87299

ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ

Лекция

Архитектура, проектирование и строительство

По характеру рабочего процесса - это машины цикличного действия. Главный параметр – грузоподъемность. Характеризуются зоной обслуживания, вылетом и высотой подъема груза, скоростями рабочих движений, массой, мощностью, опорными нагрузками, грузовым моментом.

Русский

2015-04-18

4.3 MB

4 чел.


ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ

Грузоподъемные машины используют для перемещения строительных материалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных работ на складах, монтажа и обслуживания технического оборудования.

По характеру рабочего процесса - это машины цикличного действия. Главный параметр – грузоподъемность. Характеризуются зоной обслуживания, вылетом и высотой подъема груза, скоростями рабочих движений, массой, мощностью, опорными нагрузками, грузовым моментом. По конструктивному исполнению и виду выполняемых работ их делят на: домкраты, лебедки, подъемники, монтажные вышки и краны.

Домкраты - это винтовые, реечные, поршневые, гидравлические толкатели грузов на высоту до 0,6м. Применяют на монтажных и ремонтных работах.

Лебедки (тали и электротали) – это устройства с тяговым стальным канатом с ручным или механическим приводом.

Подъемники: грузовые и пассажирские, грузопассажирские; в жестких направляющих.

Вышки – на грузовых автомобилях (разновидность подъемников).

Краны – универсальные машины для перемещения штучных и сыпучих материалов по пространственной траектории произвольной конфигурации и различной протяженности.

Домкраты

Наиболее распространены реечные, винтовые и гидравлические (рис. 6.1).

Реечный домкрат состоит из корпуса, в нем по направляющим перемещается стойка. Рукояткой движение передается стойке через зубчатую пару и реечную передачу. Груз располагают на поворотной головке либо на пяте. Для удержания груза на любой высоте имеется грузоупорный тормоз с храповым механизмом. Процесс опускания груза (вращение рукояти на спуск) состоит из чередующихся падений и остановок.

Усилие Q(Н) на рукоятке при подъеме груза массой m (кг)

                                  (6.1)

где - диаметр начальной окружности зубчатого колеса реечной передачи, м;

     - длина рукоятки, м;

     - передаточное число зубчатой передачи;

      - ускорение свободного падения;

      - КПД домкрата (= 0,65-0,85).

Допускаемое усилие на рукоятке: 200Н – при кратковременной работе, 80Н – при непрерывной работе. Грузоподъемность до 3т, высота подъема 0,6м.

Винтовой домкрат состоит из винта с прямоугольной или трапецеидальной резьбой, вращаемого рукояткой; корпуса с бронзовой гайкой и грузовой головки. Рукоятка оборудована трещеткой, состоящей из зубчатого колеса, одетого на квадратную часть винта, и собачки, поджимаемой стопором и пружиной. Такие домкраты не требуют дополнительных устройств для удержания груза, так как винтовая пара (винт – гайка) – самотормозящаяся.

Усилие Q на рукоятке длиной  R равно:

                                 (6.2)

где - шаг винта;

     - КПД домкрата: ;

     - углы подъема и трения винтовой линии.

Рис. 6.1. Схемы домкратов: а — винтовой; б — реечный; в — гидравлический; г — беспоршневой; д — клиновой;

1-рукоятка; 2-винт; 3-гайка; 4-храповое колесо; 5-собачка; 6-шестерня; 7-шток с рейкой и лапой; 8-основной поршень; 9,13-клапаны; 10-цилиндр; 11-шток; 12-масляный бак; 14-камера; 15-клин; 16-подъемная плита

Грузоподъемность до 50т, высота подъема до 0,35м.

Гидравлический домкрат состоит из цилиндра с поршнем, насоса, всасывающего, нагнетательного и спускного клапанов, масляного бака. Рабочая жидкость – минеральное масло или смесь из воды со спиртом (глицерином).

