Практическая работа № 3 изучение устройства крановых механизмов

Перегрузочные краны имеют механизмы: грузоподъемный механизм (механизм подъема) –главный крановый механизм, механизм изменения вылета стрелы, механизм вращения крана, механизм передвижения. Все названные механизмы содержат ряд общих составных элементов: электродвигатель, редуктор, соединительные муфты и тормоз. Отличием является конечный элемент на выходном валу редуктора: барабан – у грузовой лебедки или шестерня, приводимая в движение ходовое колесо механизма передвижения или поворотную часть крана.

Грузоподъемный механизм крана (рисунок 3.1) состоит из грузовой лебедки 1 (главный элемент), каната 2, направляющих блоков 3, грузового полиспаста 4 (системы подвижных и неподвижных блоков огибаемых канатом) и грузозахватного устройства (крюка или грейфера) 5.

Лебедка трособарабанный механизм для перемещения груза с помощью каната, наматываемого на барабан. Лебедки используются, кроме механизма подъема, в полиспастном механизме изменения вылета стрелы 6, перемещения грузовых тележек контейнерных и мостовых перегружателей и в канатном механизме поворота мачтово-стреловых кранов, а также как самостоятельные грузоподъемные механизмы.

Рисунок 3.1 Схема грузоподъемного механизма и полиспастного механизма изменения вылета

3.1. Содержание работы

3.1.1. Изучение устройства натурного образца грузоподъемной лебедки с вычерчиванием кинематической схемы лебедки.

3.1.2. Определение технических параметров грузоподъемной лебедки по имеющимся исходным данным.

3.1.3. Оформление отчета по выполненной работе.

3.2. Используемое оборудование и пособия

3.2.1. Натурный образец грузоподъемной лебедки.

3.2.2. Плакаты, иллюстрирующее устройство грузоподъемных лебедок портальных кранов, учебник /1/.

3.3. Описание конструкции натурного образца грузоподъёмной лебёдки

Натурный образец лебедки является частью грузоподъемного механизма. Лебедка скомпонована по П-образной схеме и состоит из электродвигателя 1 (рисунок 3.2.), который посредством упругой втулочно-пальцевой муфты 2 передает вращение входному валу стандартного двухступенчатого редуктора 4, связанного с осью канатного барабана 6 специальной компенсирующей зубчатой муфтой 5, помещенной внутри барабана. На быстроходном валу редуктора установлена полумуфта с тормозным шкивом, являющегося частью двухколодочного нормально закрытого тормоза 3.

Рисунок 3.2. Кинематическая схема лебедки

Крутящий момент, создаваемый электродвигателем, через соединительную муфту 2, редуктор 4 и муфту 5, передается барабану, который вместе с осью вращается на двух подшипниках: внутреннем 5 и выносном 7.

Барабан 6 необходим для сматывания - наматывания грузового каната при опускании - подъеме грузового каната. Канат укладывается в один слой в винтовые канавки, имеющиеся на цилиндрической поверхности барабана. Винтовые канавки, нарезанные с определенным шагом, увеличивают поверхность соприкосновения каната с барабаном, что уменьшает напряжение сжатия, исключает трение между соседними витками каната, способствует увеличению срока службы каната.

Конец каната крепят к барабану с помощью болтов прижимными планками, размещенными на ступице барабана, поэтому специальных витков нарезной части для этого не требуется, т.е. Zк=0. Для разгрузки узла крепления каната в соответствии с требованиями Госгортехнадзора при нижнем положении грузового крюка на барабане должно оставаться Z₃=2 несматываемых запасных витка каната.

Длина нарезной части барабана зависит от суммарного числа витков

Z_н = Z _р +Z_к+Z_з,

где Z_р – число рабочих витков каната на барабане (Z_p=Z_H-Z_з).

Рабочее число витков каната на нарезной части барабана определяется по формуле

Z_p= ,

где L-длина каната, наматываемого на барабан при работе лебедки;

D - диаметр барабана по дну канавки;

d - диаметр каната.

В конструкцию лебедки входит также автоматический нормально закрытый двухколодочный тормоз 3, который установлен на одной из полумуфт упругой муфты 2. Правила Госгортехнадзора предписывают, что при использовании в качестве тормозного шкива полумуфты, последняя должна находится на валу редуктора, а не электродвигателя. В этом случае уменьшается износ подшипников ротора электродвигателя, упругие элементы муфты при торможении освобождаются то действия крутящего момента, а главное достигается безопасность производства работ, т.к. при поломке муфты канатный барабан остается заторможенным.

Все элементы лебедки смонтированы на специальной раме.

Возможны другие варианты компоновки грузоподъемной лебедки, например, когда оба опорных подшипника ее барабана являются выносными, и для соединения выходного вала редуктора и вала барабана используется стандартная зубчатая муфта.

Помимо П-образной схемы применяется также Z-образные схемы компоновки грузоподъемных лебедок /1, стр. 40-41/. Передаточное отношение передачи лебедки

u_л = n_дв / n_б,

где n_дв , n_б – соответственно частота вращения двигателя и барабана лебедки, об/ мин. Передаточное отношение быстроходной лебёдки (u_л) равно передаточному отношению редуктора u_p=u_1· u₂ где u₁и u₂ – передаточные отношения I и II ступеней. Передаточное отношение редуктора – отношение частоты вращения быстроходного вала к частоте вращения тихоходного вала. Передаточное отношение тихоходной лебедки, имеющей помимо редуктора открытую зубчатую передачу U_л=U_р^.U_о.п.