Курс лекций по дисциплине Грузоподъемные механизмы и транспортные средства 2021 г Содержание Стр. Назначение учебного пособия 3 Введение 4

• Название: Курс лекций по дисциплине Грузоподъемные механизмы и транспортные средства 2021 г Содержание Стр. Назначение учебного пособия 3 Введение 4
• Дата: 07.09.2022
• Размер: 4.35 Mb.
• Имя файла: Uchebnoe_posobie._Kratkiy_kurs.doc
• Тип: Курс лекций; #665520
• страница: 6 из 7

Задача

Рассчитать и выбрать стальной канат для лебедки с тяговым усилием F = 125 кН Решение:

1 Предварительно задаемся диаметром каната d к = 30мм

Тогда находим k с учетом диаметра барабана лебедки Дл = 800мм

k = Дл/dк

k = 800/30 = 26,7

по таблицам Правил Госгортехнадзора принимаем k > 3 и определяем расчетное разрывное усилие Р каната

P > F x k

P > 125 x 3 = 375 кН

2. 
   По сортаменту канатов ГОСТ 7668-80 выбираем канат, разрывное усилие которого Р=396кН, dк = 27мм
   

396кН > 375 кН

2. 
   При этом k = Дл/dк = 800/ 27 = 29,6 т.е. канат выбран верно
   

1.3.2 Рабочие единицы грузоподъемных машин

К рабочим единицам грузоподъемных машин относятся детали и узлы, воспринимающие усилия от гибких элементов: блоки, звездочки, барабаны, тормозные устройства, остановы.

1.3.2.1 Блоки и звездочки служат для изменения направления движения и передачи крутящего момента от вала гибкому элементу.

На ободе блока выполняют желобок для размещения каната.

Звездочки должны передавать крутящий момент цепи, ее диаметр с числом зубьев z зависит от шага цепи.

D = t / sin (180/z)

Блоки и звездочки изготавливают литыми или из проката (сталь марок Ст4, Ст5).

1.3.2.2 Барабаны



Рисунок 26 Канатный блок



а) гладкий б) нарезной

Рисунок 27 Барабан

Служат для навивки каната и преобразуют крутящий момент на валу в тяговое усилие в канате. Выполняют литыми или сварными из сталей 35Л, 55Л ГОСТ 977-75 или чугуна СЧ15, СЧ18, СЧ24.

1.3.2.3 Устройства тормозные

Служат для замедления скорости движения механизмов и их останова.

Классификация:

а) По конструкции

• 
  колодочные - рабочим элементом является колодки, трущиеся по наружной поверхности барабана
  
• 
  ленточные – с рабочим элементом в виде дисков
  

б) По назначению

• 
  стопорные – останавливают механизм в конце движения
  
• 
  регуляторные –ограничивают скорость движения в заданных пределах
  

в) По принципу действия

• 
  автоматические – срабатывают при выключении привода движения
  
• 
  управляемые – включаются рукояткой
  

Должны быть: - просты по конструкции

• 
  технологичны
  
• 
  удобны
  
• 
  ремонтопригодны
  
• 
  надежны
  
• 
  иметь большой срок службы
  

1.3.2.3 Остановы

Это устройства, предназначенные для удержания груза в подвешенном состоянии. Они являются сборочной единицей тормозных устройств . По конструкции выполняются:

• 
  Храповые. При останове механизма собачка входит во впадину между зубьев храпового колеса (рис.28)
  
• 
  Фрикционные. Ролики поз.3 при торможении входят в узкую часть паза втулки поз.2 при вращении ее в противоположную сторону корпуса поз.1.
  

Более быстрое заклинивание обеспечивают пружины поз.5 и штифт поз.4 Устройства, предназначенные для удержания груза в подвешенном состоянии. Они являются сборочной единицей тормозных устройств (рис.28,в).



