Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Проведем сравнительный анализ работы канатов и цепей по следующим показателям: ла массе и размерам — наименьшую массу и поперечные размеры имеют стальные проволочные канаты, а наибольшую массу — пластннчатые цепи; ло гибкости — наибольшую гибкость во всех направлениях имеют сварные пепи; стальные канаты также обладают гибкостью во всех направлениях: пластннчатые грузовые цепи имеют гибкость только в плоскости, перпендикулярной к осям шарниров, совершенно не допуская изгиба в плоскости шарниров — дам1е незначительный изгиб пепи в плоскости шарниров вызывает одностороннее нагруженне пластин; ло уровню шума ири работе — прн использовании стальных канатов отсутствует шум при работе даже при высоких рабочих скоростях; при использовании сварных цепей только при рабочих скоростях, не превышающих 0,1 м/с, не будет шума: по допустимой скорости — для сварных и пластинчатых цепей ве допустимы высокие рабочие скорости вследствие большой чувствительности к динамическим нагрузкам, что может вызвать внезап- 117 ное разрушение цепи; стальные канаты хорошо воспринимают эти нагрузки и могут работать с весьма высокими скоростями; по характеру изнашивания и способам контроля — за процессом разрушения стальных канатов, начинающимся с обрыва внешних проволок, установлен ежедневный контроль, дающий возможность своевременно забраковать канат и заменить его новым; контроль изнашивания звеньев сварной цепи в местах контакта очень трудно осуществить, также сложно установить контроль изнашивания пальцев и пластин пластинчатых цепей; по прочнастным свойствам и надежности — стальные канаты являются наиболее надежными грузовыми гибкими элементами; наименее надежными в работе являются сварные цепи — некачественная сварка одного звена может привести к внезапному разрушению цепи; пластинчатые цепи надежнее сварных цепей, так как отсутствует сварной стык.
Сравнение гибких элементов по требуемым размерам барабанов, блоков и звездочек, а следовательно, по габаритам механизма подьема показывает, что применение грузовых цепей, для которых возможно использование приводных звездочек значительно меньших диаметров по сравнению с диаметрами барабанов для стальных канатов, позволяет существенно уменьшить грузовой момент на валу звездочки, а следовательно, передаточное число и размеры механизма. На основании приведенных выше соображений, несмотря на не.
которое увеличение массы и габаритов механизма подъема, стальные канаты имеют наиболее широкое применение в грузоподъемных машинах. 4.3. БЛОКИ ДЛЯ СТАЛЬНЫХ КАНАТОВ Блоки для групп режимов работы механизма подъема 1М, 2М, ЗМ, 4М изготовляют из чугуна марки СЧ 15, а для группы режима работы механизма 5М, 6М вЂ” из стали 25Л1. Блоки большого диаметра могут быть выполнены сварными. Минимальный диаметр блока по средней линии навитого каната определяют по формуле (4.2). Профиль ручья блока (рис.
4.13) выполнен в соответствии с ОСТ 24.191.05 — 82 «Блоки для стальных канатов. Конструкция и размеры блоков и канавок». Радиус желоба блока г принимают равным 0,6 — 0,7 диаметра каната. При меньшем значении г, возможно заклинивание каната, что приведет к интенсивному изнашиванию каната. Глубину А желоба блока выбирают в зависимости от назначения и места установки блока. Так, у блоков, установленных на конце стрелы поворотного крана, для предохранения каната от соскальзывания с блока при раскачивании груза й = (5 ... 6) а1 в кранах, в которых предотвращено соскальзывание каната, А = (2 ...
2,5) а'. Блоки, как правило, устанавливают на подшипниках каче. иия. 118 Рис. 4.13. Профиль блока." а — аатога: 6 — еаараого Рис. 4.14. Схема для определения доиусиаеиого угла отклонения нанята на блоке При определении допускаемого угла у отклонения каната на блоке (рис. 4.14) следует учитывать, что канат при максимальном отклонении ие должен опираться на край желоба блока: При угле раствора желоба 2сг = 6(У' боковое отклонение каната у~ба По числу слоев навивки каната различают барабаны с однослойной и многослойной навивкой. При навивке каната на барабаа в два или более слоев второй или посл*-дующий слой оказывает давление на нижележащий слой каната, подвергая его дополнительному изнашиванию. Позтому в большинстве механизмов подъема применяют однослойную навивку.
Если на барабан должен быть иамотан канат большой длины, то однослойная павиана его будет нерациональной, так как потребуется увеличение размеров барабана. В атом случае применяют многослойную називку или используют фрнкционные барабаны. Форма обода барабанов крановых механизмов может быть цилиндрической, реже конической или коноидальной. Наибольшее распространение имеют цилиндрические барабаны. Конические барабаны (рис. 4Л5) используют в тех случаях, когда крутящий момент на барабане изменяется в широких пределах по мере наматывания каната, например, в механизме подъема стрелы стрелоаого крана.
