Киселев ч2 (995471), страница 9
Текст из файла (страница 9)
В грузоподъемных устройствах в качестве гибких элементовчаще всего применяют стальные канаты. Пеньковые, хлопчатобумажныеканаты (ГОСТ 483—75*, ГОСТ 1088—71*), а также канаты изискусственного волокна используют только для обвязывания груза с цельюприкрепления его к крюку механизма подъема.Стальные канаты позволяют поднимать груз с большой скоростью,работают они бесшумно. Их изготовляют из высокоуглеродистой стальнойсветлой или оцинкованной проволоки повышенной прочности диаметром0,2 ... 3 мм.
В грузоподъемных устройствах с машинным приводомприменяют проволочные канаты двойной свивки (рис 33). Проволоки 1свиты в пряди 2, а пряди навиты на органический или металлическийсердечник. Различают канаты с точечным касанием проволок между443слоями прядей (ТК) и линейным касанием (ЛК). Проволоки, из которыхсвивают канат, могут быть одинакового или разного диаметра. При разномдиаметре проволок в обозначение каната добавляют букву Р, при одинаковом О. Канаты с линейным касанием имеют лучшее заполнение сечения,они более гибкие и износостойкие, чем канаты типа ТК. Однаковследствие односторонней свивки проволок в пряди и прядей в канате онираскручиваются под нагрузкой и требуют подвески груза не менее чем надвух ветвях каната.
Для грузоподъемных машин широко применяютканаты ЛК-РО (ГОСТ 7668—80*) и ТЛК-0 (ГОСТ 3079—80*). Канатытипа ТК с крестовой свивкой применяют тогда, когда груз подвешивают наодной ветви (для предотвращения поворота каната с грузом).Свободные концы каната 1 (рис. 34) крепят с помощью коуша 2«заплеткой» (вариант 1) или винтовыми зажимами 3 (вариант 11).Проволока каната, получаемая методом холодного волочения,маркировочной группы 1470 ... 2268 МПа, в эксплуатации разрушается отусталости. Ввиду сложности конструкции каната определить истинноенапряжение в его элементах затруднительно. Многочисленныеисследования канатов позволили выявить основные факторы,определяющие предел выносливости проволоки по предельному числуперегибов каната.
Этими факторами являются максимальное натяжениеканата и деформация изгиба, зависящая от Отношения диаметра блока илибарабана к диаметру каната. По Правилам Госгортехнадзора помаксимальному рабочему усилию Fmах ветви каната и коэффициенту k кзапаса прочности каната (см. табл. 2) определяют необходимое разрывноеусилие при растяжении канатапо которому подбирают диаметр каната (табл.
3).Для обеспечения долговечности выбранного каната по ПравиламГосгортехнадзора определяют минимально допустимый диаметр блока илибарабана, ограничивающий напряжение изгиба каната:где k d — коэффициент запаса прочности каната, который принимают в зависимости оттипа грузоподъемного устройства и режима работы (см. табл. 2).4441.1.2. РАБОЧИЕ ОРГАНЫК рабочим органам грузоподъемных машин относят узлы идетали, воспринимающие усилия от гибких элементов: блоки, звездочки,полиспасты, барабаны, грузозахватные устройства, остановы, тормоза иходовые колеса.
Блоки и звездочки служат для изменения направлениядвижения гибкого элемента.Канатоведущиеблоки,передающие /крутящий момент,имеют на ободе клиновидныежелоба.Направляющие блоки длябольшихнагрузокбываютчугунные, реже — стальные(сварные или литые)(рис. 35).Диаметрыблоковдолжнысоответствовать отношению D б /d к , принятому при расчете каната напрочность.Для стальных канатов профиль канавок на ободе блока выполняюттаким, чтобы канат ложился в желобок плотно, без лишних зазоров, но незаклинивался в нем.
