полно поворотный кран. вариант 5.2. 1. Обзор и анализ существующих конструкций 5 1 Обзор конструкций грузоподъемных машин 5
 Скачать 2.25 Mb.
|
1. Обзор и анализ существующих конструкций1.1 Обзор конструкций грузоподъемных машинГрузоподъемный кран - это машина цикличного действия, которая предназначена для захвата, удержания, перемещения, опускания и подъема груза в пространстве, груз при этом подвешен с помощью крюка или удерживается другим грузозахватным предметом. По конструкции можно выделить следующие типы грузоподъемных кранов: Кран на гусеничном ходу Автомобильный кран Башенный кран Козловой Мостовой кран Мостовой кран – штабелер Промышленный шарнирно-балансирный кран – манипулятор Консольный кран Портальный кран Кран кабельный мостовой Кран плавучий. Кран консольный поворотный: 0.25т, 0.5т, 1т, 2т, 3.2т, 5т, 6.3т, 8т, 10т представляет из себя консоль которая выполняется из двутавровой балки и опирается на верхнюю часть колонны закрепленную на фундаменте (консольные краны на колонне), либо консоль из коробчатого профиля или двутавровой балки которых прикреплены с помощью раскоса к вертикальной стойке (настенные консольные краны). По типу привода консольные краны подразделяются на консольные краны с ручным поворотом консоли и консольные краны с электрическим поворотом консоли. Консольные краны, так же, подразделяются на краны консольные краны стационарные и консольные краны передвижные. Консоли кранов могут быть различной конструкции: из двутавра (для комплектации тельфером), двух коробчатых балок (для комплектации двухрельсовой тележкой) и двуплечевыми. Конструкции консольных кранов представлены на рис.1.8.1, рис.1.8.2, рис.1.8.3, рис.1.8.4, рис.1.8.5, рис.1.8.6, рис.1.8.7, рис.1.8.8. Угол поворота: 270°, либо 360°; высота подъема: от 2м до 12м; вылет консоли: от 2 до 12м, общепромышленного, взрывобезопасного и пожар безопасного исполнения. Параметры стационарных консольных кранов с ручными талями регламентирует ГОСТ 19494-74, а с электроталями — ГОСТ 19811-82. Грузоподъёмность: 0,5; 1; 2; 3,2 т. При большей грузоподъёмности краны могут быть выполнены с тележками. Настенный консольный кран. Консольные настенные краны предназначены (рис.1.1.1) для выполнения подъемно-транспортных работ при обслуживании технологического оборудования, погрузочно-разгрузочных работ и т.п. в помещениях при температуре окружающего воздуха от -20 (-40) до +40°С. Угол поворота стрелы крана - до 180°. Скорость подъема груза и перемещения талей соответствует скоростям примененных талей. Краны могут быть поставлены в электрическом и ручном исполнении. Размеры и параметры определяются в соответствии с техническим заданием.  Рисунок 1.1.1 – Кран консольный настенный полу поворотный Консольный кран с неподвижной консолью. Стальная конструкция крана выполнена в виде опорной вертикальной рамы с консолью (рис.1.1.2), по которой перемещается тележка по конструктивному исполнению, аналогичная исполнению тележки мостового крана. Вертикальная рама опирается на ходовые колёса, воспринимающие вертикальную нагрузку от веса крана и тележки с грузом. Механизм передвижения выполнен с раздельным приводом колёс.  Рисунок 1.1.2 – Консольный кран с неподвижной консолью Кран на свободно стоящей колонне. Кран состоит из закреплённой на фундаменте колонны (рис. 1.8.3), на которой в подшипниковых опорах вращается выполненная из двутавра консоль. Вертикальная нагрузка воспринимается верхним подшипником опоры колонны. Колонна неподвижно соединена с плитой, прикреплённой болтами к фундаменту. Максимальный вылет от 2,5 до 5 м.  Рисунок 1.1.3 – Кран на свободно стоящей колонне Консольный двухплечевой кран. Состоит из закреплённой на фундаменте колонны, на которой установлена поворотная консоль, выполненная в виде двух шарнирно сочленённых плечей (рис.1.1.4). Механизм подъёма смонтирован на внешнем плече. Грузоподъёмность крана: 0,125; 0,25; 0,5 т. Наибольший вылет: от 2,5 до 4 м. Вылет крана изменяют поворотом вручную внешнего и внутреннего плечей. Высота подъёма 2 — 3,2 м.  Рисунок 1.1.4– Кран консольный двухплечевой. Кран с поворотной консолью. Стальная конструкция крана состоит из опорной вертикальной рамы, на которой вертикально закреплена колонна с поворотной консолью (рис.1.1.6), как у настенного поворотного крана. Механизм подъёма установлен на основании консоли, а направляющий блок каната — на конце консоли. Конструкция опорной рамы и ходовой части такая же, как у крана с неподвижной консолью.  Рисунок 1.1.6 – Кран с поворотной консолью  Рисунок 1.2 – Классификация грузозахватных устройств и приспособлений  Рисунок 1.3 - Грузозахватные устройства. На оси 4 (из стали 35) устанавливают чаще всего на шарикоподшипниках, блоки 5, число которых зависит от кратности грузового полиспаста. В укороченных подвесках (рис. 1.3б) грузовой крюк располагают между подвижными блоками, опирая его на ось блоков, как траверсу. Их применяют в мостовых кранах, чтобы снизить строительную высоту цеха, или закрытого склада. Грузовые крюки по форме бывают однорогими (рис.1.3в, г) - для нагрузок 2,5-750 кН и двурогими (рис.1.3д)- для нагрузок свыше 50 кН. При нагрузка свыше 250 кН применяют грузовые петли (рис.1.3е). Крюки и петли изготавливают ковкой или штамповкой из углеродистой вязкой стали (марок сталь 20 или Ст.З), чтобы при перегрузке крюк не ломался а изгибался, грузовые крюки нормализованы по ГОСТ с разными размерами для работы с машинным и ручным приводами. Они могут быть с резьбой или с проушиной (рис.1.3г) на конце, необходимой для применения крюка в балочных приспособлениях. Клещевые захваты (рис.1.4) состоят из двух рычагов (лап), связанных общей осью или корпусом, и тяг, соединяющих рычаги с известным кольцом, за которое захваты навешивают на крюк грузоподъемного механизма. При подъеме груза клещевыми захватами усилия сжатия рычагов зависит от массы груза, соотношения плеч рычагов, конфигурации груза и угла стягивания.  Рисунок 1.4 – Клещевой захват а — с кернами на прижимных губках; б — с углублениями на прижимных губках; а — с выгнутыми рычагами для захвата изделий круглого сечения; г —с выгнутыми наружу рычагами для захвата изделий за отверстия. окна; д — регулируемый под размер изделий; е — для негабаритного лома Подъемная сила клещевых захватов пропорциональна усилию сжатия рычагов и силе трения между грузом и зажимными губками. Клещевые захваты удобны в работе, быстро схватывают и освобождают груз. Изменяя размеры захватывающей части рычагов, ими можно транспортировать грузы самой различной формы и размеров. Эксцентриковые захваты – это универсальные устройства, закрепление поднимаемого груза в которых осуществляется между одним или двумя эксцентриками, в основном применяются для захвата и перемещении плоских грузов, как в горизонтальном, так и вертикальном положении. Захват для листового материала в вертикальной плоскости – предназначен для поднятия и перемещения плоских предметов (рис.1.15) Захват с замком для подъема и поворота стальных листов в вертикальном положении. Обеспечивает простое и надёжное закрепление листа. Можно использовать несколько захватов для перемещения листа больших габаритных размеров с помощью траверсы. Возможен подъём из горизонтального положения. Также возможен подъём уголков швеллеров и балок за полку.  Рисунок 1.5 - Захват для листового материала в вертикальной плоскости Механизмы грузоподъемных машин Механизмы грузоподъемных машин - подъема, изменения вылета (передвижения тележки), передвижения крана, поворота - независимо от назначения состоят в основном из следующих узлов: рабочей части (барабана, ходовых колес, опорно-поворотного устройства), передаточного устройства, тормоза и привода (машинного или ручного). При конструировании механизмов стремятся к тому, чтобы они были агрегаты, т. е. все входящие в механизм узла собирались отдельно и уже в виде блока устанавливались на машину. Характерным примером этого является тележка мостового крана, на раме которой устанавливают два или три механизма: подъема (иногда их бывает два) и передвижения. В настоящее время разработан ряд унифицированных узлов грузоподъемных машин (редукторов, грузовых барабанов, ходовых колес и т.