяжной хвостовой барабан

117

Наиболее часто применяют ленты, состоящие из нескольких слоев прорезиненной хлопчатобумажной ткани и покрытые резиновыми обкладками. Более прочными являются ленты из синтетических волокон. Для конвейеров значительной длины (2...3 км) применяют прорезиненныеармированныеленты с каркасами из стальных тросиков.

Роликоопоры рабочей ветви при гладкой (плоской) ленте выполняют однороликовыми, при желобчатой – из двух, трех или пяти роликов (см. рис. 3.20).

Производительность ленточного конвейера

П 3600 F , м3/ч,

или П 3600 F , т/ч,

где F – площадь поперечного сечения слоя материала на ленте, м2;

– скорость движения ленты, м/с, обычно = 1…2 м/с;

– плотность транспортируемого материала, т/м3.

Производительность конвейера (в т/ч) при перемещении штучных грузов

П 3,6 m , t

t – расстояние между центрами тяжести грузов, м; m – масса одного груза, кг.

Разновидностями ленточного конвейера являются пластинчатый и скребковый конвейеры.

Пластинчатый конвейер состоит из двух тяговых цепей, огибающих концевые звездочки, и ряда стальных пластин, прикрепленных к этим цепям. На звеньях цепей насажены опорные ролики, перекатывающиеся по направляющим. Такие конвейеры применяют для перемещения крупнокусковых или горячих материалов. По принципу действия пластинчатые конвейеры могут быть непрерывными и пульсирующими.

Скребковый конвейер состоит из желоба с размещенным в нем тяговым органом (цепью или канатом), к которому прикреплены металлические скребки. Материал, загруженный в желоб, подхватывается скребками и перемещается к разгрузочному люку.

118

Вибрационные конвейеры (рис. 3.21) могут быть трубчатыми и желобчатыми. Они имеют электромагнитные, пневматические и механические вибрационные приводы; последние делятся на дебалансные, вибрационные с вибратором направленных колебаний и криво- шипно-шатунные. Упругие элементы выполняются в виде рессор, спиральных пружин, резиновых конструкций и рычагов-качалок. Производительность вибрационных конвейеров – 4...60 т/ч; дальность транспортирования – 1...10 м; максимальный угол наклона – 18°.

Рис. 3.21. Вибрационный конвейер:

1 – рама; 2 – вибратор; 3 – упругие элементы; 4 – желоб

Ковшовые конвейеры – элеваторы (рис. 3.22) предназначены для вертикального перемещения сыпучих и мелкокусковых материалов и состоят из приводного 5 (верхнего) и натяжного барабанов (или звездочек), натяжного устройства 1, корпуса 2 и тягового органа 3 из ленты или цепей (одной или двух) и ковшей 4, которые бывают глубокими, мелкими и чешуйчатыми.

Нижнюю часть с натяжным устройством называют башмаком, а верхнюю с приводным устройством – головкой.

Основными достоинствами ковшовых конвейеров являются малые размеры в плане, возможность подачи груза на большую высоту (до 50 м).

Производительность ковшового конвейера (в т/ч)

Пт 3,6qKн t ,

где q – геометрическая вместимость ковша, л, q = 65…136;

Kн – коэффициент наполнения ковша, Kн = 0,6…0,9;

t– расстояние между ковшами, м;

– скорость движения ковшей, м/с, = 0,4…2;

– плотность материала, т/м3.

119