73670

Блоки і поліспасти у ВПМ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Якщо нерухомий блок служить тільки для зміни напряму гнучкого елементу то рухомий блок служить як для виграшу в силі так і швидкості. Гнучкі елементи вживані в ВПМ не є абсолютно гнучкими тілами а володіють певною жорсткістю яка виражається у тому що набігаюча гілка гнучкого елементу не відразу укладається на блоці а збігаюча гілка не відразу випрямляється на що потрібна витрата додаткового зусилля. У реальних умови з урахуванням цих втрат або тут Gгр вага вантажу що розуміється...

Украинкский

2014-12-19

259 KB

1 чел.

Лекція 4

ТЕМА:  Блоки і поліспасти

У ВПМ використовуються, як рухомі, так і нерухомі блоки.

Нерухомим блоком - називається такий блок вісь у якого нерухома закріплена в остові крана або в рамі візка крана.

Рухомим блоком - називається такий блок вісь у якого в процесі роботи крана переміщується в просторі щодо остову крана.

Якщо нерухомий блок служить тільки для зміни напряму гнучкого елементу, то рухомий блок служить як для виграшу в силі, так і швидкості. У ВПМ, в основному, рухомі блоки служать тільки для виграшу в силі.

Малюнок 4.1

Гнучкі елементи вживані в ВПМ не є абсолютно гнучкими тілами, а володіють певною жорсткістю, яка виражається у тому, що набігаюча гілка гнучкого елементу не відразу укладається на блоці, а збігаюча гілка не відразу випрямляється на що потрібна витрата додаткового зусилля. Окрім цього, при обертанні блоку виникають втрати на тертя на осі блоку. За відсутності цих втрат .

У реальних умови з урахуванням цих втрат  або

тут  Gгр -вага вантажу, що розуміється, Н;

S0 - зусилля в набігаючій гілці, Н;

S - зусилля в збігаючій гілці, Н;

Sж - додаткове зусилля витрачене на подолання жорсткості гнучкого елементу, Н;

Sп - додаткове зусилля на подолання сил тертя на осі блоку, Н.

Додаткове зусилля витрачене на подолання жорсткості гнучкого елементу, знаходиться з умови рівності моментів щодо осі обертання блоку.

Розкриваючи дужки

або  звідки 

де - коефіцієнт жорсткості гнучкого елементу, що показує яку частину робочого зусилля витрачають на подолання жорсткості. Значення цього коефіцієнта визначається експериментальним шляхом, яке заноситься в сертифікат гнучкого елементу.

Додаткове зусилля на подолання тертя на осі блоку, рівно

де  сила тертя .

Для стріловидних кранів напрям гнучкого елементу представлений на малюнок 4.2.

Малюнок 4.2

Тоді

Для інших типів кранів можна приймати 2=1800 і, тоді

або

Остаточно, одержимо

Таким чином, зусилля в збігаючій гілці гнучкого елементу убуде:

КПД нерухомого блоку це відношення корисної роботи до витраченої, тобто

де - загальний коефіцієнт втрати на тертя в опорах на жорсткість гнучкого елементу

отже:

4.1 КПД рухомого блоку

За відсутності втрат на подолання жорсткості гнучкого елементу і втрат на тертя в осі блоку, зусилля збігаючої гілки рівне:

Малюнок 4.3

З урахуванням цих втрат  або .

Розглядаючи блок в рівновазі, спроектуємо всі сили на вертикальну вісь, одержимо:

 звідки 

звідси

КПД рухомого блоку, буде

Для аналізу розглянемо відношення КПД рухомого і нерухомого блоку,

Таким чином п>н

При практичних розрахунках звичайно приймають значення КПД рухомого і нерухомого блоку однаковими.

Для практичних розрахунків звичайно приймають значення КПД однаковими для рухомих і нерухомих блоків, при розгляді поліспастов встановлених на підшипниках ковзання = 0,06 - 0,97, на підшипниках каченія  = 0,98 - 0,99.

4.2 Поліспасти ГПМ

Поліспастом називається система рухомих і нерухомих блоків послідовно огинаються гнучким елементом.

У вантажопідйомних машинах в основному розглядаються поліспасти тільки для виграшу в силі, які можна розділити на два види:

1 Поліспаст першого рада

2 Поліспаст другі роди

Поліспастом першого роду називаються такі поліспасти у яких кінець огинаючого гнучкого елементу виходить з системи блоків з верхнього нерухомого блоку. Характерною особливістю цих поліспастов є рівність числу гілок на яких важить вантаж числу рухомих і нерухомих блоків, тобто m=n.

Ці поліспасти знаходять застосування в основному в стріловидних кранах. Поліспастом другого роду називаються такі поліспасти у яких кінець огинаючого гнучкого елементу виходить з системи блоків з нижнього рухомого блоку. Характерною особливістю цих поліспастов є те, що число гілок на яких важить вантаж рівно числу блоків плюс одиниця, тобто m = n + 1

де m - число гілок на яких важить вантаж,

      n - число рухомих і нерухомих блоків в поліспасте.

Вибір поліспаста одна з  основних задач при проектуванні вантажопідйомного механізму. Необхідно мати зважаючи на, що із збільшенням числа гілок на яких висить вантаж « m» зменшується діаметр каната, блоків і барабана, але збільшується швидкість каната і зменшує передавальне число редуктора. З другого боку збільшення «m» збільшує і число блоків «n», збільшує втрати в поліспасте, збільшує число перегинів каната на блоках. Окрім цього, збільшується довжина каната, а отже і довжина барабана, яка може створити значні утруднення при компоновки механізму підйому і вантажопідйомної машини в цілому. Таким чином, вибір кратності поліспаста вимагає обліку ряду моментів і можливі різні варіанти рішень для приблизно однакових умов роботи підйомного механізму або всього крана.