Усилие на рукоятке определяется по формуле

                                (6.3)

где - диаметры поршней насоса и гидроцилиндра, м;

- плечи рукоятки соответственно от шарнира до плунжера насоса и от шарнира до  свободного конца рукоятки, м;

- КПД домкрата (= 0,9).

Грузоподъемность до 200т, высота подъема до 0,2м. Известны домкраты с приводом от        отдельного насоса грузоподъемность до 500т. Системы из нескольких параллельно установленных домкратов, питаемых от одной насосной станции, осуществляют подъем крупных сооружений.

Канатно-подъемные механизмы

Канатно-подъемные механизмы (КПМ) состоят из подъемных лебедок и полиспастных систем. Применяют как самостоятельные подъемные устройства и как составные части кранов и подъемников.

КПМ состоят из барабана 1, стального каната 2, системы блоков 3, 4, 5 и грузового устройства 6 (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Канатно-блочная система подъемного механизма

Канат – это свивка их высокопрочной стальной проволоки диаметром 0,3-3мм одинарной (из отдельных проволок), двойной (из свитых прядей) и тройной (из нескольких канатов двойной свивки) свивки. В центре сердечник из органического волокна, пропитанный смазкой, являющейся базой для навивки вокруг него прядей.

Различают канаты с точечным касанием (ТК), с линейным касанием при одинаковом диаметре проволок по слоям в пряди (ЛК-О), с линейным касанием при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди (ЛК-Р), комбинированные из ЛК-О и ЛК-Р, с проволоками заполнения между слоями основных проволок (ЛК-3) и с комбинированным точечно-линейным контактом (ТЛК). Буквы обозначают: О — канат с однородными проволоками; З — с проволоками заполнения; Р — с разными проволоками; РО — в пряди есть слои с проволоками разных диаметров и слои с одинаковыми. Маркировка каната: первая цифра — число прядей, вторая — число проволок в пряди, буквы ОС — наличие органического сердечника.

Применяют в основном шестипрядные канаты двойной крестовой свивки с одним органическим сердечником с числом проволок иЕсть семипрядные канаты с центральной металлической прядью.

Канаты характеризируются диаметром, маркировочной группой проволоки и разрывным усилием . По выбирают типоразмер каната, связанный с наибольшим усилием натяжения

                                  (6.4)

где - минимальный коэффициент запаса прочности (для неподвижных канатов — 2,5...5; для с   подвижных — 3,15...9).

Таблица 6.1

Основные характеристики отечественных стальных канатов

Схема сечения

Характеристики

Диаметр, мм

Назначение

ГОСТ 3066-80

Двойной свивики, типа ЛК-0, 6х7 (1+6) с металлическим сердечником

3,1...26

Грузовые канатные оттяжки, грозозащитные сооружения

ГОСТ 2688-80

Двойной свивки, типа ЛК-Р, 6х19 (1+6+15) с органическим сердечником

2...39,5

Грузовой, подъемный, монтажный, тяговый

ГОСТ 3071-80

Двойной свивки, типа ТК, 6х37 (1+6+12+18) с органическим сердечником

8,5...15,5

Грузовой, стропы (не применяется на грузоподъемных кранах)

ГОСТ 3077-80

Двойной свивки, типа ТЛК-0, 6х19 (1+9+9) с органическим сердечником

6,4...43,5

Грузовой и грузолюдской, подъемный и тяговый (даже при скольжении по грузу и направляющим)

ГОСТ 3079-80

Двойной свивки, типа ТЛК-0, 6х37 (1+6+15+15) с органическим сердечником

11...43

Грузовой и грузолюдской, краны, подъемники, стропы

ГОСТ 7667-80

Двойной свивки, типа ЛК-3, 6х25 (1+6+6+12) с металлическим сердечником

11,5...37

Грузовой и грузолюдской, подъемный и тяговый

ГОСТ 7668-80

Двойной свивки, типа ЛК-РО, 6х36 (1+7+7/7+14) с органическим сердечником

11,5...53

Грузовой и грузолюдской, подъемный и тяговый, стропы

ГОСТ 7669-80

Двойной свивки, типа ЛК-РО, 6х36 (1+7+7/7+14) с металлическим сердечником

13...57

Грузовой и грузолюдской, подъемный и тяговый

ГОСТ 7676-73

С двумя слоями клиновидной и одним слоем Z-образной проволоки и сердечником типа ТК

