- •Обзор конструкций грузоподъемных машин
- •Грузоподъемные машины с гибким подвесом груза
- •Тали
- •Стационарные поворотные краны
- •Настенные поворотные краны
- •Краны с вращающейся колонной
- •Краны на неподвижной колонне
- •Краны мостового типа
- •Однобалочные краны с электроталью
- •Электрические мостовые краны
- •Козловые и полукозловые краны
- •Грузоподъемные машины с жестким захватом груза
- •Характеристики грузоподъемных машин.
- •Основные параметры грузоподъемных машин
- •Показатели использования грузоподъемных машин
- •Расчетные нагрузки
- •Производительность грузоподъемных машин
- •Привод грузоподъемных машин
- •Электропривод
- •Гидропривод и пневмопривод
- •Гидропривод
- •Гидродвигатели
- •Гидроцилиндры
- •Гидродвигатели поворотные
- •Гидромоторы
- •Гидронасос
- •Электродвигатель гидронасоса
- •Пневмопривод
- •Ручной привод
- •Тормозные устройства
- •Классификация тормозных устройств
- •Колодочные тормоза
- •Колодочные тормоза с электромагнитами
- •Регулировки тормоза
- •Колодочные тормоза с электромагнитами
- •Регулировки тормоза
- •Определение силы, замыкающей колодочный тормоз
- •Тормоза с осевым замыканием
- •Уравнение неустановившегося движения. Определение времени разгона (пуска) и торможения
- •Процесс пуска
- •Процесс торможения
- •Механизмы грузоподъемных машин. Механизм вертикального перемещения (механизм подъема груза)
- •Общие сведения
- •Основные схемы механизмов подъема с гибким подвесом груза и приводом от электродвигателя
- •Механизмы с зубчатым цилиндрическим редуктором
- •Канатный барабан установлен консольно на тихоходном валу редуктора
- •Канатный барабан установлен на двух опорах
- •Некоторые элементы механизма подъема
- •Канаты
- •Примеры обозначения конструкций канатов с линейным контактом
- •Выбор диаметра каната
- •Грузозахватные устройства
- •Крюковые подвески
- •Расчет элементов крюковой подвески
- •Полиспасты
- •Блоки
- •Канатные барабаны
- •Толщина стенки барабана
- •Расчет и выбор основных элементов механизма подъема
- •Исходные данные
- •Электродвигатель
- •Редуктор
- •Тип редуктора
- •Тормоз
- •Тип тормоза
- •Муфты
- •Муфта между электродвигателем и редуктором
- •Муфта между редуктором и канатным барабаном
- •Механизмы грузоподъемных машин. Механизм горизонтального перемещения (механизм передвижения)
- •Основные схемы механизмов передвижения
- •Краны мостового типа
- •Двухрельсовые тележки мостовых кранов
- •Однорельсовые тележки электроталей
- •Подвесные поворотные краны
- •Ходовые колеса
- •Сопротивление передвижению
- •Момент трения в опорах
- •Момент трения качения
- •Полный момент трения
- •Сила сопротивления передвижению
- •Расчет и выбор основных элементов механизма передвижения
- •Исходные данные
- •Электродвигатель
- •Предварительный выбор мощности электродвигателя
- •Корректировка предварительного расчета
- •Редуктор
- •Тормоз
- •Муфты
- •Механизмы грузоподъемных машин. Механизм поворота
- •Исходные данные для проектирования механизма поворота
- •Примеры схем механизмов поворота
- •Опорные узлы
- •Реакции в опорах
- •Конструкции опорных узлов крана
- •Расчет подшипников крановых опор
- •Момент сопротивления повороту грузоподъемной машины
- •Краны с двумя радиальными и одним упорным подшипниками
- •Краны на неподвижной колонне, если нижняя опора выполнена в виде роликов (катков), катящихся по колонне
- •Расчет и выбор основных элементов механизма поворота
- •Электродвигатель
- •Предварительный выбор мощности двигателя
- •Корректировка предварительного расчета
- •Редуктор
- •Тормоз
- •Муфта соединительная между электродвигателем и редуктором
- •Предохранительная муфта
- •Металлические конструкции грузоподъемных машин
- •Типы металлоконструкций
- •Металлоконструкции балочного типа (балки)
- •Металлоконструкции ферменного типа (фермы)
- •Основные правила конструирования ферм
- •Металлоконструкции смешанного типа
