15.3 Вспомогательные механизмы

Монтажные блоки (блочные обоймы) (рис. 15.6) по назна­чению делят на грузовые — для подъема или перемещения грузов и отводные — для изменения направления движения каната. В качестве отводных и для перемещения легких грузов исполь­зуют одноблочные обоймы, а для перемещения тяжелых грузов — многоблочные. Обоймы для подвешивания груза оснащают крю­ками, грузовыми петлями, скобами и другими устройствами. Отводные блочные обоймы часто изготовляют с откидными щет­ками для быстрого удаления каната из блока без распасовки поли­спаста. Многоблочные — для тяжелых грузов снабжают специаль­ными устройствами для крепления к оборудованию.

Рисунок 15.5. Захваты и траверсы

а — захват; б — простая траверса; в— траверсный строп; г — балансирная траверса; 1 — скоба; 2 — рычаг; 3 — траверса; 4 — строп; 5 — петля; 6 — канат для расстроповкн снизу

Диаметр D₀ канатного блока, измеряемый по осевой линии навитого каната

D₀ = ed, (15.3)

где е = 16...30 для блоков грузоподъемных кранов, а для монтажных блоков выбирается по табл. 15.1. Меньшие значения е для монтажных блоков по сравнению с кра­нами допускаются в связи с редкой и кратковременной работой на них канатов.

Рисунок 15.6. Монтажные блоки:

а — однорольный; б - многорольный; 3 — с откидной щекой; 1 — откидная щека; 2 — шарнир щеки

Монтажные блочные обоймы для полиспастов выбирают по максимальной массе т_г(т) поднимаемого груза, отводные — по действующему на них максимальному усилию

P_б = 2S'(15.4)

где S' — усилие в тяговой ветви каната;

α' — угол между вет­вями каната при перегибе.

По найденному усилию Р_б определяют грузоподъемность блоч­ной обоймы и подбирают нужный типоразмер [7, прил. VI]. Монтажные блочные обоймы изготовляют грузоподъемностью от 1,25—6,3 т (в одноблочном исполнении) до 630 т при 13 блоках [7, прил. VI].

Полиспасты (рис. 15.7). На монтажных работах применяют преи­мущественно простые (одинарные) полиспасты с одной тяговой (ходовой) ветвью каната, идущей на лебедку (рис. 15.7, б). При отсутствии инвентарных блоков и лебедок нужной грузоподъем­ности применяют сдвоенные полиспасты с одним и двумя тяговыми ветвями каната (рис. 15.7, в, г). Полиспасты оснащают канатами при расположении блоков в рабочем положении или плашмя на полу на расстоянии 3—4 м один от другого с последующей уста­новкой в рабочее положение в готовом виде. Канат начинают протягивать с того ролика, с которого сходит тяговая ветвь, идущая к лебедке.

Рисунок 15.7. Монтажные полиспасты:

а — одинарный полиспаст грузоподъемностью 100 т; б — схема запасопки каната, сбе­гающего с неподвижного блока; в — схема запасовки сдвоенного полиспаста с одной лебедкой; г — то же, с двумя лебедками; I ... V — ветви каната полиспаста; 1 — непо­движный блок; 2 — подвижный блок; 3 — обводной блок; 4 — тяговая ветвь каната; 5 — траверса; 6 — уравнительный блок

Запасовку канатов многонитьевых полиспастов для подъема тяжелых грузов осуществляют с помощью лебедок, талей или лег­кого вспомогательного каната (диаметром 5—6 мм), который про­пускают вручную через ролики блоков, при этом один его конец крепят к концу основного каната, а второй — на барабане ле­бедки.

В расчет полиспаста входят:

1) определение усилия (кН), действующего на нижнюю (под­вижную) блочную обойму

P_п = g(m_г + m_з)K_н/ (i∙cosβ), (15.5)

где т_г, т_з —массы груза и грузозахватного устройства (траверсы), т;

К_н — коэффициент неравномерности распределения нагрузки между полиспастами, при двух полиспастах К_н = 1,2 [7];

i —число полиспастов; для одинарного полиспаста i = 1 (см. рис. 15.7, б), для сдвоенных полиспастов i = 2 (см. рис. 15.7, в, г);

β — угол отклонения полиспаста от вертикали (см. рис. 15.9);

2. выбор верхней и нижней блочной обойм по усилию Р_н = К_тР_п, действующему на верхнюю (неподвижную) обойму (K_m = 1,5 при т = 2; K_m = 1,25 при т = 4; K_m = 1,1 при т ≥ 6, где т — кратность полиспаста);

3. выбор каната по усилию тяговой ветви (кН), идущей на лебедку

(15.6)

где К — число отклоняющих блочных обойм (блоков);

η₁, η₂ — КПД блоков, для блоков на подшипниках качения η = 0,98, на подшипниках скольжения η = 0,96;

2. определение длины каната для оснащения полиспаста

L = iт (l₁ + πD₀) + l₂ + l₃, (15.7)