д.), которые позволяют "набирать" из них механизмы, имеющие различные характеристики. В связи с этим конструкция механизмов должна выполняться с учетом обеспечения взаимозаменяемости обязательных узлов и деталей. На рисунке 6 показаны некоторые унифицированные узлы, применяемые в разных кранах. Кроме требований бесперебойной работы и надежной эксплуатации, механизмы должны удовлетворять требованиям удобства монтажа, демонтажа и обслуживания, а также требованиям безопасности при работе. Расположение и компоновка механизмов выполняется с учетом безопасности обслуживания и обеспечения демонтажа по возможности без разборки спрягаемых с механизмом узлов и деталей. Особое внимание следует обращать на обеспечение удобного доступа к деталям при обслуживании тормозов, креплений канатов, муфт, зубчатых передач и блоков.  Рисунок 1.6- Основные крановые механизмы.  В достаточной степени унифицированы ходовое колесо-1, подвеска крюковая-2, муфта зубчатая-3, редуктор горизонтальный-4, редуктор вертикальный-5, кресло-пульт-6, кабина -7, захват противоугонный-8, балансир ходовой-9, барабан кабельный-10, тормоз электорогидравлический-11, барабан грузовой-12, тормоз электромагнитный-13, блоки верхние-14, редуктор механизма поворота-15, буфер пружинный -16, толкатель электрогидравлический -17, круг шариковый поворотный-18. Крепление редукторов, грузовых барабанов, подшипников, тормозов, электродвигателей и других узлов к металлоконструкции необходимо конструировать из удобных для установки и смены крепежных элементов. Кроме того, эти узлы следует фиксировать от смещения относительно опорной плоскости установкой платиков, чистых блоков, платформ и т.п. Все движущиеся части механизмов, которые могут быть причиной несчастного случая, необходимо закрывать кожухами. Обязательному ограждению подлежат зубчатые и червячные передачи; соединительный муфты с выступающими частями; барабаны, расположенные вблизи от рабочего места крановщика или прохода; валы, если они расположены в местах, предназначенных для прохода людей, кожуха должны легко сниматься для демонтажа, а в необходимых случаях (например, кожуха муфт трансмиссионных валов) иметь откидные крышки для осмотра креплений закрытых узлов. На кранах, работающих на открытом воздухе, все механизмы должны быть закрыты кожухами, защищающими эти механизмы от атмосферных осадков. Конструкции кожухов должны предусматривать легкий доступ к механизмам для осмотра, регулирования и ремонта. Блочными называются конструкции, которые состоят из отдельных узлов и соединяются между собой при помощи легкоразъемных элементов. Блочными могут быть, как и механизмы, так и металлические конструкции. Блочность грузоподъемной машины не только упрощает и сокращает время ее монтажа на месте установки и время проведения ремонтных операций, но и улучшает условия транспортабельности. К механизмам ГПМ относят приводы механизмов подъема, передвижения, изменения вылета, поворота. Любой механизм ГПМ состоит из четырёх базовых элементов: привод, тормозное устройство, передача, рабочий орган. Привод чаще всего электрический. Патентный обзор. Изобретение относится к захватам для штучных грузов, а именно для работы с тарой типа мешка или контейнера. Патент СССР № 802161 (рис.1.7) [6], Содержащий смонтированный на каретке корпус, снабженный цилиндром, установленным с возможностью поворота его относительно корпуса и имеющим встроенный шток, верхние и нижние захватные лапы, установленные на корпусе с возможностью поворота, при этом нижняя захватная лапа выполнена с фигурным пазом и снабжена пальцем и осью, взаимодействующем со штоком цилиндра, а верхняя захватная лапа выполнена с радиальным пазом, взаимодействующаяя с пальцем нижней захватной лапы, отличающаяся тем, что с целью расширения области использования, верхняя захватная лапа снабжена гребенкой, а нижняя – иглодержателем с иглами, установленными против впадин гребенки, при этом указанный иглодержатель установлен шарнирно и соединен рычагами с корпусом захвата.  Рисунок 1.7 – Захват для штучных грузов, патент СССР № 802161 Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам, а именно к самомантируемым кранам с опорными элементами на стенах зданий. Патент СССР № 802168 (рис. 1.8) [7], К основанию которых прикреплены кронштейны, содержащие смонтированный на раме гидроцилиндр с поршнем и штоком, заканчивающейся проушиной, отличающееся тем, что с целью повышения адежности монтажа и обеспечения безопасности, устройство снабжено шарнирно-рычажной системой с противовесом, соединенным шарнирно с гидроцилиндром и фундаментом, ловителем размещенным на кронштейне, и вторым штоком с проушиной, один конец которого связан с поршнем гидроцилиндра, а другой конец с фундаментом, причем на наружней поверхности гидроцилиндра выполнен кольцевой выступ и на нем смонтированы упомянутые кольца, взаимодействующие с ловителем.  Рисунок 1.8 - Самомантируемый кран с опорными элементами на стенах зданий патент СССР № 802168 Изобретение относится к средствам механизации погрузочно- разгрузочных работ. Патент СССР №432086 (рис. 1.19)[9]. Консольный кран, содержащий опору, несущую стрелу, снабженную пневмопривадом, на штоке пневмоцилиндра которого установлен блок, и пневмосистему, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности фиксирования промежуточных, положений груза и предотвращения самопроизвольного опускания его при падении давления воздуха, подаваемого в пневмоцривод, на оси, несущей блок, шарнирно закреплен стопор с зубом, а в направляющих стрелы установлена подвижно рейка с упорными зубьями, соединенная 0 пооредством траверсы с подпружиненным штоком, поршня пневмопереключателя пневмосистемы, перекрывающего поступление сжатого воздуха в полость пневмопривода и взаимодействующая прп возникновении условий для самопроизвольного опускания груза с зубом стопора.  Рисунок 1.9 – Консольный кран патент СССР №432086 Выводы Одним из основных направлений повышения эффективности эксплуатируемых кранов является их модернизация: оснащение механизированными устройствами грузозахватными органами, в том числе и грузоподъемными магнитами; увеличение скоростей рабочих движений; частичное усовершенствование отдельных узлов конструкции для повышения надежности работы крана. Все работы по модернизации должны проводится в соответствии с требованиями Правил Госгортехнадзора. Все изменения в несущей конструкции, рабочих механизмах и рабочем оборудовании могут проводится только по документации, разработанной специализированными краностроительными предприятиями. Допускается разработка документации неспециализированными организациями при условии получения заключения на эту документацию от краностроительных организаций. Из основных тенденций в развитии подъемно-транспортного машиностроения необходимо отметить: - создание качественно новых видов подъемно-транспортных машин и механизмов, а также широкую модернизацию существующих машин и установок для обеспечения механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ во всех областях народного хозяйства; - повышение грузоподъемности и надежности машин при одновременном значительном снижении их металлоемкости благодаря применению новых кинематических схем, более совершенных методов расчета, использования рациональных облегченных профилей проката, новых материалов (легированные стали, легкие сплавы и пластмассы), а также прогрессивной технологии машиностроения (новые методы термообработки, нанесение упрочняющих покрытий и др.); - увеличение области применения машин непрерывного транспорта путем расширения нормальных рядов машин как в направлении создания мощных и сверхмощных машин (в том числе конвейеров для транспортирования сыпучих грузов на расстояние, превышающее 100 км), так и в направлении создания машин легкого и особо легкого типов (подвесные конвейеры), а также путем приспособления транспортирующих машин и их элементов к специфическим свойствам грузов (создание морозостойких и жаростойких высокопрочных лент и т. п.). |