Устройство мостового крана. Готово стандарт. 2. Общее устройство мостового крана, технические характеристики, смазка и карта смазки крана
 Скачать 1.2 Mb.
|
|
3.Материалы, из которых изготовлены детали крана. Металлические конструкции кранов являются наиболее металлоемкими частями. Их масса составляет 60…80% массы крана, а стоимость металла – до 65% стоимости изготовленной конструкции, поэтому рациональный выбор материала имеет важное значение. Основным материалом для изготовления частей подъемного крана: моста, тележки, крюка, канатов, колес и валов – является сталь. Сталь – это ковкий сплав железа с углеродом (0,04 – 2%) и другими элементами. В зависимости от назначения материалом для изготовления металлоконструкций служит прокат углеродистых и низколегированных сталей. Углеродистая сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380-81 в зависимости от назначения подразделяется на три группы: А – поставляется по механическим свойствам. Б – по химическим составу. В – по механическим свойствам и химическому составу. По степени раскисленности стали бывают спокойные (СП), полуспокойные (ПС) и кипящие (КП). Например, Ст3сп – сталь Ст3, спокойная. Наиболее распространенной сталью в металлоконструкциях является сталь Ст3, обладающая достаточно высокими механическими свойствами, большой пластичностью, хорошей свариваемостью, и не подвергается закалке. Углеродистая сталь на ряду с железом и углеродом содержит марганец (0,1 – 1%), кремний (до 0,4%), а также вредные примеси – серу (не более 0,08%) и фосфор (не выше 0,09%). Кипящие стали значительно дешевле спокойных сталей, однако вследствие неоднородности структуры они обладают худшей свариваемостью и имеют склонность к образованию трещин при низких температурах. Их применяют в металлоконструкциях, работающих в условиях статических нагрузок и при температуре не ниже -25оС для изготовления перил, лестниц, площадок и различного рода ограждений. Для металлоконструкций кранов большой грузоподъемности, а также кранов северного использования применяются низколегированные стали 19ХСНД, 15ХСНД, 10ХГСНД, 10Г2Сд, 14ХГС, по ГОСТ 19282-73 и др., имеющие по сравнению со сталью Ст3 более высокие механические свойства, повышенную стойкость против атмосферной коррозии и меньшую хладноломкость. Применение низколегированных сталей приводит к уменьшению массы металлоконструкции до 15%. Важное значение в технике имеет также легированная сталь. Количество углерода в углеродистой стали определяет ее свойства: чем больше содержание углерода, тем выше её прочность и твердость, чем меньше углерода, тем мягче сталь. Фосфор и сера ухудшают качество стали, эти примеси попадают из руды в чугун, а при выплавке стали из чугуна они переходят в сталь. Для повышения качества стали подвергаются термической обработке: закалке, отпуску, отжигу и нормализации. В зависимости от назначения, стали делятся на: конструкционные, инструментальные, жаростойкие, кислотоупорные и др. Конструкционные стали, применяемы для изготовления машин и сооружений, подразделяют на углеродистые качественные и легированные стали, а инструментальные стали на углеродистые, легированные и быстрорежущие. В обозначенных марках стали буквы указывают способ получения стали, например: М – мартеновская сталь; Б – бессемеровская сталь. Цифры обозначают среднее содержание углерода, сталь 45 – 0,45% углерода обозначение легированных сталей производится побуквенно – цифровой системе. Первые две цифры показывают содержание углерода, например: сталь 20 содержит 0,2% углерода, сталь 45 – 0,45% углерода. Обозначение легированных сталей производится побуквенно – цифровой системе. Содержание легирующих элементов свыше 1% указывая после соответствующих букв. Например марка 12ХН2 означает, что сталь содержит 0,12% углерода, менее 1% хрома и около 2% никеля. Другой материал, применяемый в краностроение – чугун. Чугун – это нековкий сплав железа с углеродом (более 2% углерода, обычно 3 – 4,5%), содержащий марганец (до 3%), кремний (до 4,5%), серу (не более 0,08%) и фосфор (до 2,5%). По назначению, различают предельный чугун, служащий материалом для переработки в сталь (белый чугун), и литейный (серый чугун), предназначенный для получения фасонных отливок. Литейный чугун сравнительно мягок, легко поддается механической обработке. Из него отливают корпуса редукторов и электродвигателей, маховичьки контроллеров, станины станков, из него изготавливают ряд других деталей. Из цветных металлов и сплавов в краностроении применяют медь, латунь, олово, свинец