а) Схема храпового останова б) его расчетная схема

1- храповое колесо 2- вал 3- собачка 4- ось



в) роликовый останов

Рисунок 28 Остановы

.1.4 Приводы ГПМ

В зависимости от типа, назначения и характера работ ГПМ имеют ручной и машинный привод

Машинный – электромеханический, гидравлический, пневматический и комбинированный. Наиболее распространен электромеханический.

1.4.1 Ручной привод принимают в машинах малой грузоподъемности, с с малыми скоростями передвижения.

В качестве приводного элемента применяют рукоятки или тяговые колеса ( цепной блок со сварной цепью )



Рисунок 29 Схема механизма с ручным приводом

На барабан поз.3 наматывается канат с подвешенным к нему грузом. Барабан вращается рукояткой поз.1 через редуктор поз.2

1.4.2 Электропривод

Состоит из электродвигателя, аппаратуры для его управления и редуктора.

В ГПМ применяются специальные крановые двигатели постоянного тока серии Д, общепромышленные - серии 2П и двигатели переменного тока с фазовым ротором серий MTF и МТА. Наиболее применимы двигатели постоянного тока, которые позволяют регулировать скорость и имеют большое число включений.

Требования к двигателям:

• 
  не должны нагреваться
  
• 
  должны обеспечивать разгон механизмов ГПМ при малой мощности
  

1.4.3 Гидропривод

Энергоносителем является жидкость, которая насосом подается в силовой гидроцилиндр, а скорость перемещения поршня регулируется дросселем.

Гидроцилиндр – это гидродвигатель с возвратно-поступательным движением подвижных звеньев одно- и двустороннего действмя.

Гидропривод имеет ряд преимуществ:

• 
  большая перегрузочная способность
  
• 
  бесступенчатое регулирование скорости перемещений
  
• 
  возможность дистанционного управления
  
• 
  малые размеры при большой мощности Преимущества:
  
• 
  высокий к.п.д.
  
• 
  возможность дистанционного управления
  
• 
  малые габариты и масса при высокой мощности
  
• 
  бесступенчатое регулирование скоростей
  
• 
  автоматизация процесса Недостатки:
  
• 
  сложность конструкции
  
• 
  наличие уплотнений из-за утечки жидкости
  
• 
  ухудшение работы при низких температурах
  

1.4.4 Пневмопривод

Широкого применения не нашел. Используется в подъемниках и мелких кранах с малой высотой подъема и для работы во взрывоопасной среде, где нельзя применять электропривод.

Рабочей средой является сжатый воздух, вырабатываемый компрессором. Подобен гидроприводу.

Преимущества:

• 
  простота конструкции и эксплуатации
  
• 
  плавность работы
  
• 
  удобство и легкость управления
  
• 
  надежность
  
• 
  простота регулирования скорости перемещений Недостатки:
  
• 
  наличие трубопровода - низкий к.п.д.
  
• 
  утечки воздуха
  

1.4.5 Механизм подъема груза

1. 
   – электродвигатель
   
2. 
   – муфта
   
3. 
   – тормоз
   
4. 
   – редуктор
   
5. 
   – муфта
   
6. 
   – барабан
   
7. 
   – ограничитель
   
8. 
   – крюк
   

Рисунок 30 Схема механизма подъема груза

Этот механизм является основным механизмом ГПМ для перемещения груза в вертикальном направлении.

Движение от электродвигателя передается через редуктор барабану, который наматывает и разматывает канат с крюком.

1.4.6 Механизм изменения вылета стрелы



а) стрелоподдерживающей полиспастной системой б) с силовым гидроцилиндром

Рисунок 31 Схема механизма вылета стрелы

Применяется у стреловых кранов. Изменение вылета ( угла наклона ) стрелы осуществляется винтовыми, реечными, шатунно-кривошипными, канатными и гидравлическими механизмами. Наиболее применимы канатный и гидравлический.

Канатный подобен механизму подъема груза. Отличие в том, что рабочим органом является полиспаст, связанный тягами с оголовком стрелы крана.

