Грузоподъемные и транспортные устройства Додонов (Б.П. Додонов, В.А. Лифанов - Грузоподъемные и транспортные устройства), страница 7

На планке о полукруглыми канавками (см. рио. 41, б — вариант 1) сила затяжки винтов где 1 = 0,15 ... 0,16 — коэффициент тре- ния между стальными канатами и сталь- ным барабаном. Рис. 43. Грузозахватные устройства: а крюа е еекемке моетоаого краек: а заектромвгкке: е трезвее При планке с трапецеидальной канавкой (см. рис. 41, б— вариант 2) сила затяжки винтов Р,= Р„,1(1+1,), (20) где 1т — приведенный коэффициент трения между канатом и планкой, имеющей трапецеидальное сечение канавки, 1ь = Р(з!п т + 1 соз 7); т — угол наклона боковой грани зажимной канавки на'планке, т ю 40'.

Винты вставных прижимных планок (см. рис. 41, б) рассчитывают на сжатие, а прижимных (см. рис. 41, и) — на растяжение и изгиб: где а — число винтов; Ы, — внутренний диаметр резьбы винте; 1,3 — коэффициент, учитывающий напряжение кручения при затягивании впитав. Изгибающий момент М, = Р„р1, где 1 — расстояние от середины каната до места заделки винта.

При расчете винта коэффициент запаса прочности должен быть не менее 2,5. Независимо от расчета для каната диаметром до 31 мм число одновинтовых прижимных планок должно быть не менее двух или одной при двух- винтовом креплении, при большем диаметре каната — по две планки.

Грузозахватные устройства. В грузоподъемных машинах грузоаахзатные устройства соединяют перемещаемый груз с гибким элементом. К ним относят крюки (рис. 43, а), электромагниты (рис, 43, б), грейферы (рис. 43, в), а также специальные захваты для штучных грузов (рис. 44). Наибольшее распространение для захватов штучных грузов получили грузовые крюки с блочными подвесками. Грузозахватные устройства изготовляют только специализированные заводы, имеющие разрешение Госгортехнадзора. К тележке (см.

рис. 43, а) о механизмом 4 передвижения и механизмом 3 подъема подвешивают на крюке 2 груз 1, предварительно обвязанный стропами. Стропы состоят из отрезков стального каната, имеющих на концах коуш или крюк (ГОСТ 14110 — 80). Натяжение ветви каната строп го = Р,/(г сон а)т (22) где гв — сила тяжести поднимаемого груза; к — число ветвей строп; а — угол отклонения ветвей от вертикали, а= агс(31)г'лт+(а)2Ь) (см.

рис. 43, а). Для подъема стальных и чугунных груаов 1 (см. рис. 43, б) при нормальной температуре широко применяют электромагниты Б постоянного тока, подвешенные к крюку 2 и питаемые током через гибкий кабель б. Для транспортирования немагнитных листовых материалов используют вакуумные захваты. Для порционного транспортирования сыпучего груза применяют ковши„бадьи и грейферы.

Автоматизация захвата грузов решается путем применения автоматических грузозахватных устройств — грейфероз (см. рис, 43, в). Сыпучий груз 1 захватывается ковшами 7 при натяжении замыкающего каната 8. При натяжении подъемного каната 9 груз поднимается. Существуют и одно- канатные грейферы с ручным и машинным приводом открывания ковшей, которые можно прикреплять к стандартной крюковой подвеске механизма подъема. а) Рис. 44. Захваты для штучных гРУзов: а — клсмсвма вахватм:  — траверса с охкосторолиими авсаамк: а — вкскеитриковма аавваа листового матаркала 36 'геслллнение у Рис.

46. Крюки однорогий (а) и двурогий (б) Рнс. 46. Схема к расчету крюка на прочность 37 Отечественная промышленность выпускает однорогие и двурогие крюки различной грузоподъемности в соответствии с ГОСТ 6619 — 75, ГОСТ 6627 — 74" и ГОСТ 6628 — 73. Стандартные грузовые крюки изготовляют ковкой или штамповкой из малоуглеродистой стз ти 20, что гарантирует крюк от внезапного разрушения (в случае перегрузкп перед разрушением крюк будет разгибаться).

Крюк крепят к .одвеске с помощью резьбозого соединения (рис. 45, а и б), а крюк, подвешиваемый к одному канату, имеет стержень о петлей (исполнение П). Нагрузка от поднимаемого груза прикладывается к зеву крюка а. Форма крюка выбрана с таким раочетом, чтобы обеспечить минимальные размеры при достаточной прочности, одинаковой во всех сечениях. Исходным размером при конструировании крюка является диаметр его зева.

Диаметр должен ь быть достаточным для размещения в нем е ' чй двух канатов или сварной цепи, с помощью р' г л, которых подвешивается груз. Рабочая часть крюка представляет собой брус(боль- зт шой кривизны), центр кривизны которого находится в непосредственной близости от геометрического центра зева крюка. Наибольшие напряжения в крюке от вертикаль- гг ной нагрузки, проходящей через центр зева, имеют место в сечении а — гхл(рис. 46), поскольку у этого сечения наибольшее плечо и, следовательно, максимальный изгибающий момент. Чаще всего крюки имеют трапециевидное поперечное сечение, причем большая сторона трапеции лежит на внутреннем радиусе очертания крюка. В этом случае лучше используется материал крюка, так как центр тяжести сечения приближается к центру зева, а изгибающий момент в опасном сечении уменьшается. Приложив в центре тяжести сечения две равные, противоположно направленные силы гг, можно привести нагрузку к силе Р„и изгибающему моменту М, = — г',и, где и = а!2 + еб ег — расстояние от центра тяжести сечения до большого основания трапеции Ьт (см.