и алюминий. Медь идет на изготовление приводов электрического аппарата (рубильника), магнитного пускателя и контактов всех типов. Медь – разово-красный метал плотностью 8,952/См3, с температурой плавления 1083оС, обладает хорошей электропроводимостью, хорошо обрабатывается. Латунь – сплав меди с цинком (до 50%), иногда с добавками в небольшом количестве других элементов. Из латуни делают щеткодержатели и контактные кольца. Олово – серебристо белый метал с температурой плавления 232оС. Олово в чистом виде и в сплавах со свинцом применяют для пайки. На кранах кабельные наконечники как правило паяют сплавом ПОС – 30 или ПОС – 40 (припай олово – свинцовый). Цифры 30-40 указывают процент содержания олова в сплаве. Алюминий – метал серебристого цвета с температурой плавления 650оС и удельным сопротивлением 0,0287  , то есть в 1,6 раза больше чем у меди. Из алюминия изготавливают провода, литые корпуса аппаратов и некоторые конструкции кранов. Известны примеры изготовления лестниц, настилов и рам тележек из алюминиевых сплавов.Свинец – серебристый метал плотностью 11,3г/См3 с температурой плавления 327оС. Его применяют в качестве защитной оболочки электрических кабелей, но в последнее время с успехом защищают пластмассами. Сплавы высокого сопротивления используют для изготовления крановых резисторов. К ним относят марганец, нихром и др. Материалы, идущие на изготовление резисторов, должны удовлетворять определенные требования в частности обладать: высоким удельным сопротивлением, минимальной зависимостью сопротивления от температуры, высокой температуры плавления, прочностью, слабой подверженностью коррозии, легкой обрабатываемостью, низкой стоимостью. 4. Механическое оборудование, стальные канаты К механическому оборудованию кранов относят: 1.Валы и оси. Вращающиеся детали машин устанавливают на валах и осях, обеспечивающих постоянное положение оси вращения этих деталей. Валы – это детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин. Валы вращаются в подшипниках. В механизмах кранов на валах вращаются шестерни редукторов, барабаны лебедок, приводные ходовые колеса и другие детали. Оси – детали, предназначенные для поддержания вращающихся деталей и не передающие крутящего момента. Опорные части валов и осей называют цапфами. Промежуточные цапфы называют шейками, а концевые – шипами. Длинные, например, трансмиссионные валы механизмов передвижения делают составными, что необходимо также по условиям монтажа и транспортировки. Валы соединяют с помощью муфт. Опорами для валов и вращающихся осей служат подшипники. 2.Подшипники. По принципу работы различают подшипники скольжения и качения. Подшипники скольжения в ряже случаев имеют преимущества. В крановых механизмах их применяют при больших диаметрах цапф, при вибрационных или ударных нагрузках. Подшипники скольжения бывают неразъемные и разъемные. Разъемные подшипники облегчают монтаж и позволяют регулировать радиальный зазор в подшипнике, поэтому они распространены более широко. Подшипники качения имеют следующие преимущества: малый коэффициент трения, большая грузоподъемность при меньшей ширине подшипника, меньший расход смазочных материалов, простота монтажа, ухода и обслуживания, взаимозаменяемость и возможность массового изготовления стандартных типов подшипников, что значительно снижает их стоимость. Недостатком подшипников качения является: чувствительность к ударным нагрузкам, различный срок службы при одинаковых скоростях и нагрузках, большие наружные диаметры подшипника по сравнению с подшипником скольжения. 3.Муфты. При сборке механизма, т. е. при соединении редуктора с валами электродвигателя и рабочего органа, а также секций трансмиссионного вала между собой и с ходовыми колесами неизбежны перекосы между соединяемыми деталями. Поэтому для обеспечения правильной работы валов вместо жесткого их соединения применяют компенсирующие муфты, уменьшающие влияние несоосности валов за счет подвижности деталей муфты. 4.Шпоночные и шлицевые соединения. Для фиксации деталей, насаженных на вал, и передачи крутящего момента применяют различные шпонки. Шпонку устанавливают в пазу вала, такой же паз делают в отверстии насаживаемой детали. Шпонка одновременно входит в оба паза и соединяет вал с деталью, обеспечивая передачу крутящего момента. Рабочими поверхностями шпонок является их боковые грани. Применяют следующие типы шпонок: призматические, сегментные, клиновые и тангенциальные. Шлицевые соединения представляют собой многошпоночные соединения, у которых шпонки выполнены за одно целое с валом. Шлицевые соединения бывают подвижными и неподвижными. По профилю зубьев различают соединения с прямобочными, эвольвентными и треугольными зубьями. 