Теоретическая часть

Все грузоподъемные машины имеют канаты, стропы или цепи и грузозахватные приспособления. Неправильная эксплуатация их приводит к авариям и несчастным случаям.

Основные требования, предъявляемые к канатам, стропам, грузозахватным приспособлениям – прочность, надежность захвата груза, быстрый захват и быстрая отдача, удобство эксплуатации.

В настоящее время для подъемных и тяговых операций применяют стальные канаты. Такие канаты обладают неограниченной скоростью движения, достаточной гибкостью и высокой надежностью в эксплуатации. Для работы кранов, всех типов лебедок используют грузовые канаты. Самые распространенные грузозахватные приспособления – стропы (пауки) служат для подвеса груза к гаку грузоподъемного механизма. Стальные канаты для подъема различных грузов подбирают по диаметру в зависимости от величины разрывного усилия (по ГОСТам).

За состоянием тросов необходим постоянный контроль, так как изношенный трос может стать причиной падения груза и травмирования людей. Предельно допустимый износ троса определяют по количеству оборванных проволок на шаг свивки или длину, равную восьми диаметрам троса. Если на указанном выше расстоянии число оборванных проволок составляет более 10% общего их числа, а также при наличии на поверхности троса вмятин, срезов, заломов, коррозии или износа выше 40%, канат бракуют.

Коэффициент запаса прочности (k) при перемещении деталей механизмов, двигателей по горизонтальной плоскости должен быть равным 3, при подъеме и опускании груза в цехах с помощью ручной лебедки – 4, с помощью механической лебедки при легком режиме работы – 5, при режиме средней тяжести – 6, при тяжелом режиме работы – 8, для подъема и перемещения людей – 10-12.

Величину допускаемого натяжения стропов Q в зависимости от угла наклона их к вертикали определяют по формуле:

(1)

где Р – груз подвешенный к гаку; n – число ветвей стропа; m – коэффициент зависящий от угла () между парными ветвями стропа (при =0^о m=1,0; при =30^о m=1,15; при =45^о m=1,41; при =60^о m=2,0)

Q

D D D

М аксимальный угол  между ветвями стропов при захвате груза должен быть не более 90^о. При увеличении этого угла натяжение на ветви стропа сильно увеличивается, что может привести его разрыву. Так, при угле между ветвями стропов, равном 90^о, натяжение на ветви стропов увеличивается на 42%, а при угле 120^о натяжение на ветви стропа увеличивается в 2 раза.

Методические указания к решению практического задания

1. По теореме Пифагора находим длину гипотенузы АС.

2. Имея длину АС находим длину отрезка ОС.

3. Зная длину отрезка ОС находим длину отрезка ЕС (т.е. длину ветви стропа) при различных значениях угла , указанных в задании.

Пример: при =60^о угол =30^о, а угол =60^о, тогда:

ЕС= ;

Аналогично производим расчет для значений =90^о и 120^о.

4. Находим натяжение (Q ) на шкентель грузового устройства (Q = Р).

5. Исходя из указанного в задании режима работы определяем коэффициент запаса прочности (k) и находим необходимое разрывное усилие каната (R) по формуле:

R = k  Q;

Зная необходимое разрывное усилие каната выбираем из справочника по соответствующим ГОСТам необходимый диаметр (d).

6. Аналогично находим натяжение на ветви стропа (Q_стр) при углах =30^о, 45^о, и 60^о, помня, что общее натяжение Q распределяется на 4 ветви стропа.

Для каждого значения угла  выбираем по ГОСТам необходимый диаметр стального каната.

7. На основании произведенных расчетов делаем заключение.