- •Основные правила проектирования металлоконструкций
- •Материалы и сортамент
- •Транспортирующие машины непрерывного транспортирования
- •Транспортирующие машины непрерывного транспортирования с гибким тяговым элементом
- •Ленточные конвейеры
- •Основные элементы
- •Цепной конвейер
- •Формулы для подбора цепи
- •Типы цепных конвейеров
- •Пластинчатые
- •Подвесные конвейеры
- •Тележечные конвейеры
- •Скребковый конвейер
- •Ковшовые конвейеры
- •Мощность электродвигателя для машин с гибким тяговым элементом
- •Транспортирующие машины непрерывного транспортирования без гибкого тягового элемента
- •Вибрационные и винтовые конвейеры
- •Вибрационные конвейеры
- •Винтовые конвейеры
- •Штанговые и шаговые конвейеры
- •Штанговые конвейеры с собачками
- •Штанговые конвейеры с флажками
- •Штанговый цепной конвейер
- •Шаговые конвейеры
- •Производительность транспортирующих машин непрерывного транспортирования
- •Объёмная производительность
- •При транспортировке сыпучих грузов непрерывным потоком
- •При перемещении сыпучих грузов в отдельных емкостях
- •Штучная производительность
- •Весовая производительность
- •При транспортировании сыпучих грузов
- •При транспортировании штучных грузов
- •Транспортирующие устройства
- •Гравитационные транспортирующие устройства
- •Рольганги
- •Транспортирующие машины периодического транспортирования
- •Автоматические колёсные транспортёрные тележки
- •Общие сведения
- •Автоматические колёсные транспортёрные тележки с фотоэлектрической системой управления
- •Автоматические колёсные транспортёрные тележки с электромагнитной системой управления
- •Промышленные роботы
- •Основные понятия
- •Структурная схема робототехнического комплекса
- •Компоновочные схемы механической системы робота
- •Основные параметры механической системы робота
- •Привод механической системы робота
- •Пневмопривод
- •Пневмодвигатель поворотный поршневой
- •Пневмодвигатели поворотные лопастные
- •Пневмоцилиндры
- •Гидропривод
- •Электропривод
- •Передаточные механизма механической системы робота
- •Зубчатые цилиндрические передачи
- •Зубчатые конические передачи
- •Червячные передачи
- •Волновые передачи
- •Примеры кинематических схем некоторых механизмов механической системы робота
- •Механизмы поворота
- •Механизмы качания руки
- •Механизм выдвижения руки
- •Механизмы вертикального перемещения (механизм подъёма)
- •Механизмы ломающейся руки
- •Захватные устройства промышленного робота
- •Механические захватные устройств
- •Магнитные захватные устройств
- •Вакуумные захватные устройств
- •Захватные устройств с эластичными камерами
- •Пневмопривод
- •Гидропривод
- •Электропривод
- •Неуправляемые
- •Командные захватные устройств
- •Жесткопрограммируемые захватные устройств
- •Адаптивные захватные устройств
- •Примеры применения робототехнических комплексов в машиностроении
- •Робототехнический комплекс по механической обработки (токарный)
- •Робототехнический комплекс с напольным роботом
- •Робототехнический комплекс с портальным роботом
- •Робототехнический комплекс для термической обработки
- •Пример организации участка цеха с применением робототехнического комплекса
- •Численные расчёты
- •Определение ускорений, скоростей и времени выполнения основных движений
- •Выбор двигателя для робота
- •Определение силы, необходимой для прямолинейного движения груза
- •Определение момента, необходимого для перемещения груза
- •Выбор типа и размера двигателя
- •Пневмо и гидроцилиндры
- •Поворотные лопастные пневмо- и гидродвигатели
- •Выбор электродвигателя
- •Рекомендуемая литература
6.3. Некоторые элементы механизма подъема
6.3.4Полиспасты
Полиспаст – система подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом.
Полиспасты бывают силовые и скоростные. Введем обозначения:
m – число полиспастов – число ветвей каната, наматываемых на барабан (или на барабаны, если барабанов два).
