Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
515
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
980.99 Кб
Скачать

6.3. Типовые элементы канатных подъемных механизмов

Канатные подъемные механизмы, состоящие из подъемных лебедок и полиспастных систем, используют как самостоятельные подъемные устройства для подъема гру­зов и как составные части кранов и подъемников. Основой канатного подъемного меха­низма служит устройство, состоящее из барабана 1 (рис. 6.4, а), стального каната 2, си­стемы блоков 3 - 5 и грузозахватного устройства 6. Вместо барабана может быть исполь­зован также канатоведущий шкив (см. ниже).

Канат изготовляют свивкой из высокопрочной стальной проволоки диаметром 0,3 ... 3 мм. Стальные канаты бывают одинарной, двойной и тройной свивки. При оди­нарной свивке канат свивают из отдельных проволок, при двойной - из предварительно свитых прядей, при тройной - из несколь­ких канатов двойной свивки. В грузоподъемных машинах применяют, в основном, \ канаты двойной свивки. В центре такого каната помещается сердечник из органиче­ского волокна, пропитанный смазочным материалом и служащий базой для навив­ки вокруг него прядей.

Рис. 6.5. Канаты стальные

По типу свивки и касанию проволок между слоями в прядях различают канаты с точечным касанием (ТК) (рис. 6.5, а), с линейным касанием при одинаковом диаметре проволок по слоям в пряди (ЛК-О) (рис. 6.5, б), с линейным касанием при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди (ЛК-Р) (рис. 6.5, в), комбинированные из ЛК-О и ЛК-Р (рис. 6.5, г), с прово­локами заполнения между слоями основных проволок (ЛК-3) (рис. 6.5, д) и с комбинированным точечно-линейным контактом (ТЛК) (рис. 6.5, е). По сочетанию направления свивки проволок в прядях и прядей в ка­нате различают канаты односторонней (рис. 6.5, ж и з) и крестовой свивки (рис. 6.5, и и к). По направлению свивки бывают канаты правой (рис. 6.5, ж и и) и левой (Л) свивки (рис. 6.5, з и к), а по способу свивки - раскручивающиеся (Р) и нераскручивающиеся (Н).

В механизмах грузоподъемных машин и такелажных приспособлениях применя­ют преимущественно шестипрядные канаты двойной крестовой свивки с одним органи­ческим сердечником с числом проволок 6x19=114 и 6x37=222. В последнее время нахо­дят применение и семипрядные канаты (рис. 6.5, б и д) с центральной металлической прядью, прочность которых примерно на 15% выше, чем шестипрядных.

Стальные канаты характеризуются диаметром, маркировочной группой проволо­ки и разрывным усилием каната в целом F0 (кН), по которому выбирают типоразмер ка­ната, связанный с наибольшим усилием натяжения Smах (кН) соотношением

где Zр - минимальный коэффициент запаса прочности, зависящий от вида, назначения, режима ра­боты машины и механизма (для неподвижных канатов Zр = 2,5 ... 5; для подвижных канатов Zр = 3,15 ... 9). Для канатов, устанавливаемых в механизмах для подъема людей, запас прочности при­нимают по максимальным из приведенных значений.

Для крепления свободных концов каната к элементам конструкции машин при­меняют разнообразные коуши и зажимы: в фасонной втулке закладным клином (рис. 6.6, а), в конической втулке загибом концов проволок с заливкой их легкоплавким ме­таллом (рис. 6.6, б), в коуше заплеткой (рис. 6.6, в) или канатным зажимом (рис. 6.6, г). Крепление свободного конца каната на барабане см. ниже.

Канатный блок представляет собой установленное на оси на подшипниках ка­чения (рис. 6.7, а) или скольжения (рис. 6.7, б) чугунное или стальное колесо с V- об­разным ручьем на его ободе для укладки в нем каната (рис. 6.7, в). Блоки предназначе­ны для изменения направления каната. Во избежание спадания каната с блока на оси по­следнего устанавливают ограждающий блок кожух 1 (см. рис.6.9).

При огибании блока канатом более растянутыми, а следовательно, более нагру­женными оказываются проволоки, находящиеся на большем расстоянии от оси блока.

Различие в удлинении и нагружении проволок будет тем большим, чем меньше диаметр блока. Вследствие перегрузки отдельных проволок и вза­имных перемещений происходит их перетирание, снижающее несущую способность каната. Согласно прави­лам Госгортехнадзора по условиям долговечности канатов отношение ди­аметра блока, измеренного по средней линии каната, к диаметру последнего в зависимости от режима работы ме­ханизма принимается не менее 12,5 ... 28, а для уравнительных блоков (см. блок 7 на рис. 6.4, г) - не менее 11,2 ... 18.

Блоки могут быть установлены единично (см. блок 3 на рис. 6.4, а) или группами на единой оси (блоки 4, 5), называемыми блочными обоймами.

В канате при перегибах на блоках, учитываемых КПД полиспаста η, преобразуется сила тяжести груза вместе с грузозахватными приспособлениями mg в усилие в навиваемой на барабан ветви каната.