Для обеспечения этих условий радиус дна желобаканатного блока r=(0,6 ... 0,7) d к глубина желоба h к = (1,5 ... 2) d к иширина желоба В к = (1,6 ... 3) d к .Цепные колеса и звездочки для сварных калиброванных и дляпластинчатых цепей показаны на рис. 36. Для сварных некалиброванныхцепей применяют блоки с гладким профилем канавок на ободе. ДиаметрD б окружности звездочки для калиброванной сварной цепи, на которомрасполагаются центры поперечных сечений звеньев, зависит от шага цепиt, диаметра d цепного звена и числа z зубьев.Из треугольника ОВС (рис.
36) с углом α/2 = 180°/z445Минимальное число зубьев звездочки для калиброванной круглозвеннойсварной цепи z min > 4. Для ограничения изгиба звеньев цепи диаметрзвездочки при ручном приводе D б > 20d, при машинном приводе D б >ЗОd. Аналогично диаметр звездочки для пластинчатых цепейДля пластинчатых цепей с ручным приводом принимают минимальноечисло зубьев z min = 6 ... 8.Методы расчета размеров и построения профиля зубьев ведущихзвездочек с ячейками для круглозвенных цепей приведены в ГОСТ13561—82.Звездочки для пластинчатой цепи изготовляют из проката (сталь Ст4,Ст5) или отливают.
Они представляют собой зубчатые колеса, зубьякоторых входят между пластинами цепей, соприкасаясь с валикамишарниров. Профиль зубьев звездочки пластинчатой цепи строят по ГОСТ592—81.Полиспасты. Полиспаст — грузоподъемное устройство из несколькихподвижных и неподвижных блоков, огибаемых гибким элементом. Канатыи блоки используют в простейших грузоподъемных устройствах. Приподъеме груза 1 (рис 37, а) с использованием неподвижно закрепленного446блока 4 натяжение сбегающей ветви каната 2 складывается из усилия,необходимого для подъема груза F г , и сопротивлений F к перегибу отжесткости каната, а также сопротивлений F б от трения подшипниковблока:Жесткость каната при сгибании на блоке проявляется в том, чторасстояние от оси 3 ручья блока до средней линии каната на набегающейветви увеличивается, а на сбегающей уменьшается по сравнению сноминальным радиусом блока D б /2; натяжение сбегающей ветви канатаувеличивается на F к = F г (b/a — 1) ~ F г (0,01 ...
0,02).При отношении диаметра оси к диаметру ручья блока dlD б = 1/6 икоэффициентах трения скольжения f =0,1 и качения f к =0,02сопротивление от трения в подшипниках блокаНатяжение перекинутого через неподвижный блок каната F c = F г /η п .Применение системы блоков (с подвижными и неподвижными осями),связанных гибкими элементами, привело к созданию полиспастов.Полиспастымогутбытьсамостоятельнымигрузоподъемным»устройствами (рис. 38) или входить в состав механизмов грузоподъемныхмашин. Полиспаст — устройство для подъема или подтягивания груза,состоящее из неподвижных 1 и подвижных блоков 2, огибаемых гибкимэлементом 3 (канатом или цепью), смонтированных в обоймах.Груз 1 (рис.
37, б) крепят к крюку нижней подвижной обоймы, которуюобычно называют крюковой подвеской. Крюковая подвеска 6 с канатом 2и барабаном 5 образуют полиспаст второго типа, т. е. входящий вмеханизмподъемагрузоподъемногоустройства.Основнойхарактеристикой полиспаста является кратность i п .
Ее определяют приодинарном барабане по числу ветвей каната, на которых подвешен груз.При сдвоенном барабане (рис 39) кратность полиспаста равна половинечисла ветвей каната, на которых подвешен груз. Подвеска 1 двумя ветвямиканата 2 (цепью) соединена со сдвоенным барабаном 3, число рабочихучастков на барабане z б = 2.447Рис 37. Механизмы подъема грузов с полиспастом: а — неподвижный отклоняющийблок; б — полиспаст для выигрыша в силе одинарного барабана; в— полиспаст длявыигрыша в скорости.)Рис, 38.
