Пояснительная записка (1229183), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Допускается взвешивать как каждую отдельную порцию груза, так и все порции вместе, используя весы любого типа не грубее обычного класса точности по ГОСТ 23676-79.

При контрольных испытаниях на надежность каждого грейфера должна учитываться наработка на каждый отказ.

Контроль показателей надежности грейферов проводят по ГОСТ 27.401-84 по нижней доверительной границе. Методы вычисления нижней доверительной границы показателей надежности - по ГОСТ 27.503-81.

Быстросменность канатов устанавливают методом экспертной оценки по завершению контрольных испытаний на надежность.

Допускается транспортировать грейферы для кранов грузоподъемностью свыше 16 т в разобранном виде в ящиках.

Транспортируют грейферы транспортом любого вида в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном транспорте, а на железнодорожном транспорте также в соответствии с «Техническими условиями погрузки и крепления грузов», утвержденными ОАО «РЖД».

1.2. Постановка цели проекта

Актуальность темы обусловлена несколькими причинами.

Во-первых, проведенный анализ выпускаемых в настоящее время грейферов показал, что данные типы рабочих органов отсутствуют в номенклатуре выпускаемого в нашей стране оборудования. Единственные экземпляры такого оборудования выпускаются за рубежом. При этом конструкция выпускаемых одноканатных грейферов ориентирована на специализированные строительные машины. Главным образом конструкция ориентирована по параметру грузоподъемности.

Во-вторых, в настоящее время у отдельных представителей производства строительных и погрузочно-разгрузочных работ появилась необходимость иметь в своем распоряжении такой вид рабочего оборудования - грейфер, который бы подходил и под неспециализированные строительные машины, например краны различных типов.

Как известно, двухканатные грейфера требуют наличия двух лебедок в механизме управления таким грейфером. Одноканатные требуют одну лебедку, которая присутствует у грузоподъемных машин. Однако необходимо спроектировать такие грейфера, которые бы соответствовали грузоподъемности тягового органа (каната) кранов общепромышленного применения. Для этого необходимо облегчить конструкцию грейферов с сохранением прочностных параметров элементов грейфера. При этом массивность грейфера, которая, как правило, заведомо завышается, будет снижена, что приведет к некоторому снижению усилия внедрения грейфера в массив перегружаемого материала. Но, несмотря на это, как отмечалось выше, создание таких грейферов позволит использовать их в различных грузоподъемных мобильных и стационарных строительных машинах, что является актуальным сейчас для определенного круга представителей производства строительных и погрузочно-разгрузочных работ.

2. ПРОЕКТ И РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ГРЕЙФЕРА

2.1. Проект конструкции грейфера

П

Рисунок 2.1. Грейфер одноканатный. Вид фронтальный

редставляем конструктивный проект предлагаемого грейфера. Конструкция двух челюстного одноканатного грейфера представлена на рисунках 2.1-2.3.

Рисунок 2.2. Грейфер одноканатный. Вид сбоку

П

Рисунок 2.3. Грейфер одноканатный. Вид сверху

роектное решение конструкции предполагает наличие следующих конструктивных элементов: два ковша (челюсти грейфера: загребная и упорная), тяги, верхние и нижние блоки замыкающего полиспаста (подвески), поворотный рычаг подвижных нижних блоков (траверса), захват, силовой канат (замыкающий) с серьгой, канат управления (размыкающий) и канат успокоителя.

Объем перемещаемого грунта будет располагаться в двух ковшах сварной конструкции (рисунок 2.4). Для грейфера грузоподъемностью 2,5 тонны емкость ковша при плотности насыпного груза порядка 1 т/м³ с учетом возможности перемещения груза с “шапкой” должна составлять порядка 2 м³.

В качестве режущей кромки у ковшей использован стальной лист с заострением в направлении набора грунта.

С

Рисунок 2.5. Вид грейфера в раскрытом положении

овместное соединение ковшей шарнирное. Ковши не симметричные (рисунок 2.5). Последнее обусловлено тем, что в известных конструкциях грейферов при симметричных ковшах их синхронизация раскрытия обеспечивает соответственно симметричное расположение в раскрытом положении.

