1.4. Вопросы для самопроверки

1. Какие бывают подъемно-транспортные и промысловые машины?

2. Какая главная особенность поворотных кранов?

3. Виды мостовых кранов и в чем их отличия?

4. Определить состав консольных кранов

5. Что такое грузовая стрела и для чего она предназначается?

6. Перечислить основные параметры подъемно-транспортных машин

7. Охарактеризовать режимы работы грузоподъемных машин.

Раздел 2. Грузозахватные приспособления

2.1. Общие сведения

Грузозахватные приспособления предназначены для подвески перемещаемых грузов к гибкому органу грузоподъемной ма­шины. Основное требование, предъявляемое к грузозахватным приспособлениям, которое должно выполняться в любых усло­виях, заключается в обеспечении надежности в работе (безо­пасности людей и сохранности груза). Кроме того, к грузоза­хватным приспособлениям предъявляются следующие требо­вания:

• возможно более полное использование грузоподъемности крана, для чего грузоподъемное приспособление должно иметь малую собственную массу и обеспечивать подвеску соответст­вующего количества груза;

• механизация процесса захвата и снятия груза с целью уменьшения времени и затрат труда на производство этих опе­раций;

• простота конструкции, малая металлоемкость, невысокая стоимость.

Выполнение этих требований обеспечивает повышение производительности грузоподъемной машины; однако возможность удовлетворения всем требованиям во многом зависит от усло­вий эксплуатации машины и рода перемещаемых грузов. В за­висимости от последнего фактора различают грузозахватные приспособления универсальные (крюки, петли, грузовые стропы, сетки и т. п.), предназначенные для перемещения раз­личных грузов, и специальные (сетные мешки, клещевые захваты, подъемные электромагниты, бадьи, грейферы и др.), предназначенные для транспортиров каких–либо определен­ных грузов. Во многих случаях специальные захватные приспо­собления являются сменными и подвешиваются на универсаль­ный грузовой крюк или присоединяются непосредственно к гиб­кому органу машины по мере надобности.

Многообразием перемещаемых грузов и различием условий эксплуатации грузоподъемных машин обусловливается большое количество типов и конструкций грузозахватных приспособле­ний. Ниже более подробно рассматриваются те из них, которые могут быть использованы в рыбной промышленности.

2.2. Универсальные грузозахватные приспособления

2.2.1. Грузовые крюки и петли (скобы)

Грузовые крюки делятся на однорогие и двурогие (рис. 2.1). В рыбной промышленности преимущественно приме­няются первые. Грузовые крюки обычно отковывают (с после­дующим отжигом) или штампуют из низкоуглеродистой (мяг­кой) стали. При большой грузоподъемности находят примене­ние пластинчатые крюки, изготовляемые из стальных пластин соответствующей формы, соединенных заклепками. Эти крюки проще в изготовлении, надежнее, допускают замену пластин при их повреждении, но тяжелее кованых.

Размеры стандартных крюков выбирают по таблицам соответствующего ГОСТ в зависимости от нагрузки и условий работы.

В канатах, используемых на перегрузке различных грузов, крюки позволяют производить навешивание грузозахватных приспособлений всевозможного назначения – стропов, подвесок с траверсами, клещевых захватов различных конструкций, электромаг­нитов и т. п.

Однорогие крюки изготовляют грузоподъемностью до 75 т. Присоединяются крюки к канату или к траверсе за хвостовики, ко­торые у крюков малой грузоподъемности имеют ушко, а большой – резьбу. Крюк с ушком имеет обтекаемую форму. Крюк с защелкой предохраняет строп от выскакивания из зева. Прямолинейная часть крюка расположена по оси симметрии. Грузовая петля кованой конструкции изображена на рис.2.1., д, а на рис. 2.1., е – шарнирная петля.

В практике находят применение специальные крюки с закрываю­щимся зевом, автоматическим сбрасыванием стропа и т. д.

По способу изготовления крюки бывают литые (до 3 т), кованые и штампованные однорогие по ГОСТ 6627–66 и по ГОСТ 6628–63 - двурогие; сборные из пластин по ГОСТ 6619–65 грузоподъемностью от 37,5 до 175 т.

Сборные пластинчатые крюки проще кованых в изготовлении, более надежны (в случае разрушения одной пластины остальные могут выдержать нагрузку), однако они тяжелее.

Крюки изготовляют из стали Ст. 20 по ГОСТ 1050–60 и Ст. 3 по ГОСТ 380–60.

Размеры крюка можно выбирать по заданной грузоподъемности из ГОСТа. В случае необходимости производят проверку напряжений в опасных сечениях. На расчетной схеме (см. рис, 2.1., в) показаны опас­ное сечение 1–2 горизонтальное и 3–4 вертикальное. Кроме того, на растяжение проверяют внутренний диаметр резьбовой части хво­стовика.