Схемы полиспаста с блоками, расположенными в один ряд (а), и полиспаста сблоками на общих горизонтальных осях (б)Полиспаст используют для выигрыша в силе (см. рис. 37, б и 39) и,реже, выигрыша в скорости (см. рис 37, в). Полиспаст для выигрыша в448скорости применяют, например, в погрузчиках, где при небольшом ходе Нгидроцилиндра 7 и относительно малой скорости его движения высота lподъёма груза увеличивается в i п раз; во столько же раз возрастаетскорость подъема груза.Наибольшее распространение получили полиспасты для выигрыша в силе,где при неподвижном грузе натяжение канатов уменьшается в i п раз: F 1 =Ци на наружном контуре крюкаРис. 39.
Полиспаст сдвоенно-го барабана механизма подъема с длинной (а) и короткой (б)йi .йF г /(zб*п)При подъеме груза за счет потерь в блоках натяжение канатов увеличивается; оно максимально в месте набегания каната на барабан:В ТО ЖЕ ВРЕМЯ СКОРОСТЬ КАНАТА, НАВИВАЕМОГО НА БАРАБАН:Во столько же увеличится и длина каната, навиваемого на барабан^ при высоте Я поднятия груза:При определении максимального натяжения канатанеобходимо учитывать нагрузку от крюковой подвескиа также сопротивление от прохождения каната через неподвижный блок(см.
рис. 37, а) при наличии дополнительных отклоняющих блоков,например, у консольного крана.449По максимальному натяжению каната, найденному с учетом кратностиполиспаста по формуле (10), определяют разрывную нагрузку по формуле(8). Оптимальные размеры механизма подъема грузоподъемных машинполучают при выборе кратности полиспаста:Грузоподъемность, т .............................. до 6,3 до 16 16 и болееКратность i п полиспаста....................... 2—32—3 4 и болееБарабан ....................................................ОдинарныйСдвоенныйБарабаны.
В зависимости от используемого гибкого элементабарабаны делят на цепные и канатные. Цепные барабаны применяютсравнительно редко, главным образом в ручных поворотных кранахгрузоподъемностью до 5 т. Форма барабана цилиндрическая. Диаметр еговыбирают из тех же условий, что и диаметр блока. КПД барабана с учетомсопротивления в подшипниках η = 0,94 ... 0,98 (табл.
4).Канатные барабаны служат для многослойной и однослойной навивкиканата. Диаметр канатного барабана выбирают так же, как диаметр блока.Барабан для многослойной навивки применяют только при весьмабольшой длине навиваемого каната, когда при однослойной навивкетребуются барабаны чрезмерно больших размеров. Барабан длямногослойной навивки по правилам Госгортехнадзора выполняют сгладкой поверхностью навивания и снабжают бортами, выступающиминад верхним слоем уложенного каната не менее чем на диаметр каната.Для правильной укладки каната такие барабаны снабжают канатоукладчиками 3 (рис.
40). Для правильной укладки каната 1 на поверхностибарабана 2 с однослойной навивкой делают винтовую нарезку (см. рис. 39,а). Размеры канавок выбирают такими, чтобы канат не заклинивался приукладке в канавки барабана. Эти канавки увеличивают поверхностьсоприкосновения каната с барабаном и уменьшают напряжение смятия иизнашивания каната, поэтому при использовании нарезных барабанов срокслужбы каната увеличивается. Профиль канавок выбирают по нормам.Обычно радиус канавки r 0 = 0,54 d к, шаг (мм) нарезки S = d к + (2..3).4410Рнс 40.
Кулачковый (а) и кривошипно-шатунный (б) канатоукладчикиБарабаны, на которые наматывается одна ветвь каната, имеют однувинтовую нарезку, а барабаны, на которые наматываются одновременнодве ветви, две противоположные винтовые нарезки. Сдвоенный барабан сдвумя рабочими участками для наматывания каната представляет собойкак бы два поставленных рядом одинарных барабана. Это в 2 разауменьшает нагрузку на канат и обеспечивает строго вертикальный подъемгруза.Для увеличения долговечности тягового органа диаметр барабана взависимости от диаметра каната выбирают так же, как и для канатныхблоков: D б ≥ (12…40) d к .Длина нарезного барабана по правилам Госгортехнадзора должна бытьтакой, чтобы при нижнем рабочем положении грузозахватногоприспособления на барабане оставались навитыми не менее 1,5 ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
