Грузоподъемные и транспортные устройства Додонов (Б.П. Додонов, В.А. Лифанов - Грузоподъемные и транспортные устройства), страница 3

2б. Схема транспортирующей трубы 13 б) Рис. 27. Схемы конвейеров: а внернвонвого; б авбрапвавнаго тывать характер и свойства грузов, направление и длину пути транспортирования, необходимую производительность, а также характер и особые условия производственного процесса, которые влияют на режим их работы. Основным параметром грузоподъемных машин является их грузоподъемность, характеризуемая массой номинального рабочего груза, на подъем которого рассчитана машина.

Номинальная грузоподъемность, включая массу сменных грузозахватных органов и приспособлений, характеризует инерционные и гравитационные свойства транспортируемого груза и не зависит от ускорения свободного падения в месте действия машины. Сила тяжести (сила притяжения тела к земле) зависит от ускорения свободного падения в месте действия машины и измеряется в ньютонах. Вес тела — это сила, с которой тело воздействует на опору или подвес.

Если тело и опора неподвижны относительно земли, то вес тела равен силе тяжести. Прн подъеме с ускорением вес тела больше силы тяжести, а при спуске с ускорением вес тела меньше силы тяжести. Основной характеристикой транспортирующих машин является массовая (т/ч) или объемная (мв/ч) производительность Я. При любом способе перемещения груза возникают сопротивления, препятствующие его движению. Силу Р„действующую в направлении движения и сообщающую грузу движение с постоянной скоростью п (м/с), называют тяговым усилием.

По тяговому усилию и скорости находят мощность (Вт) привода грузо- подъемных и транспортных устройств 1у' = Ран. (() Для приведения в движение рабочих органон грузоподъемных и транспортных устройств используют приводы двух ти- Х пов: ручной и машинный. На выбор привода влияют: наличие и возможность использования того или иного вида энергии; Рис. 28. Схема пневматического трап- грузоподъемность, производи- спорта тельность и режим работы ма- 14 Рис.

29. 7йеханизмм подъема: а — о ручнмм прваодом н зубчатой передачеви б а ручимм приводом и черничной передачей; и о машвнвмм приводом шины'„соответствие размеров двигателя требованиям рациональной компоновки машины; удобство управления. Наиболее простым типом привода является ручной. В настоящее время его применяют только в тех устройствах, которые предназначены для подъема и перемещения небольших грузов с малой скоростью и на короткие расстояния, например в домкратах, монтажных лебедках и талях. Ручной привод могут иметь механизмы подъема, передвижения и поворота. Расчетные зависимости являются одинаковыми для всех типов механизмов.

Схемы механизмов подъема с ручным и машинным приводом приведены на рис. 29. Механизм подъема с ручным приводом (рис. 29, а, б) состоит из ворота (барабана 2, на который наматывается канат с подвешенным к нему грузом 1), редуктора 3, тормоза 4 и приводного элемента — рукоятки 5 или тягового колеса, к которому прикладывается усилие Рг рабочего. В ручном приводе по соотношению моментов М, и Мр можно определить общее передаточное отношение привода ио = М,/(М т~), (2) где т1 — КПД передачи. Момент сопротивления на валу барабана от поднимаемого груза Мо = Ргаиб/2~ (3) где ги — сила тяжести поднимаемого груза или натяжение гибкого влемеита при применении полиспаста; Рб — диаметр барабана, Ы При расчете ручного привода для механизма передвижения момент сопротивления на валу ходовых колец М, =Рв,0 (2, (4) где Рн — сила сопротивления передвижению колеса; τ— диаметр ходового колеса.

При радиусе г рукоятки (колеса) момент, развиваемый рабочим, Мр древе' тге (6) где а — число рабочих; йр — коэффициент, учитывающий иеодиовременность приложения усилий при совместной работе нескольких человек„при двух рабочих й = 0,8, при четырех рабочих йр = 0,7. Ручной привод с рукояткой (рис. 30, а) применяют тогда, когда ось вращения рукоятки можно расположить на высоте 900 ... 1100 мм от уровня пола. Если приводной вал механизма расположен на значительной высоте, применяют тяговые цепные колеса (рис. 30, б), приводимые во вращение бесконечной круглозвеннай цепью.

Тяговые колеса имеют направляющие, препятствующие спаданию с них тягового элемента. В зависимости от продолжительности работы усилие рабочего и скорость его движений изменяются. Прн непрерывной работе усилие на рукоятке Рт = 80 ... 100 Н, скорость движения руки рабочего пр = 0,9 ... 1,2 м/с; при кратковременной работе Рг = = 200 Н и п = 0,6 ... 0,6 м/с. При непрерывной рабате усилие рабочего на тяговой цепи Рт = 100 ... 160 Н, пр — — 0,6 ... 1,0 м/с; при кратковременной работе Рт = 300 ... 400 Н, пр — — 0,3 ... 0,4 м/с.

Проверку элементов ручного привода на прочйость проводят на возможное усилие, равное весу рабочего (800 Н). Главным недостатком ручного привода является то, что сила, прикладываемая рукой человека, невелика, а следовательно, мощность привода незначительна и возможность его использования сильно ограничена. Так, мощность ручного привода со стандартной рукояткой при непрерывной работе составляет У = Рт, ар = 100 1 = 100 Вт. В настоящее время все большее применение нахое дит машинный привод.

Привод от двигателей внутреннего сгорания и паросиловой установки чаще всего применяют тогда, когда отсутствует электрол/ т'/ энергия. Гидравлический привод используют в автомобильных и тракторных прицепах (для опрокидывания кузова), в погруз- Рис. 30. Приспособление для ручного при- вода: е — араеодаев руеоееае; Н евтоеое пенное ео. веео чиках навесного типа, а также в системах управления механизмами грузоподъемных и транспортных машин. Пневматический привод применяют во взрывоопасных помещениях и там, где имеется подвод сжатого воздуха для нужд основного производства. Из машинных приводов наибольшее распространение получил электрический.

Типовой механизм подъема грузопадъемных машин показан на рис. 29, а. При подъеме груза на барабан 2 наматывается тяговый элемент, который с блоком б образует полиспаст. Через редуктор 3 вал барабана 2 получает вращение от электродвигателя. Поднятый груз удерживается от падения тормозом 4, установленным на шкиве муфты электродвигателя. Электрический привод является наиболее прогрессивным благодаря высокому КЩ, возможности применения двигателей для каждого механизма, удобству управления и постоянной готовности к работе, возможности пуска двигателей под нагрузкой, так как они допускают значительную кратковременную перегрузку, удобству реверсирования, простоте подвода электроэнергии и невысокой ее стоимости.

В грузопадъемных машинах более удобными для использования являются двигатели постоянного тока (серии ДП), которые имеют повышенные пусковые моменты и позволяют регулировать скорость в широких пределах. Однако применение двигателей постоянного тока требует наличия специальных устройств (выпрямителей), преобразующих переменный ток в постоянный. Поэтому преобладающее применение нашли асинхронные электродвигатели переменного тока (трехфазные).

Электродвигатели переменного тока выпускают с короткозамкнутым ротором и контактными кольцами. Электродвигатели с короткозамкнутым ротором включают непосредственно в сеть, поэтому в период включения пусковой ток в 4 ... 6 раз превышает номинальный при установившемся движении, т, е. такие двигатели имеют повышенные пусковые моменты. Двигатели с контактными кольцами, как и двигатели постоянного тока, включают в сеть с помощью регулируемых сопротивлений. Вследствие этого имеется возможность плавного изменения крутящего момента н частоты вращения ротора электродвигателя. Для грузоподъемных машин, ввиду повторно-кратковременного режима их работы (частые пуски и остановки), применяют крановые трехфазные электродвигатели типа МТ с контактными кольцами или типа МТК с короткозамкнутым ротором.

Кроме специальных крановых электродвигателей, применяют асинхронные двигатели общепромышленных типов. Так, для привода кран-балок и подъемников широко используют асинхронные электродвигатели с повышенным скольжением ротора (тнп АС и АОС) и электродвигатели с фазовым ротором (тип АК и АОК), а для транспортирующих устройств непрерывного действия с тяговым органом — электродвигатели с повышенным пусковым моментом (тип АР и АОР). 17 1М 2М ЗМ 4М 5М ОМ 1М 1М 2М ЗМ 4М 5М 6М АО (до 800) А! (800 ...

1 600) А2 (1 600 ... 3 200) АЗ (3 200 ... 6 300) Средний (С) А4 (6 300 ... 12 500) Тяжелый (Т) А5 (12 500 ... 25 000) Весьма тяже- АО (25 000 ... бО 000) лый (ВТ) Характер работы о номняальным 2М ЗМ 4М 5М 6М 1М !М 1М 2М ЗМ 4М 5М Легкнй (Л) Часто Довольно часто Очень редко Регу- лярно грузом 1. Соотношение между режнмамн работы механнззюв по правилам Госгортехнадзора и по ГОСТ 25835 † машины; влияние ударной нагрузки, появляющейся при сильно ослабленном канате, влияние режима работы механизма и т. д. Нормы и правила, обязательные при конструировании, расчете и эксплуатации грузоподъемных и транспортных устройств, установлены в СССР законодательным путем, а разработка правил и контроль за их выполнением возложены на Госгортехнадзор.

Кроме Правил Госгортехнадзора, имеются и ГОСТЫ. Так, ГОСТ 25835 — 83 по условиям эксплуатации разделяет механизмы на шесть групп режимов работы 1М ... 6М, определяемых сочетанием семи классов использования АО ... Аб и четырех классов нагружения В1 ... В4 (табл. 1). Класс использования определяется временем рабаты механизма за срок службы от 800 до 25 ... 50 тыс. ч, а класс нагружения определяется коэффициентом нагрузки Максимальный вращающий момент выбранного двигателя должен быть меньше пускового (включающего как момент стати'- ческого сопротивления, так и моменты инерции вращающихся и поступательно движущихся масс груза и механизмов), определенного для заданного режима работы с номинальным грузом. Грузаподъемные и транспортные устройства рассчитывают в трн этапа: сначала определяют производительность, затем проводят силовой расчет и только потом рассчитывают прочность деталей машины.