Лабораторная 1. Домкраты. Лабораторная работа 1. Лабораторная работа 1
 Скачать 84.5 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 1 В строительстве грузоподъемные машины применяются очень широко. При возведении зданий с их помощью подают строительные материалы, штучные детали, выполняют погрузочно-разгрузочные работы. В зависимости от назначения, конструкции и характера выполняемых работ грузоподъемные машины и механизмы делятся на 4 группы: - домкраты; - лебедки; - подъемники; - краны. Домкраты и лебедки – простейшие механизмы, используемые в основном в качестве вспомогательного оборудования на монтаже и др. работах. Подъемники – механизмы, при помощи которых обеспечивается только вертикальная транспортировка. Краны обеспечивают как вертикальное, так и горизонтальное перемещение грузов в любом направлении в пределах, зависящих от параметров крана. ДОМКРАТЫ Домкраты – переносные вручную грузоподъемные механизмы с ручным или гидравлическим приводом, обладающие большой грузоподъемностью, но малой высотой и скоростью подъема груза и воздействующие на груз снизу вверх. Очень часто домкраты используются на монтаже конструкций для подъема их на небольшую высоту (до 1м), при выверке приподнятых конструкций и оборудования. Назначение – для перемещения грузов на небольшую величину воздействую на груз снизу вверх за счет распорного усилия. Можно выполнять и горизонтальные перемещения воздействуя на груз сбоку при упоре основания домкрата в неподвижную опору. Но все равно при этом смещение груза происходит за счет распорного усилия. Применение – как самостоятельный механизм при монтажных и ремонтных работах, выверке конструкций, подъеме и выправке рельсо-шпальной решетки, а также в качестве встроенных сборочных единиц в самоподъемных подмостях, в качестве выносных опор кранов и т.д. Классификация по виду оборудования : механические – винтовые - реечные гидравлические. Реечный домкрат состоит из корпуса (деревянного окованного металлом или стального штампованного). Внутри него перемещается грузоподъемная зубчатая рейка. В верхней части рейки есть самоустанавливающийся оголовок (опора), а в нижней части – консольный выступ (лапа, пята) для подъема низко расположенного груза (с пола, с земли). Поднимают или опускают груз при помощи передаточного механизма, состоящего из рукояти и нескольких пар шестерен (зубчатых колес), соединенных с рейкой. Для удержания груза на определенной высоте на одной из шестерен установлен храповик с собачкой. И конечно сама рукоять должна быть снабжена грузоупорным тормозом, исключающим самопроизвольное опускание груза при снятии усилия с рукояти. Винтовые домкраты состоят из чугунного или стального (штампованного) корпуса с неподвижной гайкой в верхней части. В гайку входит поворотный винт домкрата, снабженный рукоятью с храповым двухсторонним устройством. Подъем и опускание груза осуществляется за счет вращения винта вокруг вертикальной оси. В верхней части винта находится свободно сидящий на нем оголовок (опора), которая остается неподвижной при вращении винта. Винт снабжен трапециевидной или прямоугольной резьбой, причем чем меньше шаг резьбы, тем больше подъемная сила домкрата. Особенность винтового домкрата состоит в том, что угол подъема винтовой линии резьбы α ≈ 4о делают меньше, чем угол трения металла по металлу (≈ 6о). это обеспечивает самоторможение домкрата без дополнительных устройств. Следовательно, груз при снятии усилия привода (с рукояти) самопроизвольно не опустится. Домкраты должны быть снабжены приспособлениями, препятствующими полному выходу винта или рейки из корпуса. Гидравлический домкрат поднимает груз поршнем (плунжером), заключенным в корпус домкрата. В подпоршневое пространство домкрата закачивается рабочая жидкость поршневым насосом, которому сообщается возвратно-поступательное движение при помощи рычага. Чтобы жидкость поступала только в направлении от насоса к поршню есть запорный клапан. Такой же клапан есть между баком с жидкостью и насосом. Опускание груза происходит при открывании запорного вентиля (винта сброса давления). Рабочая жидкость под тяжестью опускающегося поршня через перепускной клапан выдавливается опять в бак. При работе с домкратами надо соблюдать следующие правила: Осмотреть стопорные приспособления винтовых и реечных домкратов, исключающие возможность выхода винта или рейки из корпуса. Осмотреть опорные поверхности (груз не должен соскальзывать). Осмотреть устройства, предохраняющие от самопроизвольного опускания груза. В гидравлических домкратах контролировать соединения, в которых возможны просачивание или утечка рабочей жидкости. Гидравлические домкраты снабжаются опломбированными манометрами. При подъеме грузов необходимо следить за плавностью подъема, положением груза, состоянием опорного основания и опоры в самом домкрате. Освобождать домкраты из-под груза можно только после надежного закрепления груза в поднятом положении или укладке его на устойчивую шпальную клетку. ЛЕБЕДКИ Лебедки – грузоподъемные машины, перемещающие груз при помощи каната, наматываемого на барабан. Назначение – для подъема и перемещения грузов. Применение – в качестве самостоятельных механизмов для подъема и подтаскивания грузов и как составляющая часть грузоподъемных машин, погрузочно-разгрузочных машин и машин для производства земляных работ (одноковшовые экскаваторы и т.п.) По назначению лебедки подразделяются на - подъемные; - тяговые (передвижение грузов). Применяют также лебедки смешанного назначения, которые можно использовать и как подъемные и как тяговые. По типу привода лебедки бывают ручные и с машинным электрическим приводом. По конструкции станины и способу установки могут быть переставные и стационарные (встроенные в корпус строительной машины). Основные технические характеристики (параметры) лебедок: - тяговое усилие на последнем слое навивки на барабан; - скорость наматывания каната на барабан; - канатоемкость барабана (длина каната). Температурный интервал работы лебедок +50о - -40о С. Ручные лебедки по существу однотипны и отличаются друг от друга лишь числом валов и числом и размером зубчатых колес. Все валы вращаются в подшипниках скольжения, закрепленных в боковых листах станины. Листы соединены между собой стяжными болтами. Подъем и перемещение грузов осуществляется вращением рукояти, закрепленной на конце первого вала, называемого рабочим или выходным, ведомым, приводным валом. Лебедки, как правило, располагаются на горизонтальном основании так, чтобы ось барабана была перпендикулярна направлению каната. Это обеспечит правильную его намотку и минимальные усилия в канате. Ручные лебедки характеризуются общим передаточным числом, которое равно:  ,где Мгр – момент вращения на грузовом барабане  где Sк – тяговое усилие каната; Дк – диаметр барабана по последнему слою навивки; ηобщ – коэффициент полезного действия лебедки в общем; Мпр – момент на рабочем приводном валу  где Р1 – усилие на рукояти, развиваемое одним рабочим ( Р1=0,15кН при кратковременной работе; Р1=0,12кН при длительной работе)$ чраб – общее число рабочих на рукоятях ( 1 при тяговом усилии ≤7,5кН; 2 при тяговом усилиии 7,5 – 25кН; 4 – при тяговом усилии ≥ 25кН)$ Lрук – плечо рукояти 0,4 м; Кодн – коэффициент одновременности приложения усилий рабочими. Для 2х человек Кодн=0,8; для 4х человек Кодн=0,7.  ; ,где dк – диаметр троса, мм; m – число слоев навивки каната на барабан; Дб – диаметр барабана. Если iобщ = 8-12, то принимают один вал с одной зубчатой передачей; iобщ =12-50 два вала с двумя передачами; iобщ > 50 – три передачи. Затем определяют передаточное число для каждой передачи и их количество с учетом того, что  и для последней передачи i должно быть 8-10, а для промежуточных – не более 5 для каждой.Серия из двух и более зубчатых передач называется зубчатым редуктором, назначение которого – уменьшение частоты оборотов ведомого (выходного) вала по сравнению с частотой оборотов ведущего (входного вала и соответственное увеличение крутящего моментов. В лебедках с 2-3 передачами есть переключающие устройства, которые позволяют путем отключения промежуточной передачи уменьшить общее число передач на 1 и передаточное число лебедки. Длина рукояти(ручки) l=0,25 м при 1 рабочем на рукоятке и l=0,4 м – при 2х рабочих. Электрические лебедки делятся на переставные и подвесные и состоят из: - Электродвигателя трехфазного тока с пусковой аппаратурой (магнитный пускатель и т.п.); - редуктора, соединенного с валом двигателя фланцевым соединением; - электромагнитного колодочного тормоза; - барабана, на который наматывается канат; - рамы, на которой установлены все узлы лебедки. Особенностью электрореверсивных однобарабанных лебедок является то, что электродвигатель и барабан лебедки соединены между собой постоянной жесткой кинематической связью. Поэтому опускание груза возможно только при обратном вращении ротора двигателя и при том с той же скоростью, что и при подъеме. Жесткая кинематическая связь барабана с двигателем осуществляется через редуктор, как правило, двухступенчатый зубчатый. Это электрореверсивные лебедки. Реверсирование – изменение направления вращения на противоположное. Связь электродвигателя и барабана может быть и зубчато-фрикционной. В этом случае груз опускается за счет силы тяжести. (Барабан соединен с зубчатым колесом за счет фрикционной муфты). Достоинством электрореверсивных лебедок является: - высокая безопасность подъема груза; - компактность, малые размеры; - надежность спуска порожнего крюка; - простота управления; все операции – включение электродвигателя на подъем, включение на спуск; - возможность дистанционного управления. В этом случае пусковая аппаратура переносится в специальную кабину управления, где один человек может управлять несколькими лебедками. Например, в башенном кране крановщик управляет всеми лебедками, входящими в состав механизма. Недостатки: - относительно малая скорость опускания груза, а, следовательно, удлиняется цикл и снижается производительность крана. По скорости подъема груза электрореверсивные лебедки делятся на быстроходные и тихоходные. Быстроходные имеют скорость подъема 0,5-1,0 м/с, используются преимущественно в подъемниках и частично в башенных кранах, работающих на жилищном строительстве, то есть в таких машинах, для которых основная операция – подъем грузов небольших по массе на значительную высоту. Для монтажа тяжелых и громоздких конструкций применяются тихоходные лебедки со скоростью поднятия груза 0,1-0,12 м/8с с трехступенчатым зубчатым редуктором (быстроходные непригодны из-за больших скоростей движения каната) Лебедки с вертикальным валом называются кабестанами. Специальный кабестан, служащий для подтягивания грузов пеньковым канатом на небольшие расстояния называется шпиль. Подвесные лебедки называются талями и служат для подтягивания груза кверху цепями или канатами. Тали бывают также ручными и электрическими Электрические тали называются тельферами. Тельфер может не только поднимать, но и перемещать груз по моно-рельсу или кран-балке. В этом случае его подвесное устройство выполнено в виде тележки. ПОДЪЕМНИКИ Это грузоподъемные механизмы, осуществляющие в основном вертикальное перемещение грузов на грузовой площадке или платформе (сыпучие и жидкие составляющие перемещаются в ковше – скиповые подъемники). Назначение – для вертикального перемещения людей и грузов. Применение – для подачи разнообразных материалов (штучных), деталей, людей на этажи строящегося здания после демонтажа основных грузоподъемных машин (при отделочных работах). Классификация по: =назначению – грузовые, пассажирские и грузо-пассажирские; - по способу установки – передвижные (автовышки); - стационарные – приставные: мачтовые (в основном), шахтные, скиповые. Мачтовые подъемники монтируются с фасада строящегося здания, высота их неограниченна, так как может быть увеличена за счет модулей и зависит только от канатоемкости лебедки. При значительной