рис. 45, а): 2ь,+ь, й е,= ь, + ь, з ' х е(А. Для стандартных крюков центр кривизны оси примерно совпадает с центром отверстия крюка. В этом случае уравнение упрощается и принимает вид м„у у„ а Агйг г + у Ай г + у ' Подставляя значения у, получим напряжения на внутреннем контуре крюка 2р,лт а,, = „~ ~([ар) (23) и на наружном контуре крюка г",лт гг„= — ( +, ) <[ар), где (п 1 — допускаемые напряжения для стали Ю, при машинном приводе [от) =160 МПа, при ручном приводе [ор)= 160 МПа. 66 Изгибающий момент отрицательный, так каи он уменьшает кривизну бруса. В отличие от прямолинейного бруса, в котором при изгибе имеет место линейный закон распределения нормальных напряжений и нейтральная линия проходит через центр тяжести сечения, в брусе большой кривизны нормальные напряжения меняются по гиперболическому закону, а нейтральная линия смещена относительно центра тяжести сечения.

Согласно теории изгиба бруса большой кривизны нормальные напряжения в сечении а,— а, крюка о„= ар + о, = Р„/А + М /(Аг) + [М,1(Агй)) [у1(г + у)], где у — расстояние рассматриваемого волокна от оси, А — площадь сечения а=ее крюка, А = (Ьт+ Ьт) Ы2; й — ковффипиент кривизны, й = — — ) —, х у А 3 у+г р ее Рис. 47, Крюковые подвески: о — даааваа дла одввараого барабана о волвсоастом вратасоевю трв: б воротваа дав сдвосааого барабаас а поавспаогом вратвоствю два Для трапеции 0 основаниями Ьа, Ьв и высотой й коэффициент кривизны й - — 1 + + ь ( [ Ь, + †' „ ' (и + уа) 1 1п'†,+ ," — (Ь, — Ьв)~ . При й = а и Ьт(йа = пв й = З т [(1 е511и — Ое5) 1е098 — (Пн — 1Ц вЂ” 1 Ж Ое1.

3 (л„+ 1)' Выражение для й является приближенным, так как оно не учитывает округлений кромок поперечного сечения крюка. Крюковые подвески (рис. 47). Хвостовик крюка 1 входит в отверстие траверсы 2 крюковой подвески, где надежно закрепляется. При грузоподъемности до 10 т на хвостовике нарезают треугольную резьбу, при большой грузоподъемности — трапециевидную.

Стержень крюка рассчитывают на растяжение, возможный изгиб стержня учитывается пониженными допускаемыми напряжениями плт/4 (25) где [пр)' — допускаемые напряжения, при машинном приводе [ор)' = 60 МПа, при ручном приводе [ор1' 60 МПа. (26) а = б)4,/)[у, ~([п,). Максимальный изгибающий момент М = — — — = — (1 — Оббгв) Ргг Рп4в Рг 22 24 4 (27) где пв — наружный диаметр опорной шайбы подшипника.

Момент сопротивления сечения, ослабленного отверстием диаметром с(в, шириной Ь, и высотой Ь„ Дбэ 1 а .ббк.. ббо Минимальную высоту гайки определяют, исходя из допускаемых напряжений смятия резьбы, что обеспечивается при Ог = 0,8б1. Гайка крюка опирается на сфеб, рическую шайбу или на упорный шарикоподшипник (при грузоподъемности более 3 т).

Чтобы исг б г ключить случайное отвертывание гайки, ее необходимо надежно вам крепить. В длинной подвеске (рис. 47, а) траверса 2 соединена с осью 5 рис. 48. схема к расчету траверсы канатных блоков 4 посредством крюковой подвески." щек 3. Их изготовляют из листовой г краверса; Х щена; а кожух ИЛИ ПОЛОСОВОй СтаЛИ СТЗ И рае" считывают на растяжение в горизонтальном сечении, ослабленном отверстием под цапфу траверсы. В короткой подвеске (рис. 47, б) блоки 4 размещены на удлиненных цапфах траверсы 2 с подшипниками б и кожухом 7. Укороченная крюковая подвеска позволяет поднимать груз на большую высоту, чем длинная подвеска, но может быть применена только при четной кратности полиспаста. В этом случае крюк должен иметь удлиненный стержень.

Траверса обеспечивает поворот крюка вокруг вертикальной оси без закручивания гибкого элемента, а также позволяет крюку отклоняться ат вертикального положения путем поворота вокруг горизонтальной оси тразерсы. Траверсу изготовляют из стали 20 или 40 и рассчитывают на прочность по среднему сечению, ослабленному отверстием для хвостовика крюка, рассматривая ее как балку на двух опорах (рис. 48): ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ДОПУСКаЕМОГО НаПРЯжЕНИЯ [Ои), УЧнтмнаа сложность конфигурации траверсы, коэффициент запаса прочности принимают равным не менее трех. Цапфу траверсы рассчитывают на изгиб как консольную балку и проверяют на смятие.