50...70

Закрытый, несущий

Для крепления свободных концов каната к конструкциям применяют разнообразные коуши и зажимы (закладным клином, загибом концов проволок с заливкой легкоплавким металлом, заплеткой, канатным зажимом).

Канатный блок – это установленное на оси на подшипниках качения или скольжения чугунное или стальное колесо, с V-образным ручьем на его ободе для укладки в нем каната.

Блоки устанавливают единично или группами на единой оси, и называются блочными обоймами. Единичные блоки — это отклоняющие, а объединенные в обоймы вместе с канатом образуют полиспаст.

Кратность полиспаста (всегда есть целое число 2;3;4…):

                                         (6.5)

где - скорость навивки каната на барабан (входной параметр);

     - скорость подъема груза. Должно выполняться условие

Усилие в навиваемой на барабан ветви каната определяется:

                                       (6.6)

где - усилие в навиваемой на барабан ветви каната;

                - сила тяжести груза и грузозахватного приспособления;

                - КПД полиспаста.

Нужно запомнить правило:   Кратность полиспаста численно равна числу ветвей   каната,   на которых подвешен груз (частный случай).

Правило для общего случая: Кратность полиспаста равна отношению числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей, навиваемых на приводной барабан.

КПД полиспаста:

                                 (6.7)

(с кратностью не выше 4),

где - КПД одного блока;

                - кратность полиспаста;

                 — число блоков в полиспасте.

Барабаны цилиндрической формы с бортами (реборды)  от соскальзывания каната (высота реборды над последним витком) изготавливают из чугуна, стального литья, сварными из листовой стали.

Канат в один слой на барабане – однослойная навивка, в несколько – многослойная.

Конец каната закрепляют на барабане клином, винтом, прижимными планками с болтами на рабочей поверхности барабана или на его реборде.

Основные параметры барабана: диаметр Dб, длина рабочей поверхности lo, канатоемкость (общая длина навиваемого на барабан каната) L, число слоев навивки каната m, диаметр барабана по ребордам Dр, частота вращения nб, шаг нарезки канавок (при однословной навивки) b.

Геометрические размеры барабана определяют в зависимости от диаметра каната dk, диапазона вертикального перемещения груза H и кратности полиспаста i.

Условие долговечности каната

                           (6.8)

где - диаметр барабана по первому слою навивки каната.

Канатоемкость принимается с учетом длины 1,5-2 запасных витков каната на барабане.

                       (6.9)

Крюки – простейшие грузозахватные устройства (однорогие и двурогие) для подвешивания к ним грузов непосредственно или с помощью чалочных устройств или захватов. Однорогие – для грузов до 75т, двурогие – от 5т и выше (рис. 6.3). Изготавливают из стали ковкой (штамповкой), пластинчатами из листового металла. Снабжают предохранительным замком А.

Рис. 6.3. Крюки: а-однорогий; б-двурогий

Стропы – канатные или цепные (табл. 6.2). Они могут быть одно (1СК), двух (2СК), трех (3СК), четырехветвевыми (4СК), двухпетлевыми (СКП), кольцевыми (СКК). Оба конца каждой ветви стропа имеют коуши. Концы каната закрепляют алюминиевыми или стальными втулками опрессовкой, заплеткой, обмоткой концов прядей проволокой. Захваты нижних концов стропов снабжают палочными крюками с замками или карабинами.

Усилие натяжения ветви стропа:

                                    (6.10)

где – масса груза, кг;

– число ветвей стропа;

- угол наклона ветви стропа к вертикали. С увеличением усилие возрастает.

