УДК 69.002.5 ББК 38.6-44

С 86

Рецензент:

кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов и технологии строительства МарГТУ

В. А. Сленьков

Печатается по решению редакционно-издательского совета МарГТУ

Строительные машины: методические указания к выполне-

С86 нию лабораторных работ для студентов строительных специальностей всех форм обучения / Ю. Г. Никишев. – Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2010. – 24 с.

Изложены правила техники безопасности в лаборатории, краткие теоретические сведения по темам и порядок выполнения работ.

УДК 69.002.5 ББК 38.6-44

© Марийский государственный технический университет, 2010

Введение

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Строительные машины» предназначен для студентов специальностей 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство», 2701015.65 «Экспертиза и управление недвижимостью», направления 270100.62 «Строительство». В них приведены методики выполнения лабораторных работ, расчетные зависимости для определения основных параметров и конструктивное устройство узлов.

В первой лабораторной работе рассматриваются классификация и устройство стальных проволочных канатов. Излагается порядок выполнения работы, определяются суммарные и разрывные усилия каната в целом, а также допустимая рабочая нагрузка на натяжения каната. Результаты заносятся в бланк лабораторной работы.

Во второй работе представлены сведения о зубчатых редукторах, их устройстве и силах возникающих в зубчатом зацеплении при работе редуктора. Приводится порядок выполнения лабораторной работы и оформления полученных результатов.

3

Лабораторная работа №1

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И МАРКИРОВКИ СТАЛЬНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ КАНАТОВ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН

1.1. Цель работы

В процессе работы ознакомиться с назначением, устройством, маркировкой и выбором стальных проволочных канатов, используемых в грузоподъемных машинах.

1.2. Правила техники безопасности при выполнении работы

Студент при выполнении лабораторной работы обязан:

1)соблюдать общие правила по технике безопасности для сотрудников и студентов, изложенные в инструкции № 4;

2)при расплетке каната на пряди пользоваться слесарными инструментами;

3)при расплетке прядей на отдельные проволоки соблюдать особую осторожность и пользоваться пассатижами;

4)при измерении диаметров отдельных проволочек измерительными инструментами соблюдать особую осторожность;

При получении травмы немедленно сообщить преподавателю.

1.3. Устройство и классификация стальных проволочных канатов

Стальной канат представляет собой гибкое витое изделие, состоящее из стальных или оцинкованных проволок круглого или фасонного сечения (ГОСТ 7372-79) и органического или металлического сердечника (рис. 1.1).

В соответствии с ГОСТ 3241-99, ГОСТ 18899-73 канаты подразделяются по следующим признакам:

1) по назначению:

ГЛ – грузолюдские, предназначенные для подъема и транспортирования людей и грузов;

Г – грузовые, предназначенные для транспортирования грузов;

4

2) по механическим свойствам проволок:

ВК, В – изготовленные из проволоки марки ВК или В; I – изготовленные из проволоки марки I;

II – изготовленные из проволоки марки II.

3) по конструкции:

одинарной свивки – состоящие из проволок, свитых по спирали вокруг центральной проволоки;

двойной свивки – состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев вокруг сердечника;

4) по форме поперечного сечения: круглопрядные;

фасоннопрядные – поперечное сечение прядей, отличающееся от круглого;

5) по материалу сердечника:

ОС – с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов;

МС – с металлическим сердечником.

5

6) по роду свивки проволок в прядях:

ТК – с точечным касанием проволок между слоями; ЛК – с линейным касанием проволок между слоями;

ТЛК – с комбинированным точечно-линейным касанием проволок; ЛК-О – с линейным касанием проволок между слоями при одинако-

вом диаметре проволок по слоям пряди; ЛК-Р – с линейным касанием проволок между слоями при разных

диаметрах проволок в наружном слое пряди; ЛК-3 – с линейным касанием проволок между слоями и проволока-

ми заполнения; ЛК-РО – с линейным касанием проволок между слоями и имеющих

в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра;

7) по направлению свивки каната:

п – правой, в котором пряди идут слева – вверх – направо; л – левой, в котором пряди идут справа – вверх – налево;

8) по виду свивки:

Н – нераскручивающиеся, в которых пряди и ненаружные проволоки сохраняют свое положение после снятия перевязок и заварки с конца каната;

Р – раскручивающиеся, в которых пряди и проволоки не сохраняют своего положения в канате после снятия перевязок и заварки с конца каната;

9) по степени уравновешенности:

Р – рихтованные (для канатов по ГОСТ 3241-91); нерихтованные;

10)по сочетанию направлений свивки проволок в прядях и прядей в канатах двойной свивки:

крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки прядей противоположны);

О – односторонней свивки (направление свивки прядей и направление свивки проволоки в пряди одинаковы);

11)по виду покрытия поверхности проволок в канате:

из проволоки без покрытия; ОЖ, Ж,С – из оцинкованной проволоки;

П – покрытие каната или прядей искусственными материалами;

6

12) по точности изготовления: нормальной точности; Т – повышенной.

1.4. Конструктивные характеристики канатов

Основными конструктивными элементами канатов являются проволоки, пряди, сердечник.

Стальную канатную проволоку изготавливают из углеродистой горячекатаной проволоки (катанки) методом многократного холодного волочения с промежуточной термической и химической обработкой до высокой твердости для получения необходимой прочности, структуры, вида и качества поверхности.

Стальная проволока круглого сечения должна соответствовать требованиям ГОСТ 7372-79. Стальная проволока фасонного профиля должна соответствовать нормативно-технической документации.

Сердечник каната служит опорой для прядей каната.

Органический сердечник изготавливается из пенькового волокна повышенного качества (длинного прядения) по ГОСТ 5269-93, из сизаля в соответствии с нормативно-технической документацией.

Органический сердечник может изготавливаться и из других материалов, рекомендованных ГОСТ 3241-91 (полупропилен, нейлон, капрон, асбестовые волокна и др.)

Сердечники из сизаля или пенькового волокна должны быть пропитаны смазкой в соответствии с нормативно-технической документацией.

1.5. Порядок выполнения работы

1.Студенты получают образец каната, необходимые измерительные инструменты и бланк (см. прил. 1) у преподавателя.

2.Вычерчивается эскиз сечения каната с простановкой основных размеров и позицией деталей каната.

3.Измеряется диаметр каната.

4.Определяется род свивки проволок в прядях и канате.

5.Определяется вид свивки.

6.Определяется направление свивки прядей в канате.

7.Определяется вид касания проволок.

8.Определяется число прядей и проволок в канате.

9.Определяется тип сердечника каната.

7

10.Вычисляется площадь поперечного сечения проволочек в канате (без сердечника).

С этой целью расплетаются конец пряди образца каната по проволокам и замеряются диаметры всех проволок по слоям. Далее определяет площадь поперечного сечения проволок одного слоя и умножается на

число прядей, рассчитывается площадь поперечного сечения каната Fk (табл. 1 приложения 1).

11.Полученное значение Fk сравнивается с ГОСТовским значением площади. Допустимое отклонение + 2 %.

12.Определяется тип каната по ГОСТу.

13.С учетом полученных сведений записывается маркировка каната при принятом пределе прочности проволок σвр .

14.Определяются суммарное и разрывное усилия каната в целом по формулам:

Pсум = σвр Fk ,

Po = 0,83 P Сум .

Найденные значения Pсум и Po записываются в табл. 2 приложения 1.

15. Приняв предел прочности проволок каната σвр (одно значение) согласно табл. 2 приложения 1 и задавшись режимом работы механизма подъема и, следовательно, коэффициентом использования каната Zр, определяют допускаемую рабочую нагрузку натяжения каната по формуле

S = Po . Zp

Полученные значения Sk заносятся в табл. 3 приложения 1.

16. Рабочее место приводится в порядок. Образец каната, измерительный инструмент и справочная литература сдаются преподавателю.

Литература

1.Александров, М. П. Грузоподъемные машины / М. П. Александров. – М.: Высшая школа, 2000.

2.Канаты стальные. Сортимент. – М.: Государственный комитет по стандартам, 1980.

8

Лабораторная работа № 2

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ЗУБЧАТОГО РЕДУКТОРА

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

2.1. Цель работы

В процессе работы ознакомиться с назначением, устройством и работой цилиндрического зубчатого редуктора, с конструкцией и регулировкой подшипниковых узлов, смазкой зубчатых колес и подшипников, определить основные параметры зубчатых передач.

2.2. Правила техники безопасности при выполнении работы

Студент при выполнении лабораторной работы обязан:

1)ставить детали редуктора в устойчивое положение;

2)не ставить детали редуктора на измерительные инструменты;

3)убрать из-под ног посторонние предметы;

4)при сборке редуктора ставить детали на свое место с соблюдением осторожности и одновременности.

2.3. Описание редуктора

Зубчатые редукторы – это механизмы, служащие для понижения угловых скоростей и увеличения крутящего момента, выполненные в виде отдельных сборочных единиц. В зависимости от величины передаточного числа они бывают одно-, двух-, трехступенчатые.

Двухступенчатый цилиндрический редуктор (рис. 2.1) состоит из корпуса 1 с крышкой 2, валов 9, зубчатых колес 10, подшипников 11, крышек подшипников 6, регулировочных колец 7 и других деталей.

Корпусы редукторов чаще всего выполняются литыми из серых чугунов средней прочности СЧ 15-32 и СЧ 18-36, зубчатые колеса и валы – из конструкционных сталей. Корпуса редукторов с межосевым расстоянием тихоходной ступени до 160 мм могут быть отлиты из алюминиевого сплава АЛ 11.

Опоры валов выполняются с применением подшипников качения (шариковых и роликовых) или скольжения. Назначение опор – удерживать вращающиеся детали в нужном для правильной работы положении. Внутренние кольца подшипников насаживаются на валы с натягом, а наружные кольца, сопрягаемые с неподвижной деталью-корпусом ре-

9

дуктора, устанавливаются с небольшим зазором (или меньшим натягом, чем у внутреннего кольца). Установка наружного кольца подшипника по скользящей посадке (посадка с зазором) позволяет кольцу во время работы поворачиваться, что обеспечивает более равномерный износ дорожек качения.

При работе редуктора в зацеплении косозубой передачи возникает сила Fn, которая может быть представлена в виде трех взаимно пересекающихся под углом 90о составляющих – окружной силы Ft, радиальной силы Fr и осевой силы Fa (рис. 2.2), которые находятся из следующих формул:

Ft = 2Td ; Fr = Fcost tgβα ; Fa = Ft tgβ ,

где Т – вращающий момент, β – угол наклона зуба, β = 8...22о.

Рис. 2.1. Редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый:

1 – корпус; 2 – крышка корпуса; 3 – крышка смотрового окна; 4 – отдушина; 5 – пробка маслослива; 6 – маслоуказатель; 7 – шайба маслоотражательная; 8 – установочный конический штифт

10