Синхронизация обеспечивается с помощью зубчатых секторов. В нашем случае учитывается облегченная масса грейфера. Поэтому в раскрытом состоянии режущая кромка одного ковша располагается несколько ниже кромки другого ковша.

При опускании грейфера в таком состоянии происходит его большее первоначальное заглубление упорным ковшом. Ограничение совместного раскрытия ковшей обеспечивается упором, расположенным на одной из челюстей.

Существенным моментом в конструкции одноканатных грейферов является необходимость раскрытия ковшей с помощью специальных механизмов (захватов). В двухканатных грейферах раскрытие обеспечивается стравливанием замыкающего каната. В одноканатных же грейферах реализация такого действия должна осуществляться специальным канатом, предназначенным только для размыкания ковшей. Кроме того, размыкание с помощью этого каната должно производится при усилии по величине достаточным для его реализации с помощью силы одного человека непосредственно (машинист крана, стропальщик) или при помощи небольших редуцирующих механизмов.

В проблеме конструирования такого захвата необходимо решить вопрос как в простом и надежном исполнении обеспечить возможность зацепления ковшей, их подъем и расцепление. Закрытые и наполненные ковши в закрытом состоянии висят на захвате и со значительным усилием на него воздействуют. Это усилие создают масса грунта в ковшах и часть массы ковшей, т.е. усилие измеряется тоннами. В то же время ковши необходимо расцепить, приложив усилие к размыкающему канату величиной с мускульную силу человека.

Все вышесказанное относительно захвата говорит о том, что в конструкции захвата необходимо спроектировать редуцирующий механизм. Этот механизм должен обеспечить снижение усилия, измеряемого в нескольких тоннах до усилия величиной в десятки килограмм. Известные конструкции захватов используют для этого систему рычагов и силы трения, возникающие в отдельных элементах конструкции захвата и обеспечивающие снижение усилий.

Вторым моментом в конструкции захвата должно быть то, что, разомкнувшись, захват должен находиться в состоянии готовности для зацепления ковшей вновь без принудительного взвода. Для проектируемых в данной работе грейферов предложим конструкцию захвата, представленного на рисунке 2.6.

Захват представляет собой следующую конструкцию. Тип захвата - клещевой. Две клещи (далее захваты) в сведенном (закрытом) состоянии объемлют ось, являющуюся осью шарнира двух ковшей. Эти захваты в сведенном состоянии и соединенные шарнирно на своей оси удерживаются от раскрытия рычагом (удерживающий рычаг), который объемлет оба захвата. Рычаг закреплен шарнирно на одном из захватов. Другой рычаг (растормаживающий), к которому непосредственно прикрепляется растормаживающий канат, закреплен шарнирно на другом захвате и этот рычаг при своем повороте может воздействовать на удерживающий рычаг и поворачивать его.

В конструкции захватов предусмотрены два “переломных рычага”, которые обеспечивают как принудительное сведение захватов при зацеплении ковшей, так и фиксацию захватов в постоянном раскрытом положении после расцепления ковшей. Эти “переломные” рычаги представляют собой две тяги, соединенные между собой шарнирно и присоединенные каждый к своему захвату.

Работает захват следующим образом (см. рисунок 2.6). В закрытом положении захватов они удерживаются от раскрытия с помощи удерживающего рычага. При воздействии через канат на растормаживающий рычаг он, в свою очередь, воздействует на удерживающий рычаг и поворачивает его. При этом удерживающий рычаг освобождает захваты от сведенного положения и ось шарнира ковшей, воздействуя усилием на захваты, раскрывает их. Цикл раскрытия ковшей завершен.

После прохождения оси ковшей через губки захватов они расходятся, чем заставляют повернуться “переломные” рычаги через “мертвую точку” и остановиться в повернутом состоянии, удерживая при этом захваты в разведенном состоянии.

При обратном движении оси ковшей она воздействует на “переломные” рычаги в обратную сторону. При этом захваты принудительно сводятся и замыкающий рычаг под действием силы тяжести опускается и фиксирует захваты в закрытом положении. В конструкции грейферов для симметричности приложения удерживающей нагрузки предусмотрены два захвата, объединенных общим растормаживающим рычагом (рисунок 2.7).