5.редукторы. Редуктор – зубчатая или червячная передача, заключенная в корпус и предназначенная для передачи движения и крутящего момента от одного вала механизма к другому посредством зацепления зубьев и получения при этом изменения частоты вращения ротора вала электродвигателя, что приводит к увеличению крутящего момента на выходном валу. 6.Блоки и барабаны лебедок. Блок – деталь грузоподъемной машины, выполненная в форме диска с желобом по окружности для размещения каната. В грузоподъемных кранах блоки направляют гибкий тяговый орган – канат между барабаном механизма подъема груза и крюковой подвеской. Барабаны лебедок имеют цилиндрическую форму, их изготавливают литыми, сварно-литыми или сварно-вальцованными. Сварно-литой барабан состоит из секционных литых обечаек, литого фланца и литой ступицы. Сварно-вальцованный барабан имеет вальцованные из листа обечайки, литую ступицу и листовой фланец. 7.Грузовые органы. Грузовые крюки применяют однорогие и двурогие. Крюки изготовляют ковкой или собирают из отдельных пластин. В качестве универсальных грузозахватных органов используют также грузовые петли, которые имеют меньшую массу по сравнению с крюками той же грузоподъемности, вследствие более благоприятных условий нагружения. 8.Полиспасты и крановые подвески. Полиспастом называется грузоподъемное устройство, состоящее из нескольких подвижных блоков, огибаемых гибким органом (канатом), служащее для выигрыша в силе в силе (силовой полиспаст) или скорости (скоростной полиспаст). В кранах применяют силовые полиспасты, позволяющие уменьшить натяжение каната, крутящий момент на барабане лебедки от массы поднимаемого груза и передаточное число механизма. Они являются основной частью механизма подъема груза. Крюковые подвески служат для соединения грузового крюка с канатом механизма подъема груза. Крюковые подвески бывают нормальные и укороченные. В первых применяют крюк с коротким хвостовиком типа А, который подвешивают на отдельной траверсе в нижней части подвески с возможностью поворота относительно продольной оси. Во-вторых применяют крюк с длинным хвостовик типа Б, который крепят непосредственно на оси блоков полиспаста. Укороченные подвески позволяют в результате уменьшения высоты подвески получить большую высоту подъема груза. 9.Ходовые колеса и балансиры. Конструкция ходовых колес кранов и грузовых тележек должна исключать возможность схода колес с рельсов. Для этого ходовые колеса снабжают одним или двумя блоковыми фланцами – ребордами, служащими для направления движения колес по рельсу. Для обеспечения равномерного распределения нагрузки между колесами применяют уравновешивающие балансиры, использование которых приводит к увеличению высоты концевой балки моста и уменьшению её горизонтальной жесткости. В основу таких конструкций положены унифицированные двухколесные тележки - балансиры со съемными буксами. 10.Тормоза и остановы. После отключения электродвигателя механизма грузоподъемного крана его ротор некоторое время продолжает вращаться под действием инерционного момента самого ротора и связанных с ним других деталей механизма. Для замедления частоты вращения рабочего органа механизма крана, его своевременной остановки и удержания в покое применяют тормоза. Механизм подъема груза крана должен быть снабжен тормозом для остановки перемещаемого груза (крюковой подвески) и удержания ее на весу, а механизмы передвижения крана (грузовой тележки) – для остановки крана (тележки) на определенной длине тормозного пути и удержания в покое. Остановы – это устройства которые не препятствуют подъему груза и исключают возможность его самопроизвольного опускания под действием собственного веса. Как самостоятельное тормозное устройство остановы не применяют, обычно они являются сборочными единицами тормозных устройств. Остановы бывают храповые и фрикционные. 11.Механизмы передвижения мостов и грузовых тележек кранов. Механизмы передвижения обеспечивают горизонтальное передвижение моста крана и его грузовой тележки по рельсовому пути. На рассматриваемых грузоподъемных кранах получили два типа механизмов передвижения: первый – с приводными ходовыми колесами и второй – с канатной тягой. В механизме передвижения первого типа все детали, включая приводные ходовые колеса, размещены на раме, поэтому его применяют для передвижения самого крана и его грузовой тележки. В случае, когда на раме грузовой тележки не удается разместить все необходимые механизмы, применяют механизмы передвижения второго типа. В этом случае тележка получается компактной, так как на ней устанавливают только неподвижные блоки грузового полиспаста, а остальные детали механизмов крепят на мосту крана. Стальные канаты.  