Лекция 9. Лекция 9 Домкраты, тали, лебедки, подъемники. Домкраты подъемные механизмы

• Название: Лекция 9 Домкраты, тали, лебедки, подъемники. Домкраты подъемные механизмы
• Дата: 02.04.2023
• Размер: 110 Kb.
• Имя файла: Лекция 9.doc
• Тип: Лекция; #1032315

Лекция № 9

Домкраты, тали, лебедки, подъемники.
Домкраты – подъемные механизмы.

Домкраты предназначены для подъема малых грузов на небольшую высоту (до 0,5 м). Применяют их при монтажных и ремонтных работах. Основное отличие домкратов от других ГПМ состоит в том, что подъем груза домкратами производится без грузозахватных устройств. Домкраты могут быть выполнены переносными и стационарными. По конструкции домкраты разделяют на реечные, винтовые и гидравлические. Привод домкратов может быть ручным и механическим.

Реечные домкраты имеют всегда ручной привод. Их Q=0,5…10 т. Они бывают рычажно- и зубчато-реечные.

Рычажно-реечные имеют высокий КПД (0,95…0,97). Эти домкраты часто используют для ремонта ж/д путей и автомобилей. Недостатки: прерывистость действия и самопроизвольное падение груза вследствие быстрого изнашивания собачек.

Усилие, прикладываемое к рычагу рычажно-реечного домкрата:



где - вес груза; - длина малого плеча рычага; - КПД домкрата; - длина большого плеча рычага.

Винтовые домкраты могут иметь ручной или электрический привод. Если в рычажно-реечных домкратах каждое перемещение груза равно шагу зуба рейки, а в зубчато-реечных домкратах шагу храпового колеса, в винтовых домкратах груз можно устанавливать по высоте с большей точностью. При качательных движениях приводной рукоятке храповое колесо наворачивается совместно с винтом, что приводит к выдвижению винта из корпуса. В более простых винтовых домкратах винт наворачивается не рукояткой с храповым колесом, а простым рычагом, который устанавливают в одно из отверстий в верхней части винта. Для предотвращения самопроизвольного опускания груза резьбу винтовых домкратов выполняют самотормозящийся.

Основным критерием, характеризующим работоспособность работу винтового домкрата является износостойкость резьбы. Винт д.б. проверен на устойчивость.

Усилие необходимое для подъема груза и прикладываемое к рукоятке:



где - вес груза; - длина рукоятки; - угол подъема винтовой линии; - угол трения резьбы; - средний диаметр резьбы; - коэффициент трения между головкой и винтом; - диаметр поверхности трения торца головки домкрата.

Основной недостаток: низкий КПД; малая скорость опускания груза.

Гидравлические домкраты выполняют с ручным и машинным приводом. Для этих домкратов, как для винтовых характерны плавность хода и точная установка поднимаемого груза. В отличии от винтовых гидродомкраты имеют высокий КПД, большую грузоподъемность до 750 т.

Усилие рабочего, создаваемое на рукоятке поршневого насоса гидравлического домкрата:



где – грузоподъемность домкрата; - диаметр поршня насоса; - диаметр гидроцилиндра; - плечи рычага; - КПД домкрата.

Скорость подъема груза ручными гидравлическими домкратами очень мала (до 0,002 м/с). что является их основным недостатком. Для увеличения скорости подъема груза гидродомкраты снабжают насосами, работающими от электродвигателями. Давление рабочей жидкости, определяемое грузоподъемной силой составляет не более 5000 МПа. Высота подъема гидравлических домкратов 0,15-0,7 м.
Тали.

Таль – грузоподъемное устройство с ручным, электрическим или пневматическим приводом. Подвешиваемая к балкам или к спец тележкам , перемещающиеся по подвесному монорельсовому пути.

Ручные тали производят подъем груза с помощью грузовых пластичных или сварных калибровочных цепей, приводимых в движение в ручную с помощью приводных звездочек. Различают червячные и шестеренные ручные тали.

Червячная таль – приводной механизм состоит из червяка на котором закреплена приводная звездочка с калибровочной сварной цепью и из червячного колеса, выполняемого литьем со звездочкой. Звездочка приводит в движение цепь, от длины которой зависит высота подъема груза. Червячная передача выполнена не самотормозящейся, поэтому для предотвращения самопроизвольного опускания груза она имеет дисковый грузоупорный тормоз. Q составляет 0,5-10 т.

Шестеренная ручная таль. Крутящий момент тали от тягового колеса передается на приводной вал шестерней, находящейся в зацеплении с двумя зубчатыми колесами и далее г/з еще одну зубчатую передачу – на звездочку, осуществляющую привод грузовой пластинчатой цепи. Таль снабжена дисковым грузоупорным тормозом, встроенным в тяговое колесо. Q этих талей составляет 0,25-10 т.

Электрическая таль. Отличительным признаком электроталей является компактность. Электротали подвешивают к неподвижным опорам (балкам, колоннам) с помощью болтов или крюков, или к тележкам перемещающимся по монорельсовому пути. Управление механизмом подъема электроталей производят с пола, с помощью двух кнопочного поста управления, подвешенного к тали. Q составляет 0,1-15 т. Высота и скорость подъема груза не более 30 м и 0,05-0,15 м/с. Электротали могут быть использованы в качестве самостоятельных ГПМ или в качестве механизмов подъема в более сложных машинах (монорельсовых тележках, мостовых однобалочных кранах). Большинство электроталей имеют в качестве гибкого грузового элемента стальной канат, реже сварную или пластинчатую цепь.

В качестве привода в электроталях используют только асинхронные коротко замкнутые двигатели. Скорость передвижения приводной тележки менее 0,5 м/с, поэтому он не снабжен тормозом.

Пневматические тали. Используются в взрывоопасной среде, в которой использование электродвигателей не допускается. Пневматическая таль имеет механизм подъема, установленный на неприводной монорельсовой тележке, и приводную монорельсовую тележку, шарнирно соединенную с неприводной тележкой, с помощью которой она перемещается по подвесному монорельсовому пути.
Лебедки.

Лебедками называют ГПМ, в которых в качестве рабочего элемента навиваемого на барабан используют канат или цепь. Лебедки предназначены для подъема и перемещения грузов по горизонтальному или наклонному пути при ремонтных, строительно-монтажных работах.

Лебедками называют механизмы подъем ГП кранов и подъемников, механизмы изменения вылета или передвижения тележек кранов.

Методика расчета лебедок определяется условиями их применения. Если они предназначены для подъема груза по вертикали или для перемещения его по наклонному пути, то их рассчитывают как механизмы подъема кранов. Если лебедки предназначены для перемещения грузов по горизонтали то их рассчитываю как механизмы передвижения груза с канатным тяговым элементом.

Различают лебедки с ручным или машинным приводом от электродвигателей, ДВС, реже от гидравлических, пневматических и паровых.

Лебедки могут быть выполнены напольными, прикрепленными с помощью болтов к фундаментам, опорным рамам, либо настенными, прикрепленными к стенам, колоннам. Узел перемещения лебедок должен быть таким, чтобы обеспечивалась их устойчивость при натяжении канатов, превышающем в два раза номинальное значение.

Лебедки с ручным приводом выполняют барабанными. Они имеют приводную рукоятку с тормозом, гладкий барабан для многослойной навивки каната без канатоукладчика, открытые зубчатые или червячные не самотормозящие передачи, подшипники скольжения, шестерки с малым числом зубьев для обеспечения компактности.

Рычажная ручная лебедка выполнена без органа навивки каната. Принцип работы ее основан на протягивании каната через тяговый механизм с помощью двух пар зажимов. Лебедка имеет тяговый механизм для каната и телескопический рычаг.

Для протягивания каната вперед, т.е. справа на лево, на рукоятку переднего хода надевают телескопический рычаг и совершают в ручную качательные движения. При движении рукоятки против часовой стрелки поводок с помощью шатуна поворачивается по часовой стрелки.

Лебедки с машинным приводом бывают нереверсивными или реверсивными, фрикционными или с жесткой связью каната и барабана, однобарабанные и двухбарабанные, односкоростные и двухскоростные, с цилиндрическими или коноидальными барабанами.

В однобарабанных фрикционных лебедках с приводом от электродвигателя или от ДВС барабан с двигателем соединен фрикционной муфтой, управляемой вручную, причем рукоятка управления муфтой сблокирована тормозом, так что при включении муфты тормоз лебедки размыкается, а при выключении он замыкается. Управление лебедкой осуществляется при непрерывно работающем двигатели.

Для опускании грузозахватного приспособления производится растормаживание лебедки при помощи педали.

Электрическая реверсивная однобарабанная лебедка используется при строительных и монтажных работах. Лебедка смонтирована на раме. Привод осуществляется от асинхронного двигателя с фазным ротором. Для опускания груза в электрических подъемных лебедках двигатель включается в сторону опускания груза.

