126326 (Гибкие тяговые органы)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО БрГУ

Кафедра СДМ и О

Лабораторная работа №8

Гибкие тяговые органы

Выполнил:

ст. группы СДМ 03-1

Перминов М.В.

Проверил:

преподаватель Кулаков А.Ю.

Братск 2006

Цель работы: Изучить назначение, разновидности, устройство, а также основы расчёта гибких тяговых органов, применяемых в грузоподъёмных машинах. По заданной схеме полиспаста и грузоподъёмности крана, а также режиму работы подобрать канат.

Цепи

Грузовые цепи бывают двух видов, различаемых по конструкции и методу их производства. Грузовые сварные цепи, имеющие звенья овальной формы (рис. 1.), изготовляют из круглой горячеканатной стали (ГОСТ 2590-57) Ст. 2 и Ст. 3 с помощью сварки. Цепи диаметром менее 5 мм изготовляют из круглой качественной калиброванной холоднотянутой стали (ГОСТ 7417-57). Основные размеры цепи: шаг t равный большей оси внутреннего овала, диаметр заготовки звена d и ширина звена В (см. рис. 1).

Сварные цепи по степени точности могут быть калиброванными и некалиброванными. Цепи этой группы применяют при работе, когда скорость подъёма груза не превышает / м/сек, в качестве: чал очных приспособлений для подвешивания грузов к грузозахватным узлам, основных подъёмных органов для талей, тельферов, лебёдок и кранов с ручным приводом. После завершения монтажа сварные цепи испытывают под нагрузкой, составляющей половину разрывной (см. табл. 1). Цепи стандартизованы по ГОСТ 2319-55, причём диаметр заготовки звена некалиброванных цепей принят в пределах от 2 до 60 мм; в качестве грузовых применяют цепи диаметром от 5 мм и выше. Разрывная нагрузка Fр от 0,64 до 136 Т.

Таблица 1

Калиброванные цепи имеют диаметр заготовки звена от 5 до 40 мм и выдерживают разрушающую нагрузку 0,64 до 60,6 Т.

Сварные цепи имеют своим преимуществом гибкость и способность обеспечивать работу с блоками и барабанами малых диаметров; цепи просты и дешевы в производстве.

К недостаткам сварных цепей относят: большой собственный вес, малые допускаемые скорости, значительный износ и чувствительность к перегрузкам.

РАСЧЁТ СВАРНЫХ ЦЕПЕЙ

Цепи рассчитывают на растяжение с пониженными допускаемыми напряжениями, так как внутренние напряжения в звеньях считают статически неопределимыми; кроме того, при работе цепей возникают добавочные напряжения изгиба при охвате цепями барабанов или блоков. Поэтому расчётная формула учитывает не напряжения, а нагрузки (силы):

(1)

где: Fp - разрушающая нагрузка;

Fmax - наибольшая допускаемая нагрузка;

пц - запас прочности при растяжении.

При определении Fmax разрушающую нагрузку Fp принимают по ГОСТ 2319-55 (см. табл. 1). Величину запаса прочности пц принимают в зависимости от следующих факторов:

- при ручном приводе и некалиброванных цепях nц=3,

- при калиброванных цепях nц= 4,

- при машинном приводе и калиброванных цепях nц= 6,

- при некалиброванных цепях nц= 8.

- при использовании сварных цепей для подвешивания груза к крюку или траверсе принимают nц= 6.

ПЛАСТИНЧАТЫЕ ШАРНИРНЫЕ ГРУЗОВЫЕ ЦЕПИ

Эти цепи применяют при скорости не свыше V= 1,5 м/сек. Конструкция цепей имеет сходство с ранее рассмотренными приводными цепями. Цепи состоят из пластин 1, которые шарнирно соединены между собой круглыми валиками 2 (рис. 2). Число пластин зависит от нагрузки на цепь и может быть в пределах от 2 до 12. Пластины удерживают на цапфах валиков, которые расклёпаны на концах; применяют и другие способы фиксирования пластин на цапфах, в том числе шплинты с шайбами или без них (рис. 2 а, б).

Пластинчатые цепи используют в качестве подъёмных органов для ручных талей. При наличии машинных приводов эти цепи применяют для машин большой грузоподъёмности.