На кранах с гидроприводом изменение вылета стрелы осуществляется при помощи гидропривода.

1.4.7 Механизмы передвижения

Это устройства для передвижения крана или тележки по горизонтальному или наклонному пути. Механизмы передвижения подразделяются на два вида:

• 
  с приводными колесами
  
• 
  с канатной или цепной тягой
  

1.4.7.1 Механизмы передвижения с приводными колесами

Краны и тележки опираются на ходовые колеса. Колеса, соединенные с приводом называются приводными ( ведущими ). А остальные – холостые (ведомые).

По конструкции различают механизмы:

• 
  с тихоходными
  
• 
  со среднеходными
  
• 
  с быстроходными трансмиссионными валвми
  

Трансмиссионный вал – вал, выполненный из отдельных секций, соединенных муфтами и установленных в подшипники

Тихоходный механизм.



1- ходовые колеса 2- муфта 3- трансмиссионный вал 4- опора вала 5- редуктор 6- электродвигатель

Рисунок 32 Схема механизма с тихоходным трансмиссионным валом

Это механизм, у которого привод расположен в средней части моста и состоит из электродвигателя, муфт и редуктора. Выходной вал редуктора связан через муфту с трансмиссионным валом, а он соединен через муфты с валом приводных колес. Трансмиссионный вал имеет ту же частоту вращения, что и ходовые колеса. Быстроходный механизм.



Рисунок 33 Схема механизма с быстроходным трансмиссионным валом

Механизм, у которого трансмиссионный вал связан с валом электродвигателя и имеет частоту вращения, равную частоте вращения электродвигателя. А для передачи вращения на колеса применяют два одинаковые редукторы с заданным передаточным числом. Выходной вал редуктора соединен через муфту с валом ходовых колес.

1.4.7.2 Механизм передвижения с раздельным приводом



Рисунок 34 Схема механизма с раздельным приводом

Наличие двух редукторов и длинных трансмиссионных валов усложняет и удорожает конструкцию механизма. Поэтому более часто применяют механизмы с раздельным приводом, которые не имеют трансмиссионного вала. Каждая концевая балка моста приводится в действие отдельным приводом, т.е. этот механизм имеет два электродвигателя, два тормозных устройства, два редуктора.

Применяют их для кранов с пролетом более 16 метров.

Скорость движения обеих балок моста выравнивается автоматически и нагрузка перераспределяется между двигателями за счет жесткости металлоконструкции моста и сил сцепления колес с рельсами.

Ходовые колеса

Служат для перемещения крана по рельсовым путям и ограничивают сход крана с кранового пути. Выполняются из сталей 75 и 65Г ГОСТ 4543-71 или чугунные цельнокатаные или штампованные. Колеса имеют один или два боковых выступа для направления движения колеса по рельсовому пути. Поверхность катания ( обод ) колеса может быть цилиндрической или конической с уклоном 1:20.Твердость поверхности катания не менее 350 НВ. Колеса без бокового выступа применяются с направляющими роликами. Количество колес зависит от грузоподъемности и пролета крана. У кранов небольшой грузоподъемности применяются четыре ходовых колеса. У кранов с большой грузоподъемностью количество колес увеличивается и их устанавливают попарно.

1.4.7.3 Механизм передвижения с гибкой тягой



1- барабан 2- тележка 3- канат 4- обводной блок 5- блоки подъемного механизма

6- канат механизма подъема

Рисунок 35 Схема механизма с гибкой тягой

Этот механизм может перемещать тележку по наклонному пути.

При передвижении тележки поз.2 барабан поз.1 вращается. При этом одна ветвь каната поз.3 сматывается с барабана, другая – наматывается. Тележка перемещается в зависимости от направления вращения барабана. На рисунке направление вращения барабана соответствует передвижению тележки вправо. При движении тележки канат поз.6 механизма подъема перемещается по блокам поз.5, а подвешенный груз перемещается вместе с тележкой. Для плавности перемещения тележки ось обводного блока поз.4 подпружинена.