Раздел VII. Грузоподъемные машины

Назначение и классификация грузоподъемных машин. Основные параметры, общие узлы и механизмы грузоподъемных машин (Г.М.)

Назначение, устройство и принцип работы реечных, винтовых и гидравлических домкратов

Г.М. используют для перемещения стройматериалов, монтажа строительных конструкций, погрузочно-разгрузочных работ на складах, монтажа и обслуживания технического оборудования в процессе его эксплуатации.

По характеристике рабочего процесса это машины циклического действия.

Главный параметр – грузоподъемность. Также Г.М. характеризируются зоной обслуживания, вылетом груза, высотой подъема, скоростями рабочих движений, массой, мощностью, опорными нагрузками, грузовым моментом.

По конструктивному исполнению и виду выполняемых работ их делят на: 1-домкраты; 2-лебедки; 3-подъемники; 4-монтажные вышки; 5-краны.

Домкраты: винтовые, реечные, поршневые, гидравлические (на h до 0,6м на монтаже и ремонтных работах).

Лебедки (тали и электротали) – ручной и механический привод.

Подъемники: грузовые и пассажирские, грузопассажирские; в жестких направляющих. Вышки – на грузовых автомобилях.

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

Требования к Г.М. определяются Правилами ГосГорТехнадзора. Домкраты. Наиболее распространены реечные, винтовые и гидравлические.

1.Реечный домкрат состоит из корпуса, в нем по направляющим перемещается стойка. Рукояткой движение передается стойке через зубчатую пару и речную 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. Эта неравномерность практически не ощущается в отрегулированном тормозе.

Из уравнений моментов относительно оси зубчатого колеса определяется усилие Q на

где - диаметр начальной окружности зубчатого колеса;

R – длина рукоятки;

u – передаточное число зубчатых передач; g – ускорение свободного падения;

- КПД домкрата (0,65-0,85).

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

2.Винтовой домкрат состоит из винта с прямоугольной или трапецеидальной резьбой, вращаемого рукояткой; корпуса с бронзовой гайкой 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 R при подъеме груза массой m равно:

- угол подъема винтовой линии;

- угол трения в винтовой паре.

Грузоподъемность – до 50т, h= до 0,35м. Есть домкраты с машинным приводом (рукоятка заменяется червячной передачей).

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

Усилие на рукоятке:

где d, D - диаметры поршней насоса и гидроцилиндра;

, - плечи рукоятки;

- КПД.

Грузоподъемность 200т; h=0,18-0,2м. Домкраты с приводом отдельного насоса – грузоподъемность – 500т.

Система из нескольких параллельных установочных домкратов, питаемых от одной насосной станции, осуществляют подъем крупных сооружений.

Канатные подъемные механизмы (КПМ)

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), грузового устройства(6).

Рис. 5.1. Канатно-блочная система ПМ 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.

Применяют в основном шестипрядные канаты двойной крестовой свивки с одним органическим сердечником с числом проволок 6*19=114 и 6*37=222. Есть семипрядные канаты с центральной металлической прядью.

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

где - минимальный коэффициент запаса прочности (для неподвижных канатов – 2,5-

5; для подвижных – 3,15-9).

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

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

Должно выполняться условие: отношение диаметра блока, измеренного по средней линии каната, к его диаметру принимается не менее 12,5-28.

Блоки устанавливают единично или группами на единой оси. Называются блочными обоймами, которые образуют полиспаст.

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

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

- скорость подъема груза. (<).

Усилие определяется:

где S – усилие в навиваемой на барабан ветви каната;

mg – сила тяжести груза и грузозахватывающего приспособления; - КПД полиспаста.

Нужно запомнить правило: Кратность полиспаста численно равна числу ветвей каната,

где - КПД одного блока; i - кратность полиспаста;

n - число блоков в полиспасте.

Типоразмер каната назначают по его разрывному усилию в соответствии с действующими стандартами (ГОСТ 2688-80)

Типы: ЛК-0 – одинаковый диаметр проволок (линейное касание); ЛК-Р – разный диаметр проволок.

Согласно ГОСТ – шестипрядный канат двойной свивки с линейным касанием проволок в прядях типа ЛК-Р с одним органическим сердечником.

Барабаны цилиндрической формы с бортами от соскальзывания каната (ребордами – высота реборды над последним витком hр≥2dk) из чугуна, стального литья, сварными из листовой стали.

Каната в один слой в 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:

1)- диаметр Dб;

2)- длина рабочей поверхности lo;

3)- канатоемкость (общая длина навиваемого на барабан каната) L; 4)- число слоев навивки каната m;

5)- диаметр барабана по ребордам Dр;

6)- частота вращения nб;

7)- шаг нарезки канавок (при однословной навивки) b;

Геометрические размеры барабана определяют в зависимости т диаметра каната dк, диапазона вертикального перемещения груза H, кратности полиспаста i.

где Do – диаметр барабана по первому слою навивки каната.

(9)

- канатоемкость равно длине каната, навиваемого на барабан при подъеме груза из наиболее высокого положения, сложенной с длиной 1,5-2 запасных витков каната на

барабане для разгрузки крепления к нему каната.

Крюки – простейшие грузозахватные устройства (однорогие и двурогие) для

подвешивания к ним грузов непосредственно или с помощью чалочных устройств или захватов. Однорогие – для грузов 1т до 75т. Двурогие – от 5т и выше.

Рис. 5.2. Крюки. а)-однорогий крюк; б)-двурогий крюк. Крюки снабжают предохранительным замком А.