Верхнюю блочную обойму полиспаста, называемую неподвижной, подвешивают к каркасу здания или элементам грузоподъемной машины. Нижнюю обойму называют подвижной или крюковой из-за наличия на ней крюковой подвески.

При подъеме груза на высоту h (между уровнями I и II) (см. рис.6.4, а) каждая из четырех ветвей каната, на которых подвешен груз, укоротится на h, а длина ветви, навиваемой на барабан, увеличится суммарно на 4h. Отношение увеличения длины навиваемой на барабан ветви каната к высоте подъема груза составит 4. Очевидно, что в таком же отношении будут находиться между собой также скорости навивки каната vK и подъема груза vг. Следовательно, кратность показанного на рис. 6.4, а полиспаста равна четырем. Тем же способом можно доказать, что кратность полиспаста, изображенного на схеме рис. 6.4, б, равна двум, а на рис. 6.4, в - трем. Из этого следует простое правило:

Кратность полиспаста всегда есть целое число. Заметим, что при четной кратности конец каната закреплен на неподвижной, а при нечетной - на подвижной обойме.

Приведенное правило справедливо для полиспастов с навивкой на барабан одной ветви каната. Если же на один или на два барабана навиваются две ветви (рис. 6.4, г), то каждая из этих ветвей удлинится на hn/2 (n – число ветвей каната, на которых подвешен груз). Таким образом, приведенное выше правило в общем случае можно сформулировать так:

Кратность полиспаста равна отношению числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей, навиваемых на приводной барабан.

Барабаны (СРС)

Барабаны (рис. 6.8) цилиндрической формы с бортами (ребордами) для предот­вращения соскальзывания каната изготовляют из чугунного или стального литья или сварными из листовой стали. Канат укладывается на барабане в один слой (однослойная навивка) или в несколько слоев (многослойная навивка). В первом случае рабочая по­верхность барабана имеет канавки (рис. 6.8, а), а во втором случае ее выполняют гладкой (рис. 6.8, б). При однослойной навивке двух ветвей каната канавки нарезают зер­кально от середины барабана: одна половина с правой нарезкой, другая - с левой. Ко­нец каната закрепляют на барабане клином (рис. 6.8, а, узел II), винтом (рис. 6.8, б, узел III) или прижимными планками с болтами на рабочей поверхности барабана (рис. 6.8, виг) или на его реборде.

Основными параметрами барабана являются его диаметрDб (мм), длина рабочей поверхности l0 (мм) по осям поперечных сечений крайних витков каната, канатоемкость (общая длина навиваемого на барабан каната) L (мм) и связанное с ней число слоев на­вивки каната m, диаметр барабана по ребордам Dp (мм), частота вращения nб (об/мин). При однослойной навивке, кроме того, шаг b (мм) нарезки канавок.

Рис. 6.9. Крановые крюки: а - однорогий в крюковой обойме с разнесенными бло­ками; б - двурогий

Геометрические размеры барабана определяют в зависимости от диаметра кана­та dK (мм), диапазона вертикального перемещения груза Н (м) и кратности полиспаста i. По условиям обеспечения требуемой долговечности каната минимальное отношение диаметра барабана D0 по первому слою навивки каната к диаметру каната, в зависимо­сти от режима работы механизма, принимают не менее е = 11,2 ... 25. Канатоемкость L (мм) равна длине каната, навиваемого на барабан при подъеме груза из наиболее низко­го в наиболее высокое положение, сложенной с длиной 1,5 ... 2 запасных витков nзап ка­ната на барабане для разгрузки крепления к нему каната:

Простейшими грузозахватными устройствами явля­ются однорогие 3 (рис. 6.9, а) или двурогие 4 (рис. 6.9, б) крюки. Они предназначены для подвешивания к ним грузов непосредственно или с помощью чалочных устройств или захватов. Однорогие крюки применяют для работы с груза­ми до 75 т, а двурогие - для грузов от 5 т и выше. Крюки из­готовляют из стали ковкой или штамповкой, а также (при массе груза 50 т и более) пластинчатыми из листового ме­талла.

Для предотвращения самопроизвольного выпадания съемного грузозахватного приспособления грузовые крюки кранов и электрических талей снабжают предохранительным замком 2 (рис. 6.9, а).

Для захватывания и подвешивания к крюку грузоподъемной машины различных по форме штучных грузов применяют канат­ные (рис. 6.10) или цепные стропы из отрез­ ков каната или цепей, надеваемых одним концом на крюк грузоподъемной машины непосредственно или с помощью треуголь­ных, овальных или овоидных звеньев, а дру­гими концами закрепленных на грузе. Наи­большее распространение в строительстве имеют канатные стропы, которые могут быть одно- (1СК), двух- (2СК), трех- (ЗСК) и четырехветвьевыми (4СК), двухпетлевыми (СКП) и кольцевыми (СКК). Оба конца каждой ветви ветвьевого стропа имеют коуши 1 (рис. 6.11), на которых концы каната закрепляются либо алюминиевой 2 (рис. 6.11, а) или стальной 3 (рис. 6.11, б) втулками посредством их опрессовки, либо заплетши с последующей обмоткой концов прядей проволокой (рис. 6.11, в). В качестве захватов на нижних концах ветвей строп обычно закрепляют палоч­ные крюки с замками или карабины. Че-тырехветвьевой строп может быть также выполнен по схеме рис. 6.12 в виде двух спаренных стропов 1 с уравнительными цов стропов блоками 2. Двухпетлевые стропы подоб­ны одноветвьевым стропам, но с петлями без коушей на концах. Обычно их применяют для строповки длин­номерных грузов (рис. 6.13, а). При этом груз и его по­ложение при строповке должны допускать заводку пе­тель с торцов груза. Двухпетлевые стропы с втулкой, снабженной крюком, позволяют стропить груз завод­кой под него петли непосредственно в месте запалива­ния с последующей накидкой петли на крюк втулки (рис. 6.13, б). Кольцевые стропы выполняют в виде за­мкнутой петли без концов (рис. 6.13, в). По приведен­ным выше соображениям они могут быть также снаб­жены напрессованной на петлю втулкой с крюком. Усилие натяжения ветви стропа (Н), поднимающего груз массой т (кг) определяют по формуле:

где g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения; n -число ветвей стропа; α - угол наклона ветви стропа к вертикали.

Сувеличением угла α усилиеS возрастает. Стандарт (ГОСТ 25573-82) ограничивает этот угол косвенно: между любыми двумя ветвями стропа угол не должен превышать 90°. Для четы-рехветвьевого стропа указанный угол измеряется по диагонально расположенным ветвям. Для стропов с уравнительными блоками (см. рис. 6.12) его измеряют между осями подвески урав­нительных блоков, а также между ветвями кана­та, огибающего каждый уравнительный блок.

Основными параметрами канатных стро­пов является их номинальная грузоподъемность (от 0,32 до 32 т) и длина (от 0,9 до 25 м). Под но­минальной грузоподъемностью здесь понимают допустимую массу груза, которую способен под­нять строп при предельном разводе его ветвей в 90°. При фактических углах ниже этой нормы грузоподъемность стропа увеличивается. Однако воспользоваться этим преимуществом можно лишь в случае достаточной высоты подъема крюка, так как с уменьшением ука­занных углов увеличивается вертикальная проекция стропа.

Требуемая длина стропа:

В качестве примера выберем типоразмер четырехветвьевого стропа для подъема плит перекрытий массой 6 т при расстояниях между палочными петлями вдоль плиты а = 5,6 м; b = 2,6 м.(рис. 6.14).

Требуемой грузоподъемности Q = 6 т соответствует строп 4СК1-6,3.

При предельном разводе диагонально расположенных ветвей с углом между ними 90° угол отклонения каждой вет­ви от вертикали составит 45°. Расстояние между диагонально расположенными чалочными петлями:

Требуемая длина стропа:

Принимаем строп 4СК1-6,3 4400 ГОСТ 25573-82 грузоподъемностью 6,3 т, длиной 4,4 м.

Для массовой перегрузки сыпучих материалов применяют челюстные ковши-грейферы. Наиболее распространены в строительстве двухчелюстные двухканатные грейферы (рис. 6.19, а). Грейфер подвешивают к двум приводным барабанам на подъем­ ном (поддерживающем) 7 и замыкающем б канатах. Подъемный канат закреплен на верхней траверсе 5, к которой посредством тяг 3 присоединены две челюсти 1 ковшо­вой формы, соединенные между собой шарниром 2 на нижней траверсе 9. На верхней траверсе установлена неподвижная 4, а на нижней - подвижная 8 обойма блоков поли­спаста, сбегающая ветвь которого является замыкающим канатом. Для начала работы грейфер опускают на захватываемый материал, удерживая его поддерживающим канатом (положение 1, рис. 6.19, б). Для лучшего зачерпывания кусковых и слежавшихся ма­териалов грейфер опускают броском. Медленно поднимая грейфер замыкающим кана­том со скоростью примерно 1 м/с при ослабленном поддерживающем канате, захваты­вают материал закрывающимися челюстями (положение II). После полного смыкания челюстей, удерживая грейфер на замыкающем канате, переносят его к месту разгрузки (положение III). Разгружают грейфер, удерживая его на весу поддерживающим канатом, вследствие чего челюсти раскрываются, и материал высыпается (положение IV). Таким образом, управление работой грейфера в течение его рабочего цикла сводится к попере­менному переключению приводных барабанов для удержания грейфера либо на поддер­живающем, либо на замыкающем канатах.

В механизмах подъема груза и изменения вылета грузоподъемных машин с ма­шинным приводом устанавливают нормально закрытые тормоза, автоматически раз­мыкающиеся при включении привода. В механизмах подъема с ручным приводом уста­навливают также автоматически действующие грузоупорные тормоза. В машинах с ги­дроприводом эту функцию выполняют обратные клапаны, исключающие возможность опускания груза или стрелы при падении давления в гидросистеме. В механизмах пере­движения тормоза устанавливают на машинах, работающих на открытом воздухе или в помещениях при передвижении по напольному рельсовому пути, а также надземному пути при скорости более 32 м/мин.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в папке Строительные машины лекции