Практичне заняття №7 тема: Розрахунок і вибір канатів. Норми вибракування канатів. Способи кріплення кінців канатів. Поліспасти.

7.1. Порядок виконання:

1. Вивчити конструкції сталевих дротових канатів.

2. Вивчити й замалювати основні способи кріплення кінців каната.

3. Замалювати схеми поліспастів , підрахувати їхня кратність.

4. За заданою схемою розрахувати зусилля в канаті., вибрати канат.

5. Вивчити й законспектувати норми вибракування канатів.

7.2. На рис. 7.2. зображені перетини сталевих дротових канатів. Схематично замалювати в конспект типи канатів. У чому їхня відмінність? Привести найменування складових частин канатів.

7.3. Вивчити й замалювати основні способи кріплення кінців каната (рис. 7.3, 7.4, 7.5).

7.4. Поліспаст – це система блоків і канатів , що обгинають блоки. Визначити кратність поліспастів на рис.. 7.1. а також зусилля в, що збігає на барабан гілці каната ( і ), які визначаються відповідно до вихідних даних таблиці 7.2.

Зусилля або визначаються по формулі:

,

Де Q – вантажопідйомність поліспаста; q - маса вантажозахватного пристрою; - кратність поліспаста; – к.п.буд. поліспаста.

У тому випадку, якщо тягнуча гілка каната ( або ) сходить із верхнього блоку, те визначається:

,

Де - к.п.д. одного блоку дорівнює 0,95-0,98

Для тягнучої галузі, що сходить із нижнього рухливого блоку:

7.5. Розрахувати й підібрати діаметр каната відповідно до формули:

,

Де R - розривне зусилля, обране по табл. ІУ з [3]; к - коэф. запасу міцності, що залежить від режиму роботи механізму, к=5,0; 5,6 і 6,0 відповідно для ПВ% = 15; 25 і 40.

При цьому .

7.6. Сталеві дротові канати вибраковують при їхній експлуатації по двох критеріях.

1. По кількості обірваних дротів на одному кроці свивки каната:

Таблиця 7.1

2. По зношуванню дротів (зім'яті, передавлені дроти, наявність корозії): допускається експлуатація каната при зношуванні дротів, що не перевищує 40%.

Таблиця 7.2

Рис.7.1. Схема роботи поліспастів:

а - підйом вантажу канатом в одну нитку, б - підйом вантажу канатом у двох ниток, в - підйом вантажу канатом у чотири нитки; 1,2 - нерухомі і рухливі блоки, 3 - лебідка; Q - маса вантажу, що піднімається

Рис7.2. Типи стальних проворних канатів

Рис 7.3. Закріплення кінця каната: а – клиновим зажимом; б – у конічній втулці; в – запліткою; г – болтовими зажимами: 1,3 – круши, 2 – клин, 4 – болтовий зажим

Рис.7.4. Закріплення кінця каната в барабані лебідки: а – одним клином, б – двома клинами: 1 – канат, 2,3 – клини, 4 - барабан

Рис.7.5. Сжими(а) і коуши(б) для закріплення канатів

Рис.7.6. Схема заміру діаметра каната

Практичне заняття № 8 тема: Розрахунок рушійних зусиль і швидкості руху штока гідроциліндра. Розрахунок обертаючого моменту переданого гідромуфтою.

План заняття

1. Ознайомитися по натурних зразках з конструкціями гідроциліндрів одно- і двосторонньої дії. Замалювати схеми циліндрів і вказати назви елементів позначених на рис. 8.1. цифрами.

2. 2. Визначити зусилля, що розвивають гідроциліндром двосторонньої дії й швидкості руху його штока за даними таблиці 8.1.

3. 3. Ознайомитися по натурних зразках з конструкціями гідромуфти й гідротрансформатора. Замалювати схеми гідромуфти й гідротрансформатора, указати назва елементів позначених на рис. 8.3. цифрами.

4. Розрахувати момент переданий гідромуфтою за даними табл. 8.2.

8.2. Призначення, класифікація гідроциліндрів.

Гідроциліндри є частиною гідрооб'ємних трансмісій. Гідроциліндри застосовуються, в основному, для забезпечення поступального руху, але разом із зубчасто-рейковими, канатно-блоковими, ланцюговими й ін. механізмами можуть використатися й для створення обертового руху. Найбільше часто застосовуються гідроциліндри однобічної ( рис 8.1,а ) і двосторонньої дії ( мал. 8.1,б).

а)		б)
в)		г)
д)

Рис. 8.1. Схеми гідроциліндрів

8.3. Схеми гідроциліндрів.

а) б)

Рис.8.1.1. Гідроціліндри

Гідроциліндр складається (рис. 8.1.1) з корпуса 1 циліндричної форми з ретельно обробленою внутрішньою поверхнею поршня 2 з ущільнювальними манжетами 3, що запобігають перетеканню рідини із площин циліндра, розділених поршнем і штока 4. У гідроциліндрі однобічної дії ( мал. 8.1.1,а ) переміщення поршня у вихідне положення здійснюється за допомогою зворотної пружини 5. Подача й відвід робочої рідини проводиться через штуцер 6. Гідроциліндр подвійної дії (мал. 8.1.1.б) обладнаний додатковим манжетним ущільнювачем 7, що запобігає витіканню рідини із циліндра і забезпечующий знімання бруду зі штока.

