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

4 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

40884. Конституційне право України як наука і навчальна дисципліна 253 KB
  Конституційне право України як наука і навчальна дисципліна План Конституційне право України як наука: поняття предмет система науки джерела науки основні функції науки. Конституційне право України як навчальна дисципліна: поняття структура курсу основна характеристика. Джерела конституційного права України як галузі права: поняття основні вимоги до джерел види джерел. Література Основна до всіх тем Конституція України від 28 червня 1996 р Відомості Верховної Ради України.
40885. Затухання у металі, скін – шар 67 KB
  В металі хвиля затухає як . Глибина на якій хвиля спадає в раз називається скін шаром. Ми не врахували те що існує також відбита хвиля у середовищі
40886. Конституція України - Основний Закон держави 180 KB
  Конституція України Основний Закон державиâ План Поняття і загальна характеристика конституції як Основного Закону держави. Юридичні властивості й функції Конституції України. Основні етапи становлення Конституції України. Правова охорона Конституції України.
40887. Узагальнена плоска хвиля 284.5 KB
  Таким чином хвиля розповсюджується в багатьох напрямках: хвиля в напрямку Задача: Нехай хвиля падає під кутом до поверхні середовища знайти характеристики відбитої хвилі та заломленої.
40888. Основи конституційного ладу України 279.5 KB
  Механізм та основні функції Української держави. Метою цієї лекції є формування у студентів знань щодо основ конституційного ладу України який включає поняття державного і суспільного ладу; засвоєння ними понять âгарантії конституційного ладу Україниâ âмеханізм державиâ âпринципи суспільного ладуâ тощо. Проблеми та перспективи побудови правової держави в Україні Право України.: Інт держави і права ім.
40889. Рівняння Максвела для Т, ТЕ, ТМ хвиль 388 KB
  Т хвиля розповсюджується зі швидкістю світла . хвиля розповсюджується в напрямку хвиля існує там де є розвязок рівняння Лапласа електрика. Тому якщо існує електростатичне поле то може існувати і Т хвиля.
40890. Прямокутний хвильовід 139.5 KB
  Для хвилі завдяки граничним умовам на стінках , а по певній координаті (там, де індекс = 0 ) це поле однорідне, тоді буде всюди, тобто цієї хвилі не буде.
40891. Хвильовий опір хвильовода 164 KB
  Рівняння для Т, ТЕ, ТМ хвиль різні. Щоб звести їх до одного виду, використовуючи потенціали , , де - електрична скалярна функція, - магнітна скалярна функція. Якщо для Т – хвилі завжди, то , а перетворюється в нуль завдяки .
40892. Коаксіальна лінія 412.5 KB
  Таким чином, можна перетворити межу циліндричної області в межу плоскої. Тому й область перетворюється в область . Розв’язок задачі в плоскому конденсаторі:має вигляд: . Поклавши (скориставшись тим, що потенціал визначається з точністю до константи), маємо: . Скориставшись зворотнім перетворенням, одержимо: