Практическая работа № 1 изучение устройства и принципа действия канатных грейферов

Грейферные механизмы, являясь специальными грузозахватными устройствами грузоподъемных машин, способствуют решению проблемы комплексной механизации и автоматизации погрузо-разгрузочных, транспортных и складских работ. Грейферные механизмы используются также в качестве исполнительных органов механических роботов и манипуляторов.

Грейфер – крановое грузозахватное устройство, автоматического действия, дистанционно управляемое из кабины крановщика, служащее для перегрузки навалочных сыпучих или лесных грузов (бревен) без применения ручного труда. По типу привода замыкания грейферы бывают канатные ( одно, двух или четырех канатные) и приводные со специальным электрическим и гидравлическим приводом замыкания. По конструкции грейферы подразделяют на штанговые и клещевые, по виду перегружаемого груза – для сыпучих и лесных грузов, по числу челюстей – двухчелюстные и многочелюстные.

Из большой номенклатуры типоразмеров и исполнений грейферных механизмов в речных и морских портах преимущественное распространение получили двухчелюстные канатные штанговые грейферы.

1.1. Содержание работы.

1.1.1. Изучение конструкции и принципа действия двух- и четырех - канатных двухчелюстных грейферов с кратностью, а=3 и а=5 и трехчелюстного грейфера.

1.1.2. Освоение процессов перегрузки навалочного груза двухканатным двухчелюстным грейфером (по этапам).

1.1.3. Оформление отчета по выполненной работе.

1.2. Используемое оборудование и пособия

1.2.1. Грейферная лабораторная установка.

Установка (рисунок 1.1) состоит из двух независимых грузоподъемных механизмов, в состав каждого из которых входят: направляющие блоки 3, ручные лебедки 4 и 5, изучаемый грейфер 2. Замыкающий (ЗК) и поддерживающий (ПК) канаты 6 и 7 приводятся в движение с помощью замыкающей 3Л и поддерживающей ПЛ лебедок. В состав установки входит лоток 1 с материалом, моделирующим навалочный груз, перегружаемый в речных портах (песок, гравий и др.)

1.2.2. Действующие модели (в масштабе 1:10) четырехканатных грейферов: двухчелюстной с кратностью полиспаста а=5 и а=3; а также двухканатного трехчелюстного грейфера.

1.2.3. Демонстрационный стенд с плакатами и моделями грейферов.

1.2.4. Учебные пособия /1, 3/.

1.3. Последовательность выполнения работы

1.3.1. Изучить конструкцию двухканатных грейферов.

В ходе изучения конструкции двухканатных грейферов необходимо: проработать учебные пособия, разобраться с конструктивными особенностями действующих моделей двухчелюстных грейферов с кратностью полиспаста а=3 и а=5 и трехчелюстного грейфера; ознакомиться с содержанием соответствующих плакатов; схематично изобразить конструкцию и отдельно полиспасты моделей двухчелюстного и трехчелюстного грейферов, указав на

ЗЛ – замыкающая лебедка

ПЛ – поддерживающая лебедка

Рисунок 1.1 Схема лабораторной грейферной установки

L – размах челюстей полностью открытого грейфера

Рисунок 1.2 Устройство двухканатного двухчелюстного штангового грейфера

схеме грейфера основные размеры и функциональные элементы конструкции грейферов.

Изучаемый двухканатный двухчелюстной штанговый грейфер (рисунок 1.2) состоит из верхней траверсы 1, штанги траверсы 2, соединяемые между собой штангами 3 с помощью шарниров, челюстей 4 и грейферного полиспаста 5.

Грейферный полиспаст 5 – система блоков подвижных (на нижней траверсе) и неподвижных (на верхней траверсе), огибаемых канатом. Он предназначен для увеличения усилия на режущих кромках грейферных челюстей при зачерпывании тяжелых трудно зачерпываемых грузов. Полиспаст характеризуется кратностью полиспаста «а». Кратность полиспаста – отношение числа ветвей каната, на которых подвешена подвижная обойма блоков на нижней траверсе, к числу ветвей наматываемых на барабан замыкающей лебедки.

Канат грейферного полиспаста 5 проходит в трубе через верхнюю траверсу 1 и с помощью такелажной скобы соединяется с крановым канатом замыкающей лебедки. Другой конец каната грейферного полиспаста закрепляется на оси блоков нижней траверсы (при кратности а=3 и а=5) или верхней траверсы (при кратности а=2 и а=4). Крановый канат поддерживающей лебедки закрепляется на верхней траверсе грейфера.

1.3.2. Изучить приемы перегрузки наволочного груза двухканатным двухчелюстным грейфером.

Работа выполняется на грейферной лабораторной установке (рисунок 1.1.) одновременно двумя студентами: первый работает на замыкающей лебедке (3Л), второй – на поддерживающей лебедке (ПЛ).

Освоение навыков перегрузки производится поочередно всеми студентами бригады.

На канаты лебедок 3Л и ПЛ должен быть подвешен двухчелюстной грейфер с кратностью полипласта а = 3, а в лотке установки должен находится навалочный груз – предварительно увлажненный песок с ровной горизонтальной поверхностью.

Работа грейфера включает в себя следующие этапы:

1 Исходное положение – грейфер с полностью раскрытыми челюстями установлен на грузе. При этом зачерпывающий и поддерживающий канаты расслаблены (на схеме показывается волнистой линией).

2 Зачерпывание груза

Для зачерпывания груза и заполнения рабочего объема грейфера песком, производят смыкание его челюстей путем вращения барабана замыкающей лебедки 3Л “на подъем” при неподвижном барабане поддерживающей лебедки ПЛ.

При этом замыкающий канат нагружен и движется вверх (обозначается стрелкой), поддерживающий канат ослаблен (показывается волнистой линией) и не препядствует опусканию верхней траверсы.

К моменту окончания замыкания челюстей грейфера поддерживающий канат включают на подъем для распределения нагрузки от груженого грейфера на оба каната.

3 Подъем груженого грейфера осуществляют при одновременном синхронном вращении «на подъем» лебедок 3Л и ПЛ. После подъема грейфера на высоту = 0,4 м от поверхности песка, вращение барабанов лебедок 3Л и ПЛ прекратить. Грейфер с грузом будет удерживаться на весу за счет срабатывания храповых остановов лебедок. Обратить внимание, что будет происходить при несинхронном движении замыкающего и поддерживающего канатов.

4 Раскрытие груженого грейфера.

Раскрытие груженого грейфера можно осуществить тремя способами.

Первый способ. Это наиболее распространенный способ разгрузки грейфера. Барабан замыкающей лебедки (3Л) начинают медленно вращать «на спуск», при этом нагрузка от сил тяжести грейфера и находящегося в нем песка переходит на поддерживающий канат лебедки (ПЛ), которая остается неподвижной. Неподвижной также остается верхняя траверса грейфера. Нижняя траверса грейфера, по мере сматывания замыкающего каната лебёдкой ЗЛ, начнет опускаться, вызывая поворот челюстей грейфера, (следует обратить внимание на изменение нижнего габарита грейфера).

При этом способе, при неподвижной верхней траверсе, нижняя траверса опускается в процессе раскрытия челюстей под действием сил тяжести нижней траверсы и груза.

Второй способ. Этот способ применяют, когда при раскрытии грейфера нельзя выходить на нижний габарит, например при выгрузке в полувагон грузов, склонных к пылеобразованию. В этом случае грейфер останавливают в непосредственной близости от днища вагона, и, работая поддерживающей лебедкой «на подъем», при неподвижном замыкающем канате, происходит подъём верхней траверсы при неизменном положении нижней траверсы (благодаря тем же силам тяжести) и осуществляется раскрытие челюстей грейфера и высыпание груза. При этом челюсти поворачиваются вокруг шарниров нижней траверсы, что при одновременном подъеме верхней траверсы не приводит к увеличению нижнего габарита раскрывающего грейфера, исключая воздействие кромок челюстей на днище полувагона и сводя пылеобразование при разгрузке к минимуму.

Для реализации этого способа разгрузки на лабораторной установке зафиксировать на замыкающем канате груженый грейфер на высоте 0.1...0.15м от горизонтальной поверхности песка. Затем, медленно вращая барабан поддерживающей лебедки ПЛ «на подъем», при неподвижной лебедке ЗЛ, произвести разгрузку грейфера с полным раскрытием челюстей.

Третий способ. Опорожнение грейфера осуществляется при одновременном ослаблении замыкающего каната (работа замыкающей лебедки «на спуск») и подъеме верхней траверсы грейфера с помощью поддерживающего каната (работа поддерживающей лебедки «на подъем»). Для реализации этого способа разгрузки на лабораторной установке груженый грейфер фиксируют на высоте 0.4 м от горизонтальной поверхности песка. При этом замыкающий и поддерживающий канаты находятся в напряжённом состоянии. Затем вращают барабан поддерживающей лебедки ПЛ «на подъем», а барабан замыкающей лебедки ЗЛ на спуск до полного раскрытия челюстей. При этом верхняя траверса с помощью поддерживающего каната поднимается вверх, а нижняя траверса под действием сил тяжести опускается вниз, осуществляя ускоренное раскрытие грейфера и высыпание груза. Этот способ совмещает приемы первого и второго способов опорожнения грейфера, позволяя сократить время разгрузки без значительного изменения высоты расположения нижней кромки челюстей.

При раскрытии грейфера обратить внимание на момент начала и окончания высыпания груза в процессе раскрытия грейфера.

5 Опускание раскрытого грейфера осуществляется при одновременном синхронном опускании грузовых канатов (поддерживающего и замыкающего). Нагрузка в основном приходится на поддерживающий канат. Обратить внимание, что будет происходить при несинхронном опускании замыкающего и поддерживающего канатов.

Опускание открытого грейфера производится после выведения собачек остановов из зацепления с храповыми колесами при одновременном синхронном вращении рукояток лебедок 3Л и ПЛ « на спуск » со скоростью 1 об/с. После того, как режущие кромки челюстей грейфера войдут во взаимодействие с песком, вращение замыкающей лебедки 3Л прекращают, а поддерживающую лебедку ПЛ продолжают вращать до полного ослабления поддерживающего каната.