Верхняя и нижняя подвески (см. рисунок 2.1) представляют собой конструкцию расположенных на одной оси блоков. Эти блоки образуют систему замыкающего полиспаста.

Конструкция блоков или сборки блоков представлена на рисунке 2.8.

В конструкции грейфера нижние блоки полиспаста подвижные, верхние – неподвижные.

Нижние блоки расположены на траверсе, которая, поворачиваясь на шарнире (см. рисунок 2.1) и предопределяет подвижность нижних блоков относительно верхних. Кроме того, на этой траверсе располагаются захваты, которые обеспечивают захват оси ковшей.

Рабочий цикл грейфера состоит из следующих положений и перемещений конструктивных элементов в пространстве.

Первоначальное рассматриваемое положение – грейфер с раскрытыми челюстями опущен на грунт (см. рисунок 2.5). Растормаживается замыкающий канат. Растормаживание каната приводит к опусканию нижних блоков, прикрепленных к траверсе. Траверса с захватами тоже опускается до положения замыкания захватов за ось шарнира ковшей.

После замыкания захватов на ось канат выбирается. Траверса с захватами поднимает ось ковшей и заставляет челюсти свестись, набрав грунт (см. рисунок 2.1). Грейфер в таком состоянии перемещается к месту разгрузки, где в нужное время растормаживающим канатом расцепляются захваты и освобожденные от удерживания ковши расходятся, освобождая грунт.

Далее грейфер занимает положение, представленное в начале цикла (см. рисунок 2.5) и в таком положении транспортируется к месту набора грунта.

В конструкции грейфера предусмотрен удерживающий канат, закрепленный к одному из ковшей (см. рисунок 2.1). Этот канат предназначен для погашения раскачиванию грейфера и закрепляется на успокоителе крана, если такой предусмотрен.

2.2. Расчет конструктивных параметров грейфера

К конструктивным параметрам грейферов следует отнести параметры гибких тяговых органов (канаты), схему запасовки каната, замыкающий полиспаст, блоки, оси, подшипники. В расчетной части проекта произведем расчет параметров перечисленных конструктивных элементов грейфера.

Схема запасовки грузового каната зависит от типа и конструкции грейфера, его грузоподъемности и назначения и существенно влияет на долговечность каната.

У одноканатных грейферов для равномерности распределения нагрузки по металлоконструкции грейфера от веса поднимаемого груза и для устойчивого положения рекомендуется применять сдвоенный полиспаст.

При этом необходимо стремиться к тому, чтобы схема была простой, имела требуемую длину каната (для открытия и закрытия челюстей), минимальное число перегибов и, в то же время, отвечала требованиям работоспособности, надежности, безопасности.

Кроме того, схема запасовки грузового каната определяется грузоподъемностью машины, на которой будет применен грейфер, требуемыми скоростными характеристиками открытия-закрытия челюстей и скоростью подъема-опускания грейфера.

Самым важным моментом в одноканатном грейфере следует считать следующее. Замыкание челюстей грейфера и его подъем производятся одним канатом в отличие от двухканатных, где замыкание производится одним, а подъем другим. Кроме того, следует различать типоразмер каната грузоподъемной машины, к которому грейфер подвешивается через подвеску (назовем этот канат подъемным) и канат в самом грейфере для замыкания челюстей (назовем этот канат замыкающим). Типоразмер первого определяется грузоподъемностью машины. Типоразмер второго определяется кратностью замыкающего челюсти полиспаста.

Замыкающий полиспаст в конструкции грейфера принимается с завышенной кратностью. Это необходимо для того, чтобы увеличить усилие на замыкание челюстей грейфера. Иначе, без требуемой кратности полиспаста, грейфер будет смыкать челюсти после того, как он будет оторван от грунта, а это для нормальной работы грейфера не допустимо. То есть первоначально все усилие, возникающее при выборке каната должно идти на смыкание челюстей и только после этого, когда челюсти сомкнулись, должен подниматься грейфер.

Определим диаметры замыкающих канатов грейферов. Эти диаметры будут определятся исходя из разрывного усилия. В свою очередь типоразмер каната определяется его диаметром и выбирается по справочникам в зависимости от разрывного усилия

, Н (2.1)

где - расчетное разрывное усилие каната, Н;

Характеристики

Список файлов ВКР