Классификация ГПМ
По конструкции и виду выполняемых работ
1.Домкраты
Служат для подъема грузов на небольшую высоту и для передвижения и выверки конструкций при их установке.
Домкраты делятся на:
1.1 Винтовые,
- грузоподъемностью до 50 т
- высотой подъема до 0,4 м.
- не требуют специальных тормозных устройств для удержания груза. Для обеспечения самоторможения угол подъема винтовой линии принимается меньше угла трения.
1.2 Реечные,
- грузоподъемностью до 100т
- высотой подъема до 0,6 м.
Удержание груза в поднятом положении осуществляется храповым устройством.
1.3 Гидравлические
- грузоподъемностью до 750т
- высотой подъема до 0,4 м.
При необходимости, для подъема тяжелых конструкций, домкраты могут быть объединены.
1.4 Пневматические.
2.Лебёдки – представляют собой сочетание приводного барабана и тягового органа. Служат для подъёма или перемещения груза в горизонтальном и наклонном направлении. Используются как самостоятельные машины так и составной частью сложных ГПМ.
Лебёдки бывают:
2.1. с ручным приводом
2.2. с электрическим
приводом.
К лебедкам также относят: · таль - подвешенная неподвижно компактная лебедка; · тельфер - подвешенная лебедка с приводом передвижения (ручной, электрический, гидравлический или пневматический).
3. Краны–
Универсальные ГПМ.
4. Подъёмники – ГПМ для вертикального подъёма грузов (автомобиля) и людей (лифты).
4. МЕХАНИЗМЫ ГПМ
ГПМ состоит из 4-х базовых элементов:
1. Привода (ручной, от электродвигателя, от ДВС),
2. Тормозного устойства
3. Передача (зубчатая, червячная, цепная)
4. Рабочий орган
- барабан, канатный полиспаст и грузозахватное устройство
у механизма подъёма,
- ходовое колесо у механизма передвижения
- ОПУ (опорно – поворотное устройство) у механизма поворота
Расчёт механизма подьёма (МП) следует выполнять в следующем порядке:
1. Выбор кратности полиспаста и типа подвески
2. Подбор грузонесущего органа и грузозахватного приспособления
3. Установление основных размеров барабанов и блоков
4. Подбор двигателя и редуктора.
5. Расчёт тормозного устройства.
4.1 Выбор кратности полиспаста и типа подвески
Полиспаст – система, состоящая из подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом, с помощью которого можно уменьшить усилие развиваемое лебёдкой, изменить направление прилагаемого к грузу усилия, уменьшить скорость подьёма груза по сравнению со скоростью каната.
Полиспаст изобрёл Архимед. Он используется для поднятия больших тяжестей и даёт выигрыш в силе во много раз. Рассмотрим его действие. Состоит полиспаст из двух групп блоков; одна группа насаживается на общую ось и закрепляется неподвижно. А вторая группа блоков, насаженных на другую ось, может подниматься и опускаться вместе с грузом, т.е. является подвижной. Выигрыш в силе составляет 2 n (n – количество блоков), т.к. блоки действуют независимо друг от друга.
Вес груза распределяется между блоками поровну (Р / n), и 
с добавлением каждого нового блока сила уменьшается вдвое. В результате прикладываемая сила должна быть равна F = Р /(2 n). Разумеется, выигрыш в силе приводит к проигрышу в расстоянии, так что в работе не выигрываем.
Неподвижным называется такой блок, ось которого при работе остается неподвижной. Неподвижный блок дает возможность изменять направления усилия для подъема груза по сравнению с направлением движения груза, но не дает выигрыша в силе.
Подвижным блоком называют такой, ось которого опускается или поднимается вместе с грузом. Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза.
Кратность полиспаста - показывает во сколько раз требуемое для подъема груза усилие меньше заданной массы груза.
Так как число ветвей полиспаста, на которое распределяется масса поднимаемого груза, численно равно кратности полиспаста, можно рекомендовать следующий простой способ ее определения. Если полиспаст мысленно рассечь плоскостью, пересекающей все ветви каната, который огибает блоки, то кратность полиспаста численно будет равна числу пересеченных плоскостью канатов. Чем больше кратность полиспаста iп, тем меньше усилие Р, которое необходимо развить лебедкой для подъема заданного груза Q, и тем больше скорость наматываемого на барабан каната Vк которая обеспечивает заданную скорость подъема груза Vгр.
В зависимости от назначения полиспасты делятся на:
1. прямые, для
выигрыша в силе
2. обратные, для
выигрыша в скорости.
Применяются 2 типа подвески для барабанов:
1.Одинарные. В такихполиспастах один конец каната закреплён на барабане, а второй конец закрепляется при чётной кратности (рис. а) на неподвижном элементе конструкции, а при нечетной кратности (рис. б) — на крюковой обойме. При наматывании или сматывании каната с барабана, если отсутствуют обводные блоки, т. е. канат с блока крюковой обоймы непосредственно переходит на барабан, происходит перемещение груза не только по вертикали, но и по горизонтали.
 |
2. Сдвоенные. Такие полиспасты (рис., а — в ), состоят из двух одинарных полиспастов. В этом случае на барабане закрепляют оба конца каната. Для обеспечения нормального положения крюковой подвески при неравномерной вытяжке ветвей каната обоих полиспастов применяют установку балансира или, что чаще, уравнительного блока С (рис.а). При установке уравнительного блока можно использовать целый канат без дополнительных креплений на балансирах. Однако осмотр и контроль состояния каната на этом блоке вследствие малого угла поворота затруднительны. Поэтому в кранах с тяжелым и весьма тяжелым режимом работы предпочтительно применять уравнительные балансиры А (рис. в).
Суммарное КПД полиспаста 
КПД блока установленного на ПК;
КПД блока установленного на ПС;
iп - кратность полиспаста;
t - число направляющих блоков.
Следует, однако, отметