Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Дальневосточный государственный технический университет
(ДВПИ им. В.В. Куйбышева)
Строительный институт
Кафедра ТиМСП
Курсовая работа:
“Современные технологии использования грузозахватных устройств ”
Владивосток 2011
Содержание
Введение
Классическая классификация технологий использования грузозахватных устройств
2. Предлагаемая автором классификация технологий использования грузозахватных устройств
3. Грузозахватные устройства
3.1 Механические
3.1.1 Поддерживающие
3.1.2 Спредеры
3.1.3 Зажимные
3.1.4 Зачерпывающие
3.2 Электромагнитные ГУ
3.3 Вакуумные ГУ
4. Аналитическая таблица сравнения технологий
5. Аналитическая диаграмма
Заключение
Список используемых источников
Введение
Захват является одним из основных элементов грузозахватных устройств и служит связующим звеном между его рабочим органом и грузом. Правильный выбор типа и конструкции захвата в значительной степени определяет производительность устройства, возможность механизации и автоматизации перегрузочных работ.
На настоящий момент существует множество различных технологий использования грузозахватных устройств. Новые технологии проанализированные в данной работе не отражены в доступной нам учебной и нормативной литературе. Применение этих технологий позволило бы сократить сроки выполнения работ, а так же уменьшить материальные затраты.
Цель работы проанализировать современные технологий использования грузозахватных устройств. Систематизировать их и составить классификацию с учетом выявленных методик.
Для достижения поставленной цели, нами определены следующие задачи:
Провести информационный поиск по классическим технологиям с выявлением существующей систематизации классических способов.
Провести информационный поиск по новым технологиям по каталогу ФИПС, специализированным периодическим изданиям, интернет сайтам.
Составить авторскую классификацию с учетом новейших технологий.
Сравнить классические и современные технологии, выявление положительных и отрицательных факторов применения технологии.
1. Классическая классификация технологий использования грузозахватных устройств
2. Предлагаемая автором классификация технологий использования грузозахватных устройств
3. Грузозахватные устройства
3.1 Механические
3.1.1 Поддерживающие
Универсальные грузозахватные органы:
Описание:
Грузовой крюк — грузозахватный орган, применяемый в грузоподъёмной технике и других отраслях в качестве вспомогательного.
Каждый крюк должен выдерживать статическую нагрузку, превышающую его грузоподъёмную силу на 25%. Грузовые крюки снабжают предохранительными замками, предотвращающими самопроизвольное выпадение съёмного грузозахватного приспособления.
В грузоподъёмных машинах и механизмах находят применение кованые (штампованные) и пластинчатые крюки. На кранах большой грузоподъёмности, а также для подъёма длинномерных грузов применяют двурогие крюки.
Допускается применение крюков без предохранительных замков:
В портальных кранах.
В кранах, транспортирующих расплавленный металл или жидкий шлак.
При использовании гибких грузозахватных приспособлений.
Кованые и штампованные крюки разделяют на однорогие и двурогие.
Кованые крюки изготовляют, в основном, из стали 20 (ГОСТ 1050-74) или из стали 20Г (ГОСТ 4543-71). Кованые (штампованные) крюки изготовляют на дорогостоящем и громоздком кузнечнопрессовом оборудовании. Однако, изготовление крюков литьём не нашло широкого распространения, вследствие возможного появления раковин, трещин, шлаковых и других включений, которые могут явиться причиной их поломки.
Кованые однорогие (штампованные) крюки (ГОСТ 6627-74) имеют грузоподъёмность:
0,4—20 т. для машин и механизмов с ручным приводом.
0,32—100т. для машин и механизмов с машинным приводом при лёгком и среднем режимах работы машины.
0,25—80 т — для машин и механизмов с машинным приводом при тяжёлом и весьма тяжёлом режимах работы машины.
Кованые (штампованные) двурогие крюки (ГОСТ 6628-73) имеют грузоподъёмность:
8—20 т — для машин с ручным приводом.
5—100 т — для машин с машинным приводом — при тяжёлом и весьма тяжёлом режиме работы машины.
При больших грузоподъемностях используются также пластинчатые крюки, набираемые из отдельных стальных пластин, которые скрепляются заклепками.
Пластинчатые крюки более дешевы в изготовлении. При грузоподъемностях порядка нескольких сотен тонн применяются двурогие пластинчатые крюки. Для обеспечения равномерного нагружения всех пластин зев пластинчатых крюков обычно оснащается специально спрофилированным вкладышем из мягкой стали. Наличие вкладышей улучшает работу каната. Петли (скобы) выполняются либо коваными либо шарнирными в зависимости от грузоподъемности.
Грузовая петля.
В качестве универсальных грузозахватных устройств используют также грузовые петли, имеющие меньший вес по сравнению с крюками той же грузоподъёмности, вследствие более благоприятных условий нагружения. Однако при подвешивании грузов стропы приходится пропускать в отверстие петли.
Грузовые петли выполняют цельноковаными или составными из шарнирно-соединённых элементов. Грузовые петли изготовляют обычно из стали 20 (ГОСТ 1050-74). вследствие более чёткого нагружения элементов составной петли её изготовление не требует прессового оборудования.
Поперечину петли следует рассматривать как криволинейную статически определимую балку, нагруженную в среднем сечении сосредоточенной нагрузкой, равной грузоподъёмной силе петли.
Крюковая подвеска.
Крюковые подвески — это грузозахватные органы крана. Они служат для соединения грузового крюка с подъёмным канатом. Конструкция крюковой подвески зависит от числа ветвей каната, числа и относительного расположения блоков, конструкции крюка и т. п.
По количеству осей, на которых находятся канатные блоки, крюковые подвески бывают:
Одноосные.
Двухосные.
Трёхосные (блочные)
Они состоят из двух щёк — литых или из листового металла, межу которыми на осях вращаются канатные блоки. В нижней части щёк траверсой закреплён грузовой крюк.
Массу крюковых подвесок, при проектировании, подбирают так, чтобы они опускались без груза на крюке под действием собственной силы тяжести, вытягивая грузовой канат, на котором они подвешены.
По размеру различают два типа крюковых подвесок:
Нормальные.
Укороченные. Имеет меньший размер по высоте, поэтому можно осуществлять подъём груза на несколько большую высоту по сравнению с нормальной подвеской. Укороченную подвеску применяют только при чётной кратности полиспаста.
Наиболее простыми крюковыми подвесками являются подвески для одного каната. В этом случае один конец каната выполнен с коушем или закреплён в конической втулке с заливкой её металлом. К втулке с проушиной прикрепляют нестандартный крюк с кольцом в хвостовой части. В тех случаях, когда масса крюка и свисающей части каната будет недостаточной для опускания крюка без груза при работе подъёмного механизма на опускание груза, крюковую подвеску снабжают специальным грузом, при этом для удобства соединения каната с крюком вводится промежуточный элемент в виде сварной цепи.
Недостатком таких соединений крюка и каната является вращение конца каната относительно собственной продольной оси, что вызывает вращение груза.
Для использования стандартного крюка в подвеске для одной ветви каната часто используют так называемый вертлюг, выполненный в виде треугольной рамы. Нижняя горизонтальная часть вертлюга имеет утолщение, в котором предусмотрено вертикальное отверстие со сферической поверхностью под гайку. Стандартный крюк фиксируется в вертлюге с помощью гайки, нижняя поверхность которой выполнена также сферической. Наличие сферических поверхностей позволяет крюку с грузом самоустанавливаться по вертикали, что исключает наличие изгибающего момента в хвостовой части крюка. Вертлюг подвешивают к канату с помощью кольца, цепи и коуша или с помощью конической втулки с проушиной. Крюки при нагрузках более 30 кН выполняются вращающимися на шариковых закрытых опорах.
Большое применение находят крюковые подвески на нескольких ветвях грузового каната, когда усилие со стороны грузового крюка на канат передаётся через блоки.
Устройство
В нормальной крюковой подвеске крюк с гайкой на хвостовике с помощью упорного шарикоподшипника со сферифескими шайбами опирается на траверсу, которая шарнирно закреплена в отверстиях серёг и защитных щитках. В верхней части серёг и щитков имеются отверстия, в которых неподвижно закреплена ось с опирающимися на неё посредством подшипников блоками. Шарнирное крепление траверсы в серьгах необходимо для того, чтобы крюк вместе с траверсой можно было повернуть относительно продольной горизонтальной оси траверсы, тем самым облегчая зачаливание груза. Между щитками размещают согнутый из листовой стали кожух, который предназначен для предотвращения выпадания ослабленного каната из ручья блока.
Достоинства:
Простота в использовании.
Большая «выносливость».
Недорогая стоимость.
Недостатки:
Не выявлены.
Строповые:
Строп – (в переводе «петля») грузозахватное приспособление, обычно изготовляется из нескольких ветвей стального каната или цепей, где на конце устанавливается крючок, скоба или кольцо. Помимо каната и цепей в стропе может использоваться лента, сетка или полотно, в зависимости от предназначения и веса поднимаемого груза.
Текстильные стропы.
Описание:
Как следует из названия, приспособление представляет собой ленту, которая соткана из химических волокон и имеет петли на обоих концах. Петли при механизированных работах используют для подвешивания на крюке крана, тали или другого подъемного механизма. Благодаря развитию производства высокопрочных синтетических волокон использование текстильных стропов в настоящее время становится популярным. В некоторых случаях они являются единственно возможным приспособлением для обвязки и строповки груза. В большей степени это касается грузов, нуждающихся в бережном обращении.
Стропы изготовляют из разных полимеров - полиамида (капрона), полипропилена, но чаще применяют стропы из полиэстерных волокон, в первую полиэфира (polyester), поскольку кроме высокой устойчивости к истиранию и прочности ему присущ целый комплекс уникальных свойств, а именно:
- допускаемая рабочая температура от -60 до +100 °C (на прочность стропа из этого материала не влияет воздействие даже 75-градусного мороза);
- высокая стойкость к воздействию большинства кислот, даже сильных;
- хорошая стойкость к воздействию щелочных растворов и морской воды (а при комнатной температуре - и к крепких щелочей);
- стойкость к воздействию нефти, органических и неорганических растворителей;
- стойкостью к действию плесени и УФ-излучений;
- высокое электрическое сопротивление;
- влагопоглощение на уровне 4% при 20 °С;
- относительное удлинение при рабочей нагрузке не более 5% и т. д.
Конструктивно мягкие стропы делятся на несколько типов:
- ленточные двухпетлевые стропы (РД 24СЗК-01-01) грузоподъемностью 1,0...25,0 т при прямом подвесе груза, при строповке «в люльку» их грузоподъемность удваивается;
- ленточные кольцевые, (РД 24СЗК-01-01) грузоподъемностью 1,0...25,0 т при прямом подвесе груза;
- стропы из одной-четырех полиэстерных ветвей, оснащенные металлическими петлями и гаками 8-го класса качества. Стандартная грузоподъемность одноветвевого стропа - 0,5...25,0 т, четырехветвевого - 1,25...60,0 т. В отдельных случаях такие стропы изготавливают и значительно большей грузоподъемности.
-круглопрядные стропы до 100 т.
Круглопрядные стропы являются совершенно новой концепцией грузозахватных приспособлений, используемых при такелажных работах. Они имеют форму кольца, состоящего из несущего сердечника и защитного кожуха (рукава), которые выполнены из тканого материала. Сердечник представляет собой множество бесконечных, кольцевых полимерных волокон и изготавливается из того же материала, что и кожух. Рукав предохраняет внутренние волокна сердечника от повреждения и сохраняет их в постоянном параллельном положении. Защитный рукав, высокоустойчивый к истиранию и с хорошими теплоизоляционными свойствами, также устраняет тепловой эффект трения, возникающий в месте затяжки петли стропа при «сдавливающем» подъеме тяжелых грузов.
Ведущие компании, производящие такие стропы, особое внимание уделяют конструкции рукава. Например, компания SpanSet выпускает круглопрядные стропы в защитных рукавах с вплетенной металлической проволокой (марка MagnumPLUS) и стропы с гофрированным каркасом (SupraPLUS). Форма в виде замкнутой петли гарантирует длительный срок службы стропа, поскольку позволяет контролировать равномерность износа благодаря постоянному изменению места контакта стропа с грузом и крюком крана. Весьма пластичный и гибкий круглопрядный строп мягко облегает перемещаемый груз, легко принимая его форму, и при этом благодаря конструкции стропа можно поднимать грузы массой до 100 т и более. Помимо этого при обвязке груза создается широкий и надежный упор (эффект подушки), что оберегает строп от повреждения и значительно снижает вероятность выскальзывания при транспортировке. Круглопрядные стропы с успехом применяют при самых сложных подъемах, поскольку их легко завести под конструкцию любой конфигурации и реализовать практически любой способ строповки.
Все полиэстерные стропы имеют цветную кодировку, утвержденную в качестве европейской нормы. Кодировка наиболее распространенных двухслойных двухпетлевых ленточных стропов приведена в таблице.
Как уже говорилось, важнейшим достоинством текстильных строп является их свойство не повреждать груз, а потому они незаменимы для строповки грузов с мягкими, обработанными или окрашенными поверхностями, например изделий из резины, пиломатериалов, мебели, мешков с сыпучими материалами, мягких тюков, труб, деталей, станков, мелких судов и т. п.
В России текстильные ленточные стропы изготавливают по техническим условиям из ленты отечественного производства или импортной. У нас довольно популярны текстильные стропы Inka Oy (Финляндия), Certex (США), SpanSet, Yale Industrial Products, GeRont Gurt-und-Hebetechnik, Carl Stahl GmbH (все - Германия), LANEX CZ, spol. s r.o. (Чехия), Lemens (Голландия) и др. Чтобы снизить стоимость продукции, многие отечественные компании шьют в собственных цехах стропы грузоподъемностью 0,5...20,0 т из полиэстерной ленты зарубежного производства.
Для изготовления круглых кольцевых строп требуется специальное оборудование, поэтому спрос на них пока удовлетворяется исключительно за счет импортных поставок. Среди немногих отечественных производителей текстильных строп большой грузоподъемности что называется «с нуля», т. е. использующих волокна и ленты собственного изготовления, отметим московское ООО НПП «Полипрон». Фирма выпускает все виды этой продукции грузоподъемностью до 10 т и длиной до 20 м, из полиэстра и полиамида, в том числе круглопрядные стропы.
По сочетанию эксплуатационных, прочностных, весовых и эстетических свойств текстильные стропы, пожалуй, можно признать идеальными для большинства перерабатываемых грузов. Главный их недостаток - повреждаемость нитей самого стропа при работе с грузами, имеющими острые кромки или шероховатую поверхность. Чтобы избежать повреждения стропа, используют специальные защитные приспособления - рукава разной длины или накладки, которые увеличивают срок службы подъемных и крепежных средств, предотвращают повреждение и стропа, и груза. Защитные рукава изготавливают из поливинилхлорида фирмы LANEX, полипропилена фирмы Yale Industrial Products и других износостойких полимеров. Помимо прочего защитные рукава предохраняют стропы от воздействия масел, химических реагентов, ржавчины и других загрязнений.
Наиболее эффективно защищают стропы от истирания и порезов плоские или угловые накладки. Фирма LANEX изготавливает их из полиуретана - материала с хорошей стойкостью к химическим реагентам, высокой эластичностью и не скользящего по гладким поверхностям. Для подъема и перемещения предметов, имеющих твердую и шероховатую поверхность, используются накладки с напыленным слоем металла (0,5...1 мм). При работе с металлическими грузами могут использоваться накладки с вставленными в них магнитами. Оригинальный обрезиненный нетканый геотекстильный материал Secutex создала немецкая компания SpanSet: слой из этого материала имеет хорошее сцепление с основой ленты и отлично защищает строп большой грузоподъемности от порезов с одной стороны (SF-1) или с двух сторон (SF-2).