В крайнем нижнем положении стрелы в канате возникают максимальные усилия, а в крайнем верхнем положении— минимальные усилия. Позтому в первом случае канат расположен па той части барабана. которая имеет минимальный диаметр, а прн подъеме стрелы он псремещается к той части барабана, которая имеет максимальный диаметр, что позволяет создавать на валу барабана примерно посточнный крутящий момент. лиат Рис. 4.!5. Конический литой барабан При использовании конических барабанов минимальный диаметр Р,м„определяют по формуле (4.2), а максимальный Р— из уело. вия равенства крутящих моментов на валу барабана при максимальном 5 и минимальном 8 „натяжениях каната.
В механизмах подъема с машинным приводом при однослойной навивке каната применяют барабаны с нарезанными винтовыми ка. павками (рис. 4.16). При многослойной навивке каната могут быть использованы гладкие барабаны. В атом случае для равномерной укладки каната на барабан применяют канатоукладчики.
Шаг винтовой нарезки 1 = а'+ (2 ... 3) мм. Толщину стенки литого барабана для предварительных расчетов определяют по змпирическим зависимостям: 6 = 0,02Р + (6 ... ! 0) мм, или 6 = 1,2 И (здесь Р— диаметр барабана; с( — диаметр каната). Согласно РТМ 24.090.21 — 76 «Краны грузоподъемные.
Барабаны канатные. Метод расчетаа толщину цилиндрической стенки барабана можно определить по формуле 6, = 0,963 Ф1 [о), (4.4) где Яма„— максимальное статическое натяжение каната, определяемое по фор. мулам (5.!), (5.4) и (5.5); ! — щаг нареаки барабана; (о) — допускаемое напряжение, определяемое по данным табл. 4.2. Влияние деформации стенки и каната учитывается козффн. циентом ф = (1 + — "" ), (4.5) где 6 — толщина стенки барабана, при- нимается равной би, Ео — модуль упру Рис.
4.15. Профиль канавки барабане для каната 4.2. Допускаемые напркжеиии материала стенок барабана 0 !т Число коннов каната, навнваемых иа барабан: одни 5 10 15 2,5 5 7,5 Диаметр барабана по средней линии иавитого каната определяют по формуле (4.2) и окончательно назначают с учетом условий кгмпоновки механизма подъема. По правилам Госгортехнадзора длина барабана дол!кка быть такой, чтобы при низшем возможном положении грузозахватного устройства на барабане оставалось нивитыми пс менее 1,6 неприкосновенных витков каната, не считая витков, находящихся под зажимным устройством. Общая длина ба1нбана 1. складывается из рабочей длины 1р,б барабана, длины участка ддя крепления каната 1„р, равного примерно (3 ...
4) т, и длины участка для полутора витков 1и: 7' = !раб+ 1нр+ (и~ ! аб =. НП!/и!Уб, 121 гости стенки барабана, Ео = 210000 н 190000 МПа соответственно длк сварных и литых стальных барабанов, Еб = 100 000 МПа для чугунных барабанов; Ек) — модуль упругости каната, Е„= 1Ю 000 и 90 000 МПа длк шестнпридных канатов соответственно с металлическим и органическим сердечником.
Окончательно толщину стенки определяют по формуле 6 = 1,07ф —, ! (о) (4.6) При отношении длины барабана Ь к его диаметру В, т. е. при ЕИ > 2, значение (а1 в формуле (4.6) уменьшают на С (ете) в соответствии со следующими данными: 0,1 0,2 0,3 Рнс. 4дт. углы ы отклонения каната на барабане Но— (здесь Н вЂ” высота и е одъема груза; а — кригносгь пол — длина каната, наматываемого на ба по гзспаста (см. параграф 5.2); высоту). с на рабан при подъеме груза на заданную В м еханизмах потъема многих кранов п им лиспасты, барабаны кото кранов применяют сдвоенные пой й й оторых имеют два а во нарезками. Общая длина такого барабана = 2 ((рев + (нр + (а) + (в~вар. При определении длины непа езанной П и оп резанно части барабана (и~,р Механизм подъема установлен на к ано М овлен на крановой тележке (наприо Мех .
Механизм подъема установлен на металл а на тележке установлены ен на металлоконструкции крана, мер, консольные баш н е только блоки меха е ные краны). б иизма подъема (наприедует заметить, что при крайнем ве хн вой подвески в первом случ верхнем положении крюко- тележкой и барабаном (сел случае и при минимальн ом расстоянии между тальной или наклони й и они асполо р жены на одной горизои- канатов на барабан й о линии) во вто о р и случае угол иабегаиия блоков на тележке долже б с кра них блоков на по е двеске или с крайних кл н ния каната ба абана жен ыть в п Допускаемый угол отклонении каната на б йм~ыкн(нс 4П и' . а) или иенарезаниого участка Фду, $д(газ+ з), где а, — угол м сиФу направлением осн канавка на ба а а кн иа р~Яж и максимальным дс.