Рисунок 2.1. Крюки

а – с ушком и глубоким зевом; б – с предохранительной планкой;

в – однорогий крюк и схема действия сил на крюк; г – двурогий; д – кованая петля; е – шарнирная петля

Напряжение растяжения определится по формуле:

(2.1)

где d₀ – внутренний диаметр резьбовой части, см;

[σ] – допускаемое напряжение растяжения ≤ 550 кгс/см²,(55МПа)

Q – грузоподъемность крана, кгс;

F – площадь сечения, см².

Отсюда:

(2.2)

По найденному значению d₀ из ГОСТа можно принять ближайший номинальный диаметр резьбы хвостовика.

Если хвостовик выполнен с проушиной, то вместо d₀ под­ставляют наименьший диаметр хвостовика. Учитывая возмож­ность появления дополнительных напряжений изгиба при рас­качивании груза, принимают для Ст. 20 это составит примерно 50,0 Мн/м² (500 кгс/см²).

Высота гайки по условию равнопрочности витков резьбы и поперечного сечения нарезной части хвостовика крюка должна быть не менее 0,8 номинального диаметра резьбы; в противном случае необходимо рассчитать витки резьбы.

Высоту гайки хвостовика h₁ определяют исходя из допускаемого удельного давления на резьбу по формуле:

(2.3)

где t – шаг резьбы, мм;

d – наружный диаметр резьбы, мм;

q – удельное давление сталь по стали, равное 150 – 250 кгс/см .

Двурогие крюки применяются при грузоподъемности 25 т и больше. Они более удобны для транспортировки длинных гру­зов (металл, лес, ящики). Расчет этих крюков аналогичен рас­чету однорогих. Опасными являются сечения 1–2, 3–4 и 5–6 (рис. 2.1., г). Исходной нагрузкой на каждый рог крюка является сила учитывая возможную неравномерность распределения нагрузки между рогами крюка, расчетную силу тяжести груза принимают на 20% больше номинальной.

Специальные крюки применяют для защиты от задевания за комингс люка трюма и для предохранения от выпадения стропов из зева крюка. С этой целью над зевом крюка делают выступ, а глубину зева увеличивают (рис. 2.2., а) либо снаб­жают его предохранительной планкой (рис. 2.2., б), или скобой (рис. 2.2., в, г). Встречаются крюки, к которым в нижней части крепят вспомогательный конец для освобождения от стропа в недоступных местах (рис. 2.2., д).

Рисунок 2.2.

Специальные захваты конструируют с учетом формы, размеров, типа тары и других особенностей грузов, для подъе­ма которых они предназначаются.

Приспособления этой группы применяют при работе с однород­ными по размерам и форме грузами и с сыпучими грузами для сокращения времени захвата и отдачи груза. Специальные грузозахватные приспособле­ния или крепят непосредственно к гибкому органу, или навешивают на крюк.

Для перемещения мешков, барабанов, ящиков и др. применяют захваты – клещи, конструкции и принцип действия которых понятны из рис. 2.3., а. Для подъема ящиков, кирпичей и пр. применяют площадки. Для сыпучих тел применяют ковши: простые (рис. 2.3.,б), с открывающи­мися днищами, опрокидывающиеся, кадки и др.

На рис. 2.3.,в изображены специализированные захваты для радиаторов тракторов, применяемые в ремонтных мастерских.

Рисунок 2.3. Приспособления для перемещения груза

Захваты разделяются на полуавтоматические (обеспечивающие автоматическое захватывание груза и освобож­дение вручную) и автоматические (обеспечивающие захватывание и осво­бождение груза без применения ручного труда).

Количество типов клещевых захватов весьма разнообразно и зави­сит от типа поднимаемого груза. Груз удерживается захватом силой тре­ния, возникающей между лапами захватов и грузом.

Расчет клещевого захвата сводится к определению размеров рыча­гов, при которых сила трения между клещами и грузом удерживала бы груз.

Рассмотрим действие всех сил на груз и элементы симметричного захвата (рис. 2.4.). Вес захватов при расчете не учитывается.

Сила, действующая в тяге захвата:

Горизонтальная составляющая этой силы

и вертикальная:

Рисунок 2.4. Схема к расчету симметричного клещевого захвата

Необходимая сила нажатия упора захвата на груз

(2.4)

где K – коэффициент запаса, принимаемый равным 1,5.

Из уравнения моментов всех сил, действующих на рычаги относительно точки 0, имеем

(2.5)

откуда после подстановки значений сил и преобразования получаем:

, (2.6)

Коэффициент трения f зависит от материала, поднимаемого груза и его (гладкий или рифленый). Например, для стали (поднимаемый груз) при рифленых упорах f = 0,2÷0,25.

Полученное уравнение справедливо при выбранных для данной конструкции захвата значениях размеров a,b,c,d, при установленном угле при данном значении коэффициента трения f между грузом и упором клещей захвата.

К числу простейших универсальных захватных при­способлении, которые навешиваются на грузовой крюк и могут быть использованы для подъема различных штучных грузов, относятся грузовые стропы, пояса, сетки, поддоны и др.