В странах СНГ текстильные стропы распространены пока не достаточно широко. И тем не менее, обратившись в квалифицированную фирму, работающую на этом рынке, потребитель всегда может получить запрашиваемые изделия. Покупателю выдается паспорт, а на стропе, согласно нормам Госгортехнадзора РФ, должна быть бирка с указанием основных данных об этом изделии: обозначение стропа; логотип производителя; название материала, из которого изготовлен строп; грузоподъемность или максимально допустимая нагрузка при использовании основных методов строповки; ссылка на нормативный документ, которому соответствует изготовленный строп; рабочая длина стропа, дата изготовления и дата испытаний; номер стропа или партии с указанием порядкового номера в партии.
Возможность ремонта строп выгодна потребителю, поскольку позволяет продлить срок их службы. Однако недопустимо ремонтировать стропы своими силами, такие работы могут выполнять только специализированные организации. Кстати, подобные услуги оказывают все ведущие европейские производители строп.
Массовое распространение в нашей стране текстильных средств строповки и закрепления грузов сдерживает прежде всего отсутствие опыта эксплуатации текстильных строп. Европейские производители изготавливают стропы согласно стандартам EN 1492-1 (круглопрядные стропы) и EN 1492-2 (ленточные стропы). По основным техническим параметрам, включая цветную кодировку, ленточные и кольцевые стропы из полиэстерной ленты грузоподъемностью до 20,0 т также соответствуют требованиям германского стандарта DIN 61360 Form B2N, C2N, А1N.
Наиболее добросовестные отечественные промышленники разработали и утвердили собственные технические условия на производство строп. Тем не менее нужна единая нормативная база. Отсутствие требований и норм становится причиной изготовления продукции полукустарными методами, а при работе с такими изделиями никто не может гарантировать безопасности. Ко всему прочему изготовление такого «ширпотреба» дискредитирует саму идею применения текстильных строп.
Еще одним препятствием широкому применению качественных текстильных строп является их высокая цена по сравнению со стальными канатными. Речь идет не о подделках, заполнивших российский рынок, изготовленных «на коленке». Их стоимость невысока по той причине, что в нее не входят затраты на современные методы контроля качества. Высокая цена строп ведущих производителей включает в себя и эту, весьма существенную статью расходов. Текстильные стропы по сравнению с канатными оказываются гораздо более выгодными и приносят владельцам заметную экономию.
Достоинства:
При эксплуатации мягких, легких и удобных в работе строп практически исключены случаи травматизма стропальщиков. С использованием полимерных волокон предельные нагрузки, которые способны выдерживать текстильные стропы, значительно возросли: у лучших производителей этой продукции грузоподъемность в 100 т и полезная длина до 50 м сегодня считается стандартом. Современные стропы позволяют выполнять уникальные операции, ранее считавшиеся невозможными.
Недостатки:
Отсутствие требований и норм становится причиной изготовления продукции полукустарными методами, а при работе с такими изделиями никто не может гарантировать безопасности. Ко всему прочему изготовление такого «ширпотреба» дискредитирует саму идею применения текстильных строп.
Еще одним препятствием широкому применению качественных текстильных строп является их высокая цена по сравнению со стальными канатными.
Круглопрядные стропы
Описание:
Сердечник представляет собой множество бесконечных, кольцевых полимерных волокон и изготавливается из того же материала, что и кожух. Рукав не только позволяет предохранить внутренние волокна сердечника от повреждения, но и сохраняет их в постоянном параллельном положении. Обладая высокой устойчивостью к истиранию, и высокими теплоизоляционными свойствами, защитный рукав способствует устранению теплового эффекта трения, возникающего в месте затяжки петли стропа при «сдавливающем» подъеме грузов с большой массой.
Форма стропа в виде замкнутой петли гарантирует его долгий срок службы, так как позволяет контролировать равномерность его износа путем постоянного изменения места контакта стропа с грузом и крюком крана. Благодаря своей особой конструкции, круглопрядный строп весьма пластичен и гибок он мягко облегает перемещаемый груз, легко принимая его форму, при этом, благодаря своей конструкции, может поднимать грузы массой до 100 т и выше. Эта особенность позволяет стропам создавать достаточно широкий и надежный упор при обвязке груза («эффект подушки»), тем самым оберегает его от повреждения и значительно уменьшает возможность выскальзывания при транспортировке. Круглопрядные стропы с успехом применяются при самых сложных подъемах, поскольку легко «заводятся» под конструкцию любой конфигурации и позволяют реализовать практически любой способ строповки.