При m = 1 полиспаст называют одинарными. При m = 2 – сдвоенными.
a – кратность полиспаста – отношение скорости выходного звена механизма к скорости перемещения груза.
Для силовых полиспастов кратность численно равна числу перерезов nпер ветвей кана-
та между подвижным (подвижными) и неподвижным (неподвижными) блоками в одном полиспасте, т.е.
a= nпер.
ВГПМ кратность силовых полиспастов численно нагляднее определять как число ветвей каната, на которых подвешен груз. Для скоростных полиспастов
a = nпер1 .
t – число отклоняющихся блоков в одном полиспасте.
КПД силовых полиспастов с учетом КПД отклоняющих блоков
|
1 + ηбл + η2 |
+ . . . + ηa−1 |
|
|
|
|
|||
ηn = |
|
|
бл |
|
бл |
, |
|
(6.2) |
|
|
|
a |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где ηбл = 0, 97 – КПД одного блока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальная сила натяжения каната |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Fmax = |
FQ + Gзах |
, |
|
|
(6.3) |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
m · a · ηn |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
0, 03 |
· |
FQ. |
где Gзах – вес грузозахватного устройства; для кранов с крюковой подвеской Gзах = |
|
||||||||
На рис. 6.9 представлены пять основных схем силовых полиспастов, применяемых в технологических ГПМ.
53
Глава 6. Механизмы грузоподъемных машин. Механизм вертикального перемещения (механизм подъема груза)
|
|
1 |
5 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
3 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
б) |
|
|
|
|
в) |
|
1 |
6 |
1 |
5 |
|
|
|
5 |
1 |
|
|
1 |
|
5(7) |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
4 |
|
7 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
9 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
г) |
д) |
|
|
|
|
е) |
|
Рис. 6.9: Основные схемы силовых полиспастов
Обозначения на рис. 6.9 :
1 – барабан; 2 – блок нормальной крюковой подвески; 3 – крюк; 4 – канат; 5 – блок отклоняющий; 6 – привод барабана; 7 – блок уравнительный; 8 – блок укороченной крюковой подвески;
9 – пластины для крепления конца каната в трехгранном полиспасте.
Приведенные ниже для каждой из пяти схем выражения ηn и Fmax определены по формулам (6.2) и (6.3) соответственно:
рис. 6.9, а:
m = 1; |
a = 2; t = 0; ηn = |
1 + ηбл |
; |
Fmax = |
(FQ + Gзах) · 2 |
= |
FQ + Gзах |
; |
|
2 |
1 · 2 · (1 + ηбл) |
|
1 + ηбл |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
рис. 6.9, б :
m = 1; |
a = 2; |
t = 1; |
ηn = |
(1 + ηбл)ηбл |
; |
Fmax = |
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
рис. 6.9, в: |
|
|
|
|
|
|
|
m = 2; |
a = 1; |
t = 1; |
ηn = ηбл; |
|
|
Fmax = |
|
рис. 6.9, г: |
|
|
|
|
|
|
|
m = 2; |
a = 2; |
t = 0; |
ηn = |
1 + ηбл |
; |
|
Fmax = |
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
рис. 6.9, д: |
|
|
|
|
|
|
|
m = 2; |
a = 2; |
t = 1; |
ηn = |
(1 + ηбл)ηбл |
; |
Fmax = |
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(FQ + Gзах) · 2 |
= |
|
FQ + Gзах |
; |
|
||||||
1 · 2 · (1 + ηбл) · ηбл |
(1 + ηбл) · ηбл |
||||||||||
|
|
|
|||||||||
FQ + Gзах |
= |
FQ + Gзах |
; |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
1 · 2 · ηбл |
2 · ηбл |
|
|
|
|
||||||
(FQ + Gзах) · 2 |
= |
|
FQ + Gзах |
; |
|
|
|||||
2 · 2 · (1 + ηбл) |
|
|
|
|
|||||||
|
2 · (1 + ηбл) |
|
|
||||||||
(FQ + Gзах) · 2 |
= |
|
FQ + Gзах |
. |
|||||||
2 · 2 · (1 + ηбл) · ηбл |
|
|
|||||||||
|
2 · (1 + ηбл) · ηбл |
||||||||||
Схемы в, г и д удобны при размещении механизма подъема на стреле крана.
54