Строительно-монтажные однобарабанные лебедки должны иметь несколько скоростей подъема: малую скорость при насадке груза и большие скорости при подъеме и опускании груза. Применение однобарабанных реверсивных лебедок для подтягивания ж/д вагонов в цехах, для откатки вагонеток является не целесообразным, т.к. разматывание каната осуществляют вручную. В этих случаях лебедки выполняют двухбарабанными, на один барабан навивается грузовая ветвь каната, а с другого в это время сматывается другая ветвь каната.

Лебедки с фрикционными коноидальными барабанами, имеющие вертикальную ось вращения или горизонтальную используют для подтягивания грузов к кранам и судов к причалам. В этих лебедках тяговое усилие передается благодаря силам рения между канатом и барабаном.
Подъемники.

Подъемниками называют ГПМ циклического действия, предназначенные для перемещения грузов в сосудах в вертикальном или наклонном направлениях. Q составляет – 0,25-50 т., скорость подъема – 0,1…24 м/с.

Различают: строительные подъемники, шахтные подъемные машины, доменные подъемники, лифты для подъема людей и грузов.

В зависимости от типа сосудов подъемники разделяют: на клетьевые, скиповые и специальные. Подъем осуществляется канатами.

Клетьевые подъемники предназначены для вертикально перемещения людей и грузов в клети. Подъемную лебедку устанавливают над шахтой. Лебедки этих подъемников применяют 2-х типов – барабанные и с канатоведущими шкивами, где канаты только охватывают шкив и силой трения поднимают груз. Лебедки с канатоведущими шкивами перед барабанными имеют преимущества: большие компактность и надежность. Q составляет – 0,25…1,25 т. со скоростью подъема до 4 м/с. приводы бывают редукторными и безредукторными.

Согласно правилам Госгортехнадзора лифты в целях безопасности оборудованы ловителями, которые при обрыве канатов, а также при превышении предельной скорости опускания автоматически останавливают клеть. По принципу действия они делятся: на самозаклинивающиеся, которые обеспечивают мгновенную остановку и применяются для грузовых лифтов, и скользящие – для плавной остановки кабины всех типов лифтов при скорости движения > 0,75 м/с.

По конструкции ловители бывают: клиновые, эксцентриковыми, роликовыми.

Вес противовеса:

где - вес клети; - вес груза.

Мощность двигателя:

Диаметр барабана выбирают в зависимости от диаметра каната с учетом относительно упругого скольжения:

Клеть подвешивают на 2-х – шести ветвях каната.

Скиповые подъемники представляют собой саморазгружающуюся вагонетку на двухосных колесных парах со специальной формой кузова, изготовленного из листовой стали. Характерной особенностью этих подъемников является возможность полной автоматизации загрузки и разгрузки сыпучих грузов. Передние ходовые колеса скипа имеют обычную конструкцию, а задние – реборду посередине и две поверхности катания.

Автоматизация работы скиповых подъемников осуществляется с помощью эл/схемы управления и системы конечных и центробежных выключателей. В двухскиповых подъемниках порожние скипы взаимно уравновешены, что требует меньшей мощности привода.

Для подачи шихтовых материалов в доменную печь больших объемов устанавливают подъемники со скипами вместимостью до 20 м³ каждый и лебедками Q=39 т, со скоростью передвижения скипа – 4 м/с, производительность – до 25000 т материала в сутки.

Производительность скипового подъемника:

где – вместимость скипа, м³; - насыпная плотность материала, т/м²; - количество скипов; - коэффициент заполнения скипа; - продолжительность цикла, с.

Продолжительность цикла:

где – длина пути скипа от места загрузки до разгрузки, м; - средняя скорость движения скипа, м/с; - время пауз, с.

Статическое окружное усилие на барабане при подъеме груженного скипа:



где – вес груза в скипе; - вес скипа; - угол наклона пути; - коэффициент сопротивления движения скипа; - коэффициент, учитывающий трение в ребордах ходовых колес.

При движении порожного скипа G=0.

Специальные подъемники. К ним относятся струнный и бесканатный.

В строительстве применяют подъемники стационарные, передвижные и самоходные. Все более широко применяют бесканатные подъемники для подъема на большую высоту (высотные здания, буровые вышки, радио- и телевизионные башни). Подъем осуществляется за счет сил трения между приводными роликами и направляющими. Для строительства высотных зданий применяют грузопассажирские подъемники реечного типа. привод которых состоит из эл/двигателя, редуктора и реечной передачи. Привод установлен в кабине. Подъемник оборудован ловителем, предупреждающем падение кабины в аварийных случаях.