Достоинства:
Круглопрядные стропы обладают высокой износостойкостью. Форма стропа в виде замкнутой петли гарантирует долгий срок службы стропа, так как позволяет в процессе эксплуатации следить за его износом, постоянно меняя места соприкосновения стропа с грузом и крюком крана. Также полиэфирные волокна сердечника стропа почти не подвержены растяжению, поэтому при подъеме груза не происходит повреждение стропа.
Круглопрядные стропы обладают высокой пластичностью. Благодаря своей особой конструкции, круглопрядный строп мягко облегает перемещаемый груз, легко принимая его форму. Эта особенность позволяет стропам создавать достаточно широкий и надежный упор при обвязке груза («эффект подушки»), тем самым оберегая его от повреждения и значительно уменьшая возможность выскальзывания при перегрузке.
Коэффициент запаса прочности соответствует требованиям ГОСГОРТЕХНАДЗОРА.
Недостатки:
Главным недостатком строп из текстильных материалов, особенно синтетических, является их растяжимость.
Канатные стропы
Описание:
Металлические канатные стропы (чалки) – один из самых надежных видов строп. Канатные стропы устойчивы к резким нагрузкам и позволяют поднимать грузы достаточно большого веса. Для поднятия объемных грузов применяются ветвевые канатные стропы (состоящие из нескольких канатных ветвей, закрепленных на общем звене). Такие стропы позволяют зацепить груз за несколько точек и осуществить его подъем максимально безопасно и эффективно.
Стропы грузоподъемные из стального каната относятся к съемным грузозахватным приспособлениям. Съемные грузозахватные приспособления предназначены для подъема и перемещения грузов грузоподъемными машинами (погрузчиками, кранами) всех типов.
Предупреждение: для строповки предназначенного к подъему груза должны применяться стропы канатные, соответствующие массе и характеру поднимаемого груза, с учетом числа ветвей и угла их наклона; стропы общего назначения подбираются так, чтобы угол между их ветвями не превышал 90°. Канатные стропы, ветви которых изготовлены из канатов с органическим сердечником, допускается применять для перемещения грузов, имеющих температуру не выше 100°С, а стропы, ветви которых изготовлены из канатов с металлическим сердечником, с заделкой концов каната опрессовкой алюминиевыми втулками, - не выше 150°С. Грузоподъемность стропов с ветвями каната со стальным сердечником при перемещении грузов, имеющих температуру от 250°С до 400°С, снижают на 25%; перемещение грузов, имеющих температуру свыше 400°С, не допускается.
Достоинства:
Низкая стоимость.
Высокая прочность.
Недостатки:
Высокая вероятность травматизма стропальщиков.
Большой вес.
Стропы цепные
Описание:
Стропы цепные представляют собой отрезки канатов или сварных облегченных цепей со звеньями высокой прочности, концы которых сращивают или снабжают коушами (специальное металлическое кольцо), крючьями или скобами.
Стропы цепные характеризуются широтой и удобством применения и длительным сроком эксплуатации.
Достоинства:
работоспособны при высоких температурах до 300oС;
отсутствие упругих деформаций (для монтажных работ);
простота в изготовлении;
простота в эксплуатации;
не боятся острых кромок груза (при правильной строповке);
компактны, легко складываются, долговечны;
работоспособность в агрессивных средах;
Благодаря конструкции и материалу цепные стропы сочетают в себе гибкость и прочность. При эксплуатации без перегрузок стропы цепные могут служить неограниченно долго. Звеньевая структура, которой обладают цепные стропы, делает возможным их ремонт, причем их повреждения легко выявляются на начальном этапе. Гибкие стропы цепные можно использовать при любом способе строповки, что делает их универсальным такелажным средством.
Недостатки:
сравнительно большой собственный вес;
сравнительно высокая стоимость.