37) Расчет полузаглубленных якорей.

1)На отрыв от грунта:

gG+T≥k_yN₂; G-масса якоря G=nm_б ; n-кол-во блоков; m_б-масса блока; Т-сила трения заглубленного блока о стену котлована Т=N₁f; N₁=Ncosα; k_y-коэф.устойчивости якоря =1.4; N₂-вертикальная составляющая N₂=Nsinα

2) Удельное давление грани заглубленного блока на стенку котлована: ; -длина заглубленного блока; -высота заглубленного блока; η-коэф. уменьшения допустимого давления учитывающий поверхность смятия=0,25

16. Магнитные ГУ применяются для подъема относительно небольших ферримагнитных грузов. Преимущество их применения состоит в независимости от внешних источников электропитания и большей безопасности производственных работ. Груз захватывается при опускании на него магнитного ГУ. Принцип состоит в том, что в корпусе устанавливается 2 составных магнитных блока, неподвижный и подвижный. Грузоподъемность зависит от числа элементов в подвижном блоке, подъемной силой каждого из элементов и состояния поверхности груза. Подвижный блок посредством зубчатого реечного и рычажного приводного мех-ма связан с подвесной ГУ. Под действием ГУ при движении подвески вверх сжатая пружина начинает разжиматься, подвеска опускается, подвижный магн. блок передвигается в положение ВКЛ, при котором происходит включение магнитного потока. При последующем подъеме пружина вновь сжимается, но система магн. блоков остается неизменной за счет храпового механизма. В момент опускания груза магн. поток замыкается внутри подв. и неподв. блоков.

17. Вакуумные ГУ. Принцип действия состоит в том, что в установленной на поверхности груза камере создается вакуум и под действием атм. давл. Возникает сила притяжения между ГУ и грузом. При этом обеспечивается удобство и быстрота захвата и освобождения груза. Наличие жесткой связи позволяет легко изменять положение груза в пространстве. По способу создания вакуума в камере различают: насосные, эжекторные и безнасосные. Девакуумирование осуществляется механическим, пневматическим или ручным способом. Вакуумная грузозахватная камера – осн. часть и качество ее определяет работу ГУ. Наиболее эффективно применение вакуумных ГУ при перемещениях изделий из относительно воздухонепроницаемых материалов с гладкой поверхностью.

18. Насосные, эжекторны и безнасосные ГУ. Насосные ГУ комплектуются насосами, ресиверами, приборами управления и контроля. Для соединения аппаратов между собой применяются жесткие и гибкие трубопровода. Эжекторные ГУ основываются на принципе, когда для отсасывания воздуха из вакуумной камеры используется кинетическая энергия сжатого воздуха цеховой пневмомагистрали. Конструктивно они проще и легче насосных. Безнасосные имеют большое применение в практике. Могут быть с ручным, механическим и пневматическим приводом, самовакуумирующихся под действием груза. Они проще в конструкции и не зависят от источников энергии. Удержание груза ограничивается временем сохранения работы вакуума. Разделяются на: гибкие тарельчатые, поршневые, диафрагменные, сильфонные.

1 9. Расчет вакуумных ГУ.

В процессе захвата, подъѐма и перемещения груза грузоподъѐмность вакуумного ГУ не остаѐтся постоянной и определяется соотношением сил: удерживающей F, отрывающей N и сдвигающей Т груз. Удерживающая сила (сила притяжения захвата) определяется разностью давлений и площадью камеры

– нормальное атм. давл.

– предельное давление внутри

Ka – коэф., учитывающий отклонение давления от нормального ≈0,9

А – геометрическая площадь вакуумной камеры, ограниченная её внутренними контурами

Ks – коэф. уменьшения площади вследствие деформационного уплотнения.

Kn – коэф. увеличения силы вакуумного притяжения.

Обобщенный коэффициент kp=ka*ks*kn=0.8...0.85. Тогда

При горизонтальном положении захвата:

1. при подъёме груза, когда направления силы тяжести груза и силы его притяжения к ГУ совпадают:

N_под^г=G_г+F_дин+F_в , а Т _под^г=0 .

2. при перемещении груза:

N_пер^г=G_г , а Т _пер^г=F_дин+F_в≤F_тр ,

При вертикальном положении захвата:

3. при подъёме груза с боковым захватом, когда сила тяжести груза направлена под углом 90° к силе притяжения его к ГУ:

N_под^в=F_в , а Т _под^в=G_г+F_дин+F_в≤F_тр .

4. при перемещении:

N_пер^в=F_дин+F_в , а Т _пер^в=G_г

Сила трения F_тр определяется как F_тр=(F–N)f. Для надёжного удержания груза вакуумным ГУ необходимо, чтобы составляющие удерживающих сил были больше соответствующих составляющих сил отрыва, т.е. F>N, а F_тр>Т. Введя соответствующие запасы надёжности работы ГУ (коэффициентов по силам отрыва k_N и сдвига k_T), эти неравенства представим в виде F= k_N N, а F_тр= k_T Т.

20. Грейферные ГУ – обширная группа многозвенных механизмов, которые включают поворотные челюсти ковшовой формы, образующие емкость для зачерпывания материалов и принудительно смыкаемых и размыкаемых в подвешенном состоянии при разгрузке. Их используют со штучными или сыпучими материалами. Грейферы могут быть сменными грузозахватными приспособлениями, навешиваемыми на крюк ГПМ и грузозахватным органом специальных кранов. По кинематическим признакам и типу привода подразделяются на канатные и приводные. По числу челюстей на двухчелюстные, многочелюстные, 3-4 челюстные. По типу движения при зачерпывании груза на подгребающие и роющие.

21. Канатные грейферные ГУ являются наиболее распространенными с разными числом челюстей и разными назначениями. Отличительная черта – использование однобарабанных лебедок подъема ГПМ общего назначения. При этом грузовой канат лебедки ГПМ выполняет функции подъема грейфера и замыкания его челюстей. Грузовой канат крана запасовывается непосредственно на верхнюю траверсу. Одноканатные ГУ бывают: безполиспастные, полиспастные и барабанные. Рабочий цикл состоит из 4 операций: захватывание груза, подъем груженого грейфера, раскрытие челюстей для разгрузки, опускание порожнего грейфера. Если одноканатные грейфер подвешен на грузовой крюк ГПМ, то полезная высота уменьшается. Длина вытягиваемого каната будет

, где С1 и С2 исходное и конечное расстояния между блоками С и Д. U – кратность полиспаста. – полезная высота подъема. Н0 – паспортная высота подъема ГПМ. Преимущества: возможность использования их на кранах общего назначения. Недостатки: значительный собственный вес ГУ, конструктивная сложность замыкания устройства и связанные с этим снижение надежности и затруднение в управлении, предрасположенность в поднятом положении к вращению вокруг вертикальной оси, снижение эффективной высоты подъема груза из-за значительного перемещения конца замыкающего каната при смыкании челюстей. Двухканатный грейфер имеет одинарный полиспаст с замыкающим и подъемным канатами. Рабочий цикл состоит из 4 операций таких же. Они могут быть полиспастными и безполиспастными. Разделяются на подгребающие и роющие. При опускании порожнего грейфера на груз с разомкнутыми челюстями и подъеме его с грузом барабаны обоих канатов работают синхронно.

22. Приводные грейферы – ГП кранов общего назначения. Работают по схеме двухканатных. Ц.т. грейфера смещен вверх в связи с чем ухудшается устойчивость грейфера при зачерпывании. По типу приводы бывают: электромеханические (лебедочные, винтовые), электрогидравлические, гидравлические.

Смыкание и размыкание осуществл. приводом, размещённым на ГУ. Лебедочные: смыкание и размыкание осуществл. стягиванием канатного полиспаста, связывающим верхнюю и нижнюю траверсы путем наматывания каната на барабан. Винтовые - вращение центрального винта или 2-х винтовых тяг. У гидравлических насосная группа находится на ГПМ. По кинематической схеме электрогидравлические делятся на: с горизонтальными, вертикальными или наклонными цилиндрами. Преимущества по сравнению с канатными: не нужна двухбарабанная лебедка, более высокий КПД, лучшая приспособленность к стандартизации и унификации.

24. Грузозахватные траверсы – жесткие ГУ для подъема, перемещения, перегрузки крупногабаритных и длинномерных грузов с необходимостью присоединения их в нескольких точках. Самая простая конструкция – балка с канатами или стропами. Для крепления стропов к балке на её концах есть отверстия. С целью изменения рабочей длины или для переплетения больше 2-х стропов есть несколько пар отверстий. Классификация по конструкции: плоскостные (для изделий с достаточн. поперечн. жесткостью, пространственно-развитые (крупные блок-секции, механизмов). По назначению: для подъема длинномерных железобетонных и металлич. констр.; технологического оборудования; крупногабаритных грузов большей массы 2-я крюками.

27. Расчёт ГТ, работающих на продольное сжатие.

Бывают 2х типов: (а) однобалочные и (б) 3х лучевые траверсы – жёстко сварная конструкция из 3х горизонтальных балок под 120 град.

1. Определяется напряжение в каждой канатной подвеске, соединяемой стержень траверсы с гзо крана.

(а) N=G/(2cosa) (б) N=G/(3cosa)

2. Расчёт и выбор стального каната для подвеса.

R_k=N*K_з/2(3)

3. Определяется сжимающие усилие в стержне траверсы

(а) N₁=(G*K_п*K_д*tga)/2 (б) N₁=(G*K_п*K_д*tga)/3

4. Вычисляется требуемая площадь поперечного сечения

A_тр=N₁/(φ₀*m*0.1*R); φ₀ – коэф-т продольного изгиба

5. Выбор сечения траверсы

6. Определяется расчётная длина стержня l_c=µ*l

7. Определяется гибкость стержня относительно главных плоскостей

Для швеллера и двутавра λ_x=l_c/r_x≤[λ] λ_y=l_c/r_y≤[λ]

Для трубы λ=l_c/r≤[λ]

8. Стержень проверяется на устойчивость

N /(A*φ) ≤m*R

28. Якорями называются неподвижные сооружения способные воспринимать горизонтальные и вертикальные нагрузки. Они служат для крепления расчалок ГПМ, элементов сооружения, лебёдок и полиспастов.Могут быть постоянными и временными. Временные могут быть заглубленные и наземные. К заглубленным относятся свайные и бетонные горизонтальные якоря. К наземным – наборные якоря из инвентарных плит. Преимуществом первых является многоразовое использование. Свайные якоря трудоёмки при забивки и они выдерживают сравнительно небольшие усилия(15-20кН). В качестве металлических свай могут быть использованы трубы, балки, швеллеры. Винтовые якоря выдерживают усилия в (35-100кН). Заглубленные якоря выдерживают усилия (до1600кН). Он состоит из заглублённой в грунт горизонтальной бетонной балки с тягами на поверхности. Переносные инвенторные якоря широко применяются для восприятия небольших усилий, а также при выполнении разовых краткосрочных работ. Наборные инвенторные якоря выполняются из бетонных блоков. Они могут быть заглублены в грунт. Блок монтажный состоит из одного канатного блока и служит, как правило, в качестве отводного блока для изменения направления движущейся ветви каната. Указанные блоки также применяют для составления двукратных полиспастов. По конструкции они идентичны нормальной крюковой подвеске двукратного кранового полиспаста. Обоймы блочные монтажные имеют от 2 до 13 канатных блоков в зависимости от тягового усилия и кратности полиспаста. Полиспаст - грузоподъёмное устройство, состоящее из нескольких групп блоков, собранных в обоймы, последовательно огибаемых канатом. Полиспаст предназначен для увеличения силы, прилагаемой для перемещения груза

29. Расчёт проушин

Проушины являются опорными конструкциями для пальцев и осей шарниров. Они выполняются из листового металла и крепятся на сварке к металлоконструкциям грузоподъёмных средств. Проушины могут работать на изгиб, сжатие или растяжение.

(а) Расчёт проушин работающих на изгиб

1. Изгибающий момент в проушине M_пр=(N*a)/n

(а – рабочая длина проушины, n – кол-во проушин)

2. min момент сопротивления сечения проушины W_пр=M_пр/(0.1*m*R)

3. Высота сечения h_пр=(6W_п/δ)^^0.5

4. Проверка на срез (N/(n*h*δ))≤m*R_ср; h=(h_пр-d)/2

5. Проверка на смятие (N/(n*d*δ))≤m*R_см

6. Рассчитывается прочность сварных швов

(б) Расчёт проушин работающих на растяжение

1. Проверяется проушина на растяжение в сечениях а-а и в-в.

(N/A)≤m*R. A _a-a=(l_пр-d)*δ. A _в-в=l_пр*δ

2. Проверяется на срез в сечении б-б; A=h*δ

3.Проверяется проушина на смятие (N/(d*δ))≤m*R_см

4. Рассчитывается прочность сварных швов

Расчёт пальцев и осей шарниров

1. Находится изгибающий момент

(а) M_из=N*l/4 (б) M_из=N*a/2

2. Определяется мин момент поперечного сечения пальца W_п=M_из/(0.1*m*R) m-коэффициент условий работы

R- расчётное сопротивление круглой прокатной стали

3. Определяется диаметр пальца d=(10*W_п)^^(1/3)

4. Проверка на срез 4*N/(n_ср*π*d²)≤m*R

(n_ср – число срезов пальца)

31. Расчёт такелажных скоб 1. Усилие действующее на скобу F= S*K_п*K_д

2. Подбирается типоразмер скобы по найденному усилию

3. Проверка на прочность при растяжении F/(2*A_c)≤m*R; A_c=π*(d_c)²/4

4. Изгибающий момент в штыре M=(F*l)/4

5. Момент сопротивления сечения штыря W=0.1*(d_ш)3

6. Проверка штыря скобы на прочность при изгибе (M/W)≤m*R

7. Проверка штыря скобы на срез (F/(2*A_ш))≤m*R_ср

8. Проверка отверстия скобы на смятие (F/(2*δ*d_ш))≤m*R_см

32. Расчёт монтажных штуцеров

Для строповки вертикальных цилиндрических аппаратов при их подъёме и перемещении применяются монтажные штуцера – стальные патрубки, привариваемые торцом к корпусу аппарата. Для увеличения жёсткости внутри штуцера ввариваются рёбра. Для предотвращения стропа от соскальзывания к штуцеру привариваются фланец

1. Усилие от стропа действующее на каждый штуцер N=G_г*K_п*K_д*K_н/2

К_н – коэф-т неравномерности нагрузки на такелажные элементы

2. Величина момента от усилия в стропе M=N*l

3. Проверка на прочность (M/W)≤m*R

4. Если сечение не известно,то W_тр=M_тр/(0.1*m*R)

Проверка сварного шва

1)Строп вертикально

(M/(β*h_ш*π*r²))≤m*R_y^св. β – коэф-т глубины провара

r – радиус штуцера, h_ш – толщина шва.

2) Строп под углом

(N/(β*h_ш*l_ш)) +(M/(β*h_ш*π*r²))≤ m*R_y^св