12.3. Крюки

Крюки являются одной из ответственных частей талевой системы и служат для подвешивания элеватора при спуско-подъеных операциях. Крюк первым воспринимает нагрузку, что указывает на его особое место в талевой системе (рисунок 105).

1-серьга; 2-корпус; 3-ствол; 4-подшипник; 5-пружина; 6-палец; 7-рог

Рисунок 105-Схема крюка

Применяются крюки типов КН – 15, КН-25, КН-50, КН-75. Состоят из серьги 1, подствола 3, опирающегося на подшипник 4 и пружину 5, пальца 6, служащего для подвески рога 7. При конструировании крюков исходный диаметр является диа-метр зева, который должен быть достаточным для размещения штропов элева-тора. Техническая характеристика крюков в таблице 33.

Таблица 33- Техническая характеристика крюков

№ п/п	Показатели	КН-15	КН-25
1	Грузоподъемность, кН	150	250
2	Диаметр зева рога, мм	55	90
3	Усилие пружины при рабочей деформации, Н	250	400
4	Длина рабочего хода пружины, мм	55	60
5	Просвет серьги, мм	250	160
6	Масса, кг	34,7	60

Рог выполняется цельнокованым. Наличие шарикоподшипников обеспечивает свободное вращение рога при работах по свинчиванию и развинчиванию. Пружинный амортизатор обеспечивает плавный подъем трубы до полного выхода ниппеля их муфты при отвинчивании.

Расчет крюка сводится к определению прочности рога крюка, пальца серьги, пружины, упорного подшипника.

Рисунок 106-Расчетная схема рога крюка

Суммарное напряжение от действия изгибающего момента и нормальной силы на крюк равно:

(139)

где Р – нормальна сила, Н;

F – площадь поперечного сечения, см²;

- радиус нейтрального слоя, см;

- расстояние нейтрального слоя до рассматриваемых волокон, см;

, (140)

где - радиус центра тяжести, см.

По теории кривых стержней наибольшее напряжение испытывает сечение, перпендикулярное линии действия внешней нагрузки. В нем действует изгиба-ющий момент:

(141)

(142)

Радиус кривизны нейтральной линии определяется по формуле:

(143)

Радиус кривизны центра тяжести сечения равен:

(144)

Расстояние нейтральной линии от центра тяжести сечения:

(145)

Расстояние от нейтральной линии до наиболее удаленных растянутых во-локон:

(146)

Расстояние от нейтральной линии до наиболее удаленных сжатых волокон:

(147)

Изгибающий момент:

(148)

Напряжение в растянутых волокнах от действия изгибающего момента:

(149)

Напряжение в растянутых волокнах от действия растягивающей силы:

(150)

Суммарное напряжение от действия растягивающей силы

(160)

Напряжение в сжатых волокнах

(161)

Суммарное напряжение в сжатых волокнах

(162)

Материал рога крюка – 12хН2.

Рисунок 107-Расчетная схема пальца рога крюка

Палец рога крюка рассчитывают как балку на двух опорах со сплошной нагрузкой на пролете «в».

(163)

(164)

, (для круга) (165)

где - максимальной изгибающий момент, Н см;

W – момент сопротивления, см³;

Р – сила действующая в пролете «в», Н;

- длина пролета, см;

q – рассмотренная нагрузка, Н;

d – диаметр пальца, см.

Напряжение смятия:

(166)

где f – площадь сечения пальца, см².

Ствол крюка рассчитывают по сечениям проушины:

(167)

Корпус рассчитывают на растяжение силой Р:

(168)

где F – кольцевая площадь сечения корпуса, см².

Расчет серьги ведут как балки с защемленными концами и приложенной к середине сосредоточенной нагрузкой

(169)

где – изгибающий момент, Н см;

- момент сопротивления сечения «в», см³.

Рисунок 108- Сечение корпуса крюка

(170)

где Р – сила, действующая в сечении «в», Н;

- расстояние между проушинами, см.

, (171)

где b – ширина серьги в сечении, см;

h – высота сечения, см.

Напряжение в сечении проволоки при нагрузке :

(172)

где - средний диаметр пружины, см;

n – число витков пружины;

d – диаметр проволоки, см.

Прогиб одного витка при нагрузке Q равен:

, (173)

где G – модуль сдвига ( )

Рисунок 109- Серьга

Рисунок 110-Пружина

Прогиб всей пружины:

(174)