Контрольні запитання

1. За якими ознаках класифікують силові механізми технологічного обладнання?

2. За якими параметрами визначають характеристики передатних механізмів гаражного устаткування?

3. Якими параметрами характеризують кулачкові механізми?

4. Які типи різьблень застосовують у передачах гвинт – гайка?

5. В чому полягає умова самогальмування гвинтової пари?

6. Від яких параметрів залежить ККД гвинтової пари?

7. Як підвищити рівномірність розподілу навантаження по витках різьблення гайки?

8. За якими напругами розраховують гвинтові передачі? Яка напруга є головною для ходових різьблень?

9. Як перевіряють міцність передачі гвинт – гайка з урахуванням стійкості?

Розділ 20

ПРИВОДИ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

20.1. Ручні приводи гаражного обладнання

Для обладнання, що працює з малими швидкостями руху в ненапруженому режимі, а також для механізмів допоміжного призначення застосовують ручний привод. Вручну приводяться механізми підйому малої вантажопідйомності, пересування й повороту. Розрахунок всіх механізмів ведуть за єдиною методикою.

Механізм підйому (рис. 20.1) складається з барабана діаметром D_бар, на який намотують канат з підвішеним до нього вантажем вагоюG_вт, редуктора із шестірнямиz₁,z₂,z₃іz₄, із загальним передаточним числом, рівнимu₀=u₁·u₂, і приводного елемента – рукоятки довжиноюl_pабо тягового колеса такого ж радіуса, до яких прикладається сила робітникаF_p. На валу з одною рукояткою можуть одночасно працювати один або два робітники; на валу із двома рукоятками – два або чотири; на ланцюзі тягового колеса – не більше трьох робітників.

Рис. 20.1. Схема механізму підйому з ручним приводом

Робочий момент М_р=φ· n ·F_p· l_p,

де n – кількість робітників;

φ – коефіцієнт, враховуючий неодночасність прикладення сили при спільній роботі кількох людей (для двох робітників φ = 0,8; для трьох – φ = 0,75 і для чотирьох – φ = 0,7).

Момент опору на валу барабана від ваги вантажу

М_вт=S· D_бар/2, (20.1)

де S – сила натягу тягового елемента на барабані.

При розрахунку привода механізму пересування момент опору на валу ходових коліс визначається М_с =W · D_х.к./2,

де W – сила опору пересуванню;D_х.к. – діаметр ходового колеса.

Для механізму повороту маємо М_с = ΣМ_сi, деM_сi– моменти опору від вертикальних і горизонтальних реакцій в опорах щодо осі обертання поворотної частини крана. Необхідне передаточне число механізму між вхідним (приводним) і вихідним валами лебідки становить

u₀ = М_с / (М_р · η),

де η – ККД передачі.

Інерційними навантаженнями при розрахунку ручного привода, як правило нехтують. При розрахунку варто враховувати, що залежно від тривалості роботи сила F_p, що розвивається робітником, і швидкість руху його руки змінюються. Їхні середні значення наведені в табл. 20.1.

Таблиця 20.1

Сила й швидкість руху руки робітника

Робота	На рукоятці		На тяговому ланцюзі
	сила, Н	швидкість, м/с	сила, Н	швидкість, м/с
Безперервна (або з короткочасними перервами) протягом 6...8 годин	80...100	0,9...1,2	120...160	0,6...0,8
Періодична протягом 6...8 годин із частими перервами	150...160	0,7... 0,8	180...200	0,5...0,6
Короткочасна (до 5 хв)	До 200	0,5... 0,6	300...400	0,3...0,4
Досить короткочасна (ривок)	До 300	0,3...0,4	До 800	0,1...0,2

Сила робітника, що прикладається безпосередньо до візка для його переміщення (штовхання), становить за величиною 80, 120 і 200 Н при відповідній тривалості роботи 15, 10 і 5 хв. Найбільш можлива сила при рушанні з місця не перевищує 500 Н. Сила робітника на важелі керування не повинна перевищувати 400 Н.

Плече (радіус) обертання рукояток l_pповинне не перевищувати 400 мм. Вісь обертання рукоятки розташовують звичайно на висоті 900...1000 мм від рівня підлоги. Якщо приводний вал розташований на висоті, що не припускає застосування рукоятки, використовують тягові колеса, що приводяться в обертання нескінченним ланцюгом такої довжини, щоб нижня частина її перебувала на висоті приблизно 0,6 м від поверхні, на якій стоїть робітник, керуючий машиною. Для цього використовують зварений ланцюг, виготовлений із прутка діаметром 5...6 мм. ДіаметрD тягового колеса становить 300...1000 мм.

Колесо має напрямні для запобігання спадання з нього тягового ланцюга. Ручка рукоятки має довжину 300...350 мм, якщо колесо обертає один робітник, і 400...500 мм – при спільній роботі двох робітників. Дві рукоятки на одному валу розташовують під кутом 120 або 90° одна щодо іншої. Плече приводних рукояток домкратів приймають у межах 200...250 мм при висоті осі обертання приблизно 500 мм від рівня опорної поверхні домкрата. При хитній рукоятці домкрата довжина рукоятки не перевищує 800 мм.

При перевірці рукояток, педалей і елементів ручного керування на міцність розрахунок ведуть на можливе випадкове прикладення сили, рівною вазі робітника, тобто приблизно 800 Н. При ручному механізмі з тяговим ланцюгом розрахункову силу приймають рівною 1200 Н. Швидкість підйому вантажу вагою G_вту механізмі підйому з ручним приводом визначають із умови рівності робіт

V_вт=n·F_p·V_p· η · φ/G_вт. (20.2)

де V_p – швидкість руху руки робітника.

Відповідно до рівняння, швидкість підйому вантажу тим менша, чим більша його вага. Однак це рівняння припустиме лише для вантажів номінальної маси. Позаяк швидкість руки робітника змінюється в незначних межах, тому при постійному передаточному числі механізму різні вантажі піднімають практично з незмінною швидкістю. При цьому сила F_p змінюється пропорційно зміні ваги вантажу. Тому для збільшення швидкості підйому вантажів малої ваги й порожнього гака в ручних механізмах застосовують передачі зі змінним передаточним числом або рукоятки зі змінним плечем. Час підйому вантажу на висотуh визначають на підставі рівняння рівномірного руху

t=h /V_гр= η ·G_гр /(n·F_p·V_p· η · φ). (20.3)

Аналогічно швидкість пересування візка або крана з ручним приводом механізму становить

V_пер=n·F_p·V_p· η · φ/W_c, (20.4)

тобто кутова швидкість механізму повороту:

ω = n·F_p·V_p· η · φ/(ΣM_ci). (20.5)

Ручний привод має також одноплунжерний гідравлічний канавний підйомник (рис. 20.2) для монтажу й демонтажу агрегатів трансмісії автомобілів. Фактично цей підйомник представляє собою гідравлічний домкрат, встановлений на візку 2, який переміщують вздовж канавних напрямних, встановлюючи в будь-якій зоні канави .

Рис. 20.2. Канавний одноплунжерний гідравлічний підйомник:

1 – рама; 2 – візок; 3 – гідравлічний циліндр; 4 – ручний гідравлічний насос;

5 – пропускний клапан

Задля уникнення мимовільного опускання штока підйомника застосовується спеціальний фіксуючий пристрій. Підйомник може піднімати вантаж до 4 т на висоту до 0,60 м.

До недоліків такого підйомника відносяться труднощі доступу до агрегатів знизу автомобіля, перекритих рамою 1 й візком 2 та погіршення умов переміщення робітників уздовж канави.