З метою зменшення втрати на блоках і зменшення числа перегинів каната, а отже для збільшення терміну служби каната і забезпечення вертикального переміщення вантажу застосовуються так звані здвоєні поліспасти. Малюнок  65

Передавальним відношенням поліспаста називається відношення числа гілок на яких висить вантаж або кратності поліспаста до числа гілок гнучкого елементу йдуть до приводного органу барабану або зірочки.

де а - кратність поліспаста, що показує в скільки разів зменшено зусилля в одній гілці гнучкого елементу по порівнянню масою вантажу в статиці.

       до - число гілок йдуть до приводного органу, при одинарному поліспасте k=1, при здвоєному поліспасте k=2.

Швидкість навівки гнучкого елементу на приводний орган (барабан або зірочку) буде,

Малюнок 4.4

4.2.1 КПД поліспаста першого роду

Малюнок 4.5

Як вже наголошувалося вище, характерної особливість цього поліспаста, є рівність числа блоків числу гілок на яких важить вантаж m =n, то при розгляді поліспаста в рівновазі і нехтуючи втратами на подолання жорсткості гнучкого елементу і втратами на опорах блоків, можна записати:

отже,

При обліку втрат на подолання жорсткості гнучкого елементу і втрат на осі блоків, запишемо

або ; ; … і т.д.

підставляючи відповідні значення, одержимо;

; ; .

Зробивши перетин, замінивши відкинуту частину діючими силами, спроектуємо всі сили на вертикальну вісь, тобто

Вирішуючи убуваючу геометричну прогресію, одержимо;

умножаючи чисельник і знаменник на -1,

звідки

КПД одинарного поліспаста першого роду визначається як відношення корисної роботи до витраченої на підйом вантажу

4.2.2 КПД поліспаста другого роду

Характерною особливістю поліспаста другого роду, є m = n + 1

Без урахування втрат на подолання жорсткості гнучкого елементу і втрат на тертя в опорах блоків, можна записати:

тоді

Малюнок 4.6

У дійсних умовах тобто з урахуванням всіх втрат в поліспасте:

або

; ;

; ;

Зробивши перетин і відкинувши верхню частину поліспаста замінивши її дію силами, спроектуємо всі сили на вертикальну вісь, тобто

Підставляючи набуті значення величини «S» і виносячи її за дужку, одержимо:

Вирішуючи убуваючу геометричну прогресію, одержимо:

умножаючи чисельник і знаменник на –1

звідки знаходимо значення зусилля, що виходить з поліспаста гілці гнучкого елементу

КПД одинарного поліспаста другого роду, буде:

Аналіз КПД поліспастов показує, що КПД поліспаста другого роду більше КПД поліспаста другого роду на величину КПД нерухомого блоку.

Максимальне зусилля в збігаючій гілці поліспаста, буде рівне:

Будь-яке проміжне значення зусилля в різних гілок поліспаста може бути знайдено по наступному виразу:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72700. Электричество и магнетизм 16.86 MB
  Сила тока проходящего через организм зависит от приложенного напряжения и от сопротивления того участка тела через который проходит ток. Необходимо помнить что предел безопасной величины переменного тока с частотой 50 Гц равен 10 мА.
72701. Исследование демографической структуры популяции 263 KB
  Популяция представляет собой группу организмов одного и того же вида, занимающих определенную территорию и обладающих особыми признаками, которые поддаются статистической обработке. Эти признаки - плотность, рождаемость, смертность, биотический потенциал, расселение...
72702. Определение относительной и абсолютной влажности воздуха 277 KB
  Насыщенный пар. В закрытом сосуде жидкость и ее пар могут находиться в состоянии динамического равновесия, когда число молекул, вылетающих из жидкости, равно числу молекул, возвращающихся в жидкость из пара, т. е. когда скорости процессов испарения и конденсации одинаковы.
72703. Определение емкости батареи конденсаторов 754 KB
  Цель работы: Определить емкость батареи конденсаторов при их последовательном и параллельном соединении. Приборы, принадлежности и материалы: конденсаторы для соединения их в батарею, вольтметр, амперметр, реостат, источник переменного тока.
72704. Технологія створення та редагування таблиць 334 KB
  Мета: Познайомитися з технологією створення та редагування електронної таблиці. Навчитися настроювати зовнішній вигляд вікна процесора Excel. Отримати навички введення даних до таблиці, познайомитися з основними операціями роботи з найпростішими формулами.
72705. ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ 208.5 KB
  Рассчитать и построить схемы преобразования спектров в аппаратуре мультиплексирования и демультиплексирования указав границы частотных диапазонов занимаемых канальными и групповым сигналами. Разработать методику проведения и выполнить измерения помехозащищенности передаваемых...
72706. АТОМНІ ЕЛЕКТРИЧНІ СТАНЦІЇ 32.5 KB
  Особливості експлуатації АЕС обумовлені специфікою їх технологічної схеми. Однією з особливостей сучасних паротурбінних АЕС є їх робота на насиченому та слабо перегрітому парі з порівняно невисокими тисками пари перед турбіною 65 МПа.