где l₁ — длина полиспаста в растянутом виде по осям блоков;

D₀ — диаметр канатного блока; l₂ — длина каната от точки сбегания каната с полиспаста до барабана лебедки;

L₃ = 10 м — рас­четный запас длины каната;

2. определение общей массы грузового полиспаста, т

m_г.п = 2m_б + Lm_к/1000, (15.8)

где т_б — масса блочной обоймы, т;

т_к — масса 1000 м каната, т;

2. определение усилия, действующего на крепление верхней блочной обоймы

Р_к = Р_п + gm_г.п + S_п; (15.9)

2. выбор каната для стропа крепления верхней блочной обоймы по разрывному усилию

R_т = S_в.с/К_з, (15.10)

где S_в.с — усилие в канате стропа верхней блочной обоймы;

К_з — коэффициент запаса прочности каната (см. табл. 15.1).

Лебедки с ручным приводом (ручные) на монтаже применяют редко, лишь при малых перемещениях каната, когда скорость его движения не имеет существенного значения (например, для оттяжки груза, на расчалках), а также для вспомогательных ра­бот, связанных с небольшими перемещениями оборудования. Более широко применяют электрические реверсивные лебедки с жесткой кинематической связью барабана с двигателем посред­ством зубчатого редуктора и движением груза вследствие принуди­тельного вращения вала двигателя в нужную сторону.

Для уменьшения усилия, отрывающего раму лебедки от осно­вания, канат навивают на барабан снизу, а не сверху. Лебедку устанавливают вне зоны возможного падения поднимаемого груза.

Лебедки выбирают по тяговому усилию каната, наматывае­мого на барабан, и канатоемкости барабана, определяемой по формуле

L_к = πzn (D_б + dn)/1000 — 2π D_б /1000, (15.11)

где z — число витков каната на рабочей длине L₀ барабана, z = L₆/t (t — шаг навивки каната);

n – число слоев навивки каната (по паспорту лебедки);

D₀, d – диаметры барабана и каната.

Технические характеристики лебедок приведены в [7, прил. VII].

Домкраты (рис. 15.8) при монтаже используют главным образом для установки и выверки механизмов и металлоконструкций. Применение домкратов перспективно в комбинации со специаль­ными многоколесными тележками-тяжеловозами для перемеще­ния станков и других видов оборудования при реконструкции и обновлении производственных фондов промышленных пред­приятий.

Наиболее широко применяют клиновые, зубчато-реечные и гидравлические домкраты, более ограниченно — винтовые подъ­емные и распорные и рычажно-реечные. При подъеме оборудова­ния на малую высоту часто используют стальные клинья. Забивая клин с малым углом, можно обеспечить подъем на высоту, измеряемую сотыми долями миллиметра, что важно при выверке оборудования. По способу перемещения клина клиновые дом­краты делят на гидравлические и винтовые. Подъем или опуска­ние подъемной плиты обеспечивают перемещением клина в нуж­ном направлении относительно ее нижней наклонной плоскости. Достоинства клиновых домкратов — их малая высота. Так, при грузоподъемности 20 т клиновой домкрат с винтовым перемеще­нием подъемной плиты имеет наименьшую высоту 32 мм, обеспе­чивает точность подъема 0,1 мм; его масса — 9,2 кг [10].

в)

Рисунок 15.8. Домкраты:

а — клиновой; б — гидравлический; в — схема подъема груза домкратом двойного действия; I—VI — этапы подъема; 1— клин; 2 — подъемная плита; 3 — цилиндр; 4 — поршень; 5 — пружина для возврата (втягивания) поршня в цилиндр; 6 — брусья

Реечные домкраты выпускают грузоподъемностью 3 и 5 т, высотой подъема 400 мм, наименьшей высотой «лапы» 60—67 мм, массой 27 и 32 кг соответственно.

Гидравлические домкраты, наиболее мощные по сравнению с домкратами других типов, имеют грузоподъемность 20—200 т, высоту подъема 60—155 мм, максимальной рабочее давление 32— 42,5 МПа, собственную минимальную высоту 190—330 мм, массу 15,5—209 кг.

Винтовые домкраты, используемые на монтажных работах, имеют следующую характеристику: грузоподъемность 3—20 т, высота подъема 130—350 мм, высота домкрата 300—670 мм, масса 6,2—92 кг.

Простые домкраты обеспечивают перемещение груза только в одном (преимущественно вертикальном) направлении. Для выверки оборудования предпочтительно применение более слож­ных комбинированных домкратов с вертикальным и горизонталь­ным ходом (например, гидравлические домкраты конструкции ВНИИМонтажспецстроя).

Ручные и электрические тали. На такелажных работах ручные тали используют при единичных подъемах или установке оборудо­вания в тесных и неудобных местах, где нельзя использовать кран или грузоподъемное средство с электрическим приводом. Ручные тали имеют ограниченный радиус действия вблизи места их закрепления. Шире применяют электрические тали, почти пол­ностью исключающие ручной труд.