высоте мачтовых подъемников они крепятся кронштейном к самому зданию. У грузовых мачтовых подъемников грузовые площадки устроены так, что можно не только поднять груз, но и вдвинуть его в проем. При подъеме малогабаритных грузов на большую высоту на грузовой площадке устраивается ограждение. У мачтовых подъемников крайнее положение платформы фиксируется конечными выключателями-ограничителями. Платформа оборудована аварийными захватами, удерживающими платформу при обрыве грузового каната. Грузопассажирские подъемники – кабина с ограждением. Может останавливаться на каждом этаже, есть поэтажные площадки с дверями. Могут быть канатные и бесканатные ( зубчато-реечные, имеющие шестерни в кабине, перекатывающиеся по зубчатой рейке, установленной вдоль всей мачты). Высота подъема ограничивается только высотой подъема мачты и высотой объекта, к которому мачта прикреплена. В грузопассажирских подъемниках – уловители, на кабине имеет захватные устройства, которые силой прижимаются к направляющим кабины и затормаживают ее. Пассажирские подъемники – принцип действия такой же, как у грузового, но здесь уже используется не выносная площадка, а кабина, расположенная не снаружи, а внутри направляющих. Подъемники оборудованы кабиноуловителями сверху и снизу. Очень широко используются в шахтах. Для мачтовых подъемников Q до 1 т (8-10 человек) Vпод = 0,4-0,6 м/с Hпод – ограничена только канатоемкостью лебедки (около 60 м). Скиповые подъемники служат только для подачи сыпучих или жидких материалов в ковшах и широко используются на бетонных заводах для подачи материалов в дозаторы. Подъемник состоит из наклонной рамы с направляющими, по которым перемещается ковш с помощью каната электролебедки. Ковш имеет опорные ролики, которые движутся по разным колеям. При подходе ковша к верхнему оголовку его передние ролики начинают двигаться по криволинейной части направляющих, а задние движутся по прямой и ковш сам опрокидывается. Q =0,75-1 м3 и >. ПОЛИСПАСТ – Это система, состоящая из нескольких подвижных и неподвижных блоков и канатов, последовательно огибающих все блоки. Один конец каната закреплен на подвижной или неподвижной обойме блоков, а другой идет на барабан лебедки. Полиспасты обеспечивают распределение силы тяжести груза на несколько ветвей каната и позволяют применять канаты меньшего диаметра, а, следовательно > эластичные. Запасовка каната полиспаста может быть самая разнообразная. Кратность полиспаста определяется количеством рабочих ветвей, на которых подвешена подвижная обойма. Число рабочих ветвей (кратность) при сбегании с подвижного блока равно числу блоков + 1, то есть n = z+1; при сбегании с неподвижного блока равно числу блоков, то есть n = z, где z – число блоков, а n – кратность полиспаста. Задача. Подобрать канат полиспаста, по тяговому усилию подобрать лебедку и изобразить схему полиспаста. Исходные данные
Определение тягового усилия в канате (на сбегающей ветви каната)  , тгде S – усилие в канате, т Q – масса поднимаемого груза, т Q – масса подвижных блоков с крюком, т n – кратность полиспаста; η – коэффициент полезного действия (КПД); z – число блоков. Определение площади сечения каната  , мм2 .где R – расчетное сопротивление на разрыв (150 кг/мм2) Кз – коэффициент запаса. Для ручных лебедок Кз=4; для электрических Кз =5. Определение диаметра каната    Вычертить схему полиспаста. Монтажные автовышки (подъемники, смонтированные на шасси автомобиля или трактора) используются при рассредоточенных объемах работ, когда необходима быстрая переброска с одного объекта на другой без затрат времени на перевод подъемника в транспортное положение. Подъемники на шасси автомобиля изготавливают с телескопической стрелой, но может быть шарнирно-сочлененнная стрела при такой стреле возможна работа на глубине до 8 м. Базовыми машинами являются: ЗИЛ (высота подъема Н до 12 м); МАЗ (Н = 18 м); КрАЗ (Н = 24 м). Грузоподъемность Q = до 400 кг (в люльке), вылет равен lвыл = 22 м , угол поворота 360о. |