К недостаткам пластинчатых цепей следует отнести недопустимость усилий, направленных под углом к плоскости вращения звеньев: так как это вызывает значительные напряжения изгиба в пластинах и может привести к поломке валиков. Эти цепи весьма чувствительны к пыли и грязи, ускоряющим абразивный износ, поэтому применение пластинчатых цепей в открытых грузоподъёмных машинах не рекомендуется. Пластинчатые грузовые цепи стандартизированы (ГОСТ 191-25).Расчёт пластинчатых цепей ведут на растяжение по формуле (1), причём запас прочности nц, при скорости не свыше 1 м/сек, принимают nц= 6, при скорости 1-1,5 м/сек - nц=8.

Стальные проволочные канаты

В грузоподъемных устройствах и машинах чаще всего используют стальные проволочные канаты (тросы). Пеньковые и хлопкобумажные канаты, имеющие низкие механические качества, используют лишь в подъёмных устройствах с ручным приводом; основное же их значение - это различные чалочные приспособления для крепления грузов к захватным узлам; эти канаты имеют стандарт (ГОСТ 483-55); по правилам Госгортехнадзора запас прочности для пеньковых и хлопкобумажных канатов принимают не менее n=10-12.

Стальные канаты конструктивно различают по форме поперечного сечения, кратности и направления свивки, по типу и числу сердечников. Канаты имеют технические характеристики, регламентированные ГОСТ 3062-55 до 3098-55 и 2688-55. Технические условия на стальные канаты даны в ГОСТ 3247-55.

По назначению канаты разделены на 6 групп:

1. Поддерживающие — для расчалки мачт и труб, подвески кабелей, мостов и пр.

2. Привязные - для лесосплава, швартования, такелажных работ и для якорей.

3. Несущие - для кабель-кранов, подвесных канатных дорог.

4. Тяговые - для механической откатки, подвесных канатных дорог, для экскаваторов, дерриков.

5. Подъёмные — для ручных лебёдок, тельферов, лифтов, кранов, шахтных подъёмных машин, экскаваторов и дерриков и для видов подъёмных устройств.

6. Специальные - для электрификации, приборов, самолётов, нефтяных скважин и специального назначения.

Стальные канаты делают из проволок диаметром от 0,2 до 4,5 мм с пределом прочности при растяжении 140-200 кг/мм2. В производстве канатов чаще всего применяют светлую проволоку без защитных антикоррозийных покрытий; однако для канатов, предназначенных для работы во влажных помещениях и под открытым небом, применяют оцинкованную проволоку; при этом наличие антикоррозийного покрытия снижает несущую способность каната примерно на 10% вследствие отпуска материала при оцинковке.

Стальные канаты изготовляют на специальных машинах, где отдельные проволоки свивают в пряди или стренги, которые затем свивают в канат. Стренги свивают вокруг сердечника из пеньки, асбеста или более мягких проволок. Проволочный или асбестовый сердечники применяют в канатах, работающих в горячих цехах. Канаты с пеньковым сердечником, хотя и обладают меньшей прочностью, но более гибки и лучше противостоят износу, так как пеньковые сердечники впитывают в себя смазку и хорошо её удерживают при эксплуатации.

Число проволок в каждой стренге (пряди) и число стренг в каждом канате может быть различным. Чаще всего встречаются шести - и девятипрядные канаты. На (рис. 4, а) показано сечение шестипрядного каната нормальной структуры из проволок одинакового диаметра; на (рис. 4, б) -однопрядный канат, в этом канате имеет место взаимное пересечение проволок смежных рядов (рис. 3, б); канат на (рис. 3, г) имеет так называемую крестовую свивку, которая распространена больше других (например, параллельной или комбинированной свивки). Если в заготовленных прядях все проволоки располагаются по левым винтовым линиям, то при изготовлении каната эти пряди можно свивать опять влево, т. е. в ту же сторону, такая свивка будет называться параллельной (рис. 3, в). В крестовой свивке направление свиваемых проволок в прядях является противоположным (рис. 3, г) направлению свивки самих прядей при образовании каната.

Сравнительно с цепями стальные канаты имеют преимущества:

меньший вес, бесшумность хода, большая надёжность в эксплуатации (так

как ослабление каната может быть выявлено при появлении обрывов в отдельных наружных проволоках задолго до полного разрушения), дешевизна.

К недостаткам стальных канатов следует отнести необходимость применения барабанов большого диаметра, чем диаметры звёздочек или барабанов для цепей, что в целом утяжеляет конструкцию и увеличивает её габарит.

Отдельные выдержки из стандарта на стальные проволочные канаты приводим в табл. 2.

Таблица 2

Выдержка из стандарта (ГОСТ 3070-55) для стальных канатов из групп тяговых и подъёмных.

* - Указано для канатов из проволок с расчетным пределом прочности кг/мм2