ГОСТ ограничивает угол между любыми двумя ветвями стропа

Основные параметры стропов: грузоподъемность от 0,32 до 32т; длина от 0,9 до 25м. Маркировка стропа 4СК-6,3-4400 (ГОСТ25573-82) – четырехветвевой строп, канатный, грузоподъемностью 6,3т, длиной 4,4м.

Захваты. Для захватывания однотипных грузов и подвешивания их к крюку применяют клещевые и эксцентриковые зажимные фрикционные захваты. Для подъема стальных листов и проката в цехах металлоконструкций применяют подъемные элекромагниты. Для подъема немагнитных листовых грузов (плиты перегородок, фанеры, листового стекла, бетонных изделий) применяют вакуумные грузозахватные устройства (вакуумные присосы диаметром 400мм с резиновым ободом). Для сыпучих и жидких грузов используют опрокидные и раскрывающиеся бадьи.

Для массовой перегрузки сыпучих материалов применяют челюстные ковши – грейферы. Чаще двухчелюстные двухканатные грейферы. Глубина погружения челюстей грейфера в материал зависит от его плотности, массы грейфера, кинетической энергии при падении. Каждому материалу определенной плотности соответствует своя оптимальная масса грейфера, которую изменяют специальными грузами.

Таблица 6.2

Типы строп

Канатные

Характе-ристика

Строп

одно-ветвевой

двух-

ветвевой

четырех-

ветвевой

петлевой

кольцевой

Эскиз

Обозна-чение

1СК

2СК

4СК

СКП

СКК

Диапазон длин L, м

1...12

1...12

1...12

1...30

1...15

Диапазон грузоподъем-ности, т

1,2...6,3

1,8...10

1,8...20

0,5...6,3

1...10

Цепные

Характеристика

Строп

одноветвевой

двухветвевой

четырехветвевой

Эскиз

Обозначение

1СЦ

2СЦ

4СЦ

Диапазон длин L, м

1...6

1...6

1...6

Диапазон грузоподъем-ности, т

0,8...2,5

0,6...50

1...3,2

Лебедки   

Лебедки – это устройства для подъема (подъемные) или горизонтального перемещения (тяговые) грузов. Ручные и приводные (элекродвигатель, гидромотор, ДВС). Барабанные с одним или двумя барабанами, безбарабанные с канатоведущим шкивом (шахтные подъемники, лифты, подвесные подмости). Характеризируются: тяговым усилием, скоростью движения каната и канатоемкостью барабана.

Тали – на ремонтных работах для подъемов грузов массой до 10 т на высоту до 4м. Их подвешивают к потолочным балкам, треногам и другим устройствам с помощью крюка   (рис. 6.4 а).

Тяговым органом служит грузовая пластинчатая или овально-звеньевая цепь 1, охватывающая звездочку 3, жестко связанную с червячным колесом 4 редуктора. Для подъема и опускания груза червяк приводят во вращение вручную цепью, охватывающей цепное колесо 6.

Прилагаемое к приводной цепи усилие :

                                    (6.12)

где – масса груза, крюковой обоймы и тяговой цепи, кг;

                 – радиусы начальных окружностей звездочки и цепного колеса, м;

                 – передаточное число червячной передачи;

                - КПД тали, учитывает потери энергии при трении во всех зацеплениях.

Рис. 6.4. Тали:

а-ручная; б-электрическая; 1-цепь подъема груза; 2-тормозное устройство; 3-звездочки; 4-червячное колесо; 5-крюк для подвешивания тали; 6-приводное колесо; 7-цепь привода тали; 8-крюк для подвешивания груза; 9-токоприемники; 10-механизм привода ходовых катков; 11-панель кнопочного управления двигателями; 12-канатный барабан; 13-электродвигатель подъема и опускания груза; 14-ходовая тележка; 15-монорельс

Тельферы (тали с электроприводом) – для перегрузки грузов в складах, производственных помещениях, на монтажных и ремонтных площадках, для комплектования комбинированных однобалочных козловых и полукозловых кранов (рис. 6.4 б). Перемещаются по монорельсам собственным механизмом перемещения. Управляют электроталью с пола кнопочным пультом на гибком кабеле. Грузоподъемность от 0,25 до 5т. Высота подъема до 6м. Скорость подъема груза 3...20м/мин.

Подъемники – для подъемов грузов и людей на этажи при отделочных и ремонтных работах. Грузы размещают в ковшах, кабинах, площадках, перемещаемых в жестких направляющих вертикально. Бывают грузовые, грузопассажирские, мачтовые, шахтные,     стационарные подъемники (лифты внутри здания).

Вышки для подъема грузов и людей при обслуживании ЛЭП, осветительных сетей, контактных линий общественного транспорта, монтажных и ремонтных работах. Состоят из базового автомобиля, телескопической мачты, люльки, механизмов подъема мачты и ее раздвижки. Мачта состоит из нескольких трубчатых секций, раздвигаемых канатно-блочной системой лебедкой, гидравлически или комбинированно. Автомобиль устанавливают на выдвижные опоры в его задней части перед началом работы. Сейчас больше применяют вышки с гидроприводом и телескопическими мачтами и стрелами. Основные параметры: грузоподъемность, рабочая высота и продолжительность подъема люльки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78210. Символьные переменные и строки. Организация и размещение в памяти. Процедуры и функции обработки строк 1.15 MB
  Символьная информация — это информация, отображаемая с помощью символов (букв, цифр, знаков операций и др.). IBM-совместимые компьютеры обрабатывают 256 различных символов, каждый из которых кодируется одним байтом. Соответствие символов и байтов задается таблицей кодировки, в которой для каждого символа указывается соответствующий байт
78211. Сортировка и поиск информации. Методы внутренней сортировки 77 KB
  Почему так устроена человеческая натура? Оказывается потому, что поиск в упорядоченном массиве значительно эффективнее! Ведь в природе зачастую успешность деятельности зависит от быстроты выбора правильного решения. Поэтому, если у вас в голове все знания упорядочены, вы достигаете больших успехов.
78212. Рекурсия: прямая и косвенная. Рекуррентные выражения 231.5 KB
  Определения с помощью рекуррентных формул иногда называют рекурсивными определениями. Если для факториала первое (итеративное) определение может показаться проще, то для чисел Фибоначчи рекурсивное определение
78213. Стандартные процедуры и функции модулей CTR, SYSTEM, DOS 138.5 KB
  Прерывания могут вызывать: устройства компьютера отличные от процессора; команды программных прерываний например ниже будет рассмотрена процедура Intr; сам процессор при появлении сбоев особенных ситуаций например деление на 0. Для обращения к процедурам реализующим программные прерывания в модуле DOS описан тип...
78214. Стандартные процедуры и функции модуля GRAPH 124.5 KB
  Основная часть средств Pascal размещена в стандартных модулях. Модуль – это библиотека, которая содержит константы, описания типов данных, переменные и функции. Наиболее часто используются модули System, Dos, Graph, Crt
78215. Организация памяти. Организация данных 138.5 KB
  Добавление элементов в стек может быть описано с помощью процедуры ddST. Добавление нового элемента в стек должно сопровождаться размещением нового элемента в массив и увеличением значения переменной Vstek на единицу. Function SemptyVstek...
78216. Динамические структуры данных и их организация с помощью указателей 95.5 KB
  Стандартные процедуры размещения и освобождения динамической памяти. Стандартные функции обработки динамической памяти. Работа с динамическими массивами. Динамические структуры данных и их организация с помощью указателей Цель: изучить принципы организации памяти дать понятие указателю сформировать знания о применяемых процедурах и функциях. Эти области памяти для переменных из раздела VR данного блока существуют до конца работы блока даже если эти переменные уже не нужны.