Рис. 8.2. Уніфікований гідроциліндр із кріпленням на провушині і шарнірному підшипнику: 1- провушина, 2-грязез’ємник, 3- гумове кільце, 4- втулка, 5, 9-манжети, 6, 12- передня і задня кришки, 7- шток, 8, 13-передній і задній демпфери, 10- поршень, 11- циліндр, 14- шарнірний підшипник

8.3.1. Зусилля на штоку гідроциліндра при подачі рідини від насоса в подштоковую порожнина визначається по формулі:

Н,

Де D - діаметр циліндра, м; Р – тиск рідини, МПа; - механічний КПД.

Швидкість переміщення штока при подачі рідини в подштоковую порожнина:

, де Q – продуктивність насоса.

8.3.3. Зусилля на штоку гідроциліндра при подачі рідини в штокову порожнину:

Н, де d – діаметр штока, м.

8.3.4. Швидкість переміщення штока при подачі рідини в штокову порожнину гідроциліндра

.

8.3.5. При подачі рідини в обидві порожнини гідроциліндра одночасно поршень буде переміщатися убік штока зі швидкістю

.

І зусиллям

8.4. Гідравлічні муфти й трансформатори

Гідромуфти й гідротрансформатори є гідродинамічними передачами. Особливістю цих передач є відсутність твердого зв'язку між провідними й веденими частинами передачі. Рух від провідної до ведених частин передається за рахунок кінетичної енергії робочої рідини, що впливає на лопаті робочих коліс. Гідродинамічні передачі не тільки передають крутний момент, але є також і запобіжними пристроями, що запобігають приводи машин від динамічних перевантажень.

8.4.1. Гідравлічна муфта (мал. 8.3в)

Складається із провідного або насосного колеса , з'єднаного із привідним валом 1 і турбінного колеса і корпуса (кришки), установленому на веденому валу 2 за допомогою підшипників . На гідромуфті передбачені ущільнення, що забезпечують герметизацію корпуса муфти й вала.

Рис. 8.3. Схеми гідродинамічних передач: а - насос і турбіна; б - гідротрансформатор; в - гідромуфта; Н - насосне колесо; Т - турбінне колесо; Р - реактор; 1 - вал вхідної ланки; 2 - вал вихідної ланки: D - активний діаметр

Крутний момент на веденому валу гідромуфти підраховується по формулі:

Нм,

Де - коэф. крутного моменту, рівний (2,0...3…3,2) ; –щільність рідини, (870 ); D - максимальний діаметр робочої порожнини, м; - кутова швидкість насосного колеса, радий/с.

8.4. 2. Гідротрансформатор (рис. 8.3 б) відрізняється від гідромуфти тим, що в ньому крім насосного колеса , пов'язаного із привідним валом 1, і турбінного колеса , пов'язаного з веденим валом 2 установлено реактор або напрямний апарат. У гідротрансформаторі рідина з турбінного колеса попадає на лопаті реактора, що своїми лопатками міняє виправлення рідини, змінюючи тим самим момент кількості руху потоку. Тому в гідротрансформаторі момент кількості руху за турбінним колесом і перед входом у насосне колесо е рівні один одному, як у гідромуфті. Внаслідок цього момент розвива турбінним колесом, перевершує момент , повідомлюваний одночасно виконує ще й роль редуктора.

Момент на турбінному колесі гідротрансформатора визначається по формулі:

Нм,

Де - коэф. трансформації, дорівнює відношенню моменту на турбінному колесі до моменту на насосному колесі.

Таблиця 8.1

До розрахунку гідроциліндрів

Таблиця 8.2

До розрахунку гідромуфт

Величина		Варіанти
		1	2	3	4	5
λ 𝜌, кг/ D,мм	0	2,0ּ10-3 870 250 1800	2,2ּ10-3 870 260 1900	2,4ּ10-3 870 270 2000	2,6ּ10-3 870 280 1750	2,8ּ10-3 870 290 1850
λ 𝜌, кг/ D,мм	1	0,003 880 300 1700	0,0032 880 310 1750	0,0022 880 320 1800	0,0024 880 330 1850	0,0026 880 340 1900

Продовження таблиці 8.2

λ 𝜌, кг/ D,мм	2	3,2ּ10-3 890 400 2200	3,1ּ10-3 890 410 2100	3,0ּ10-3 890 420 2050	2,9ּ10-3 890 430 2000	2,8ּ10-3 890 440 1950
		6	7	8	9	10
λ 𝜌, кг/ D,мм	0	3,0ּ10-3 870 300 1950	3,2ּ10-3 870 310 2100	2,0ּ10-3 870 320 2200	2,2ּ10-3 870 330 2300	2,4ּ10-3 870 340 2400
λ 𝜌, кг/ D,мм	1	0,0028 880 350 1950	3,0ּ10-3 880 360 2000	3,2ּ10-3 880 370 2050	2,0ּ10-3 880 380 2100	2,2ּ10-3 880 390 2200
λ 𝜌, кг/ D,мм	2	2,7ּ10-3 890 450 1900	2,6ּ10-3 890 460 1850	2,5ּ10-3 890 470 1800	2,4ּ10-3 890 480 1750	2,3ּ10-3 890 490 1700