Основным гибким тяговым элементом практически любого грузоподъемного крана является стальной проволочный канат, назначение которого преобразовывать вращательное движение барабана лебедки механизма подъема груза. Для соединения груза с захватным органом крана также применяют стальные канаты и цепи. В сравнении с цепями стальные канаты менее трудоемки в изготовлении, имеют высокую прочность, долговечность и гибкость, удобнее в работе, себестоимость их изготовления в 8…10 раз ниже себестоимости изготовления стальных цепей. Стальной проволочный канат работает практически бесшумно, уменьшает динамические нагрузки и обладает большей надежностью, так как разрушается не внезапно, как цепь, а число оборванных волокон в канате нарастает постепенно, что позволяет следить за его состоянием и выбраковывать задолго до разрушения. Основные технические требования к стальным проволочным канатам регламентируются ГОСТ 3241-80, предусматривающий выпуск различных типов стальных канатов: По форме поперечного сечения: круглые и плоские. По конструкции: одинарной, двойной или тройной свивки. Канаты одинарной спиральной свивки представляют собой перевитые по спирали в один или несколько концентрических слоев проволоки. При изготовлении канатов двойной свивки сначала из проволок свивают канат одинарной свивки, называемый в данном случае прядью, а затем из прядей свивают сам канат. Пряди в канатах двойной свивки расположены также по спирали в один (несколько) концентрических слоев вокруг центрального формирующего сердечника. В свою очередь, канаты двойной свивки бывают одно-, двух-, и трехслойные; два последних называют многослойными. По форме поперечного сечения прядей: круглопрядные и фасоннопрядные. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки: типа ЛК с линейным касанием проволок между слоями, типа ТК с точечным касанием проволок между слоями, типа ТЛК (ЛТК) с комбинированным точечно-линейным (линейно-точечным) касанием проволок между слоями, типа ПК с полосовым касанием проволок между слоями. По материалу сердечника: с крученым сердечником из растительных волокон (пенька, джут, кенаф, манила, сизаль и др.) ― органический сердечник (о. с.), с витым сердечником из канатных проволок ― металлический сердечник (м. с.) и с сердечником из искусственных синтетических волокон (и. с.). По способу свивки: на раскручивающиеся (Р) и нераскручивающиеся (Н). Проволоки и пряди в канатах типа Н сохраняют после разрезания свое первоначальное положение в канате, а в канатах типа Р ― не сохраняют, концы их раскручиваются, образуя «метелки». По направлению свивки: канаты правого и левого направления сивки. Направление свивки элементов каната определяют по направлению свивки прядей наружного слоя канатов двойной свивки. У канатов свивки элементы располагаются справа вниз налево, а у канатов левой свивки ― наоборот ― слева вниз направо. По сочетанию направлений свивки элементов каната: односторонней свивки (О) с одинаковым направлением свивки в наружном слое прядей и прядей в канате, крестовой свивки, комбинированной свивки (К) с сочетан6ием указанных направлений свивки. По степени крутимости: крутящиеся под действием растягивающей нагрузки, в которых все элементы каната имеют одинаковые направления свивки, и малокрутящиеся (МК) ― многослойные с противоположным направлением свивки прядей в канате. По механическим свойствам проволоки каната: высшей марки В, первой марки I и второй марки II, отличающихся чистотой химического состава и физико – механическими свойствами. По назначению: грузолюдские (ГЛ), грузовые (Г) и бензельные (Б). Для подъема людей и опасных грузов типа расплавленного металла применяют только канаты ГЛ, свитые обязательно из проволок высшей марки В. Канаты типа Б применяют для наложения бензельных обвязок на концы канатов перед резкой, закреплением или запасовкой в полиспасты. По виду покрытия поверхности проволок: из светлой проволоки для легких условий эксплуатации (Л), из проволоки с тонким цинкового покрытия для средних условий эксплуатации в агрессивных средах (С), из проволоки с цинковым покрытием средней толщины для жестких условий эксплуатации (ОЖ).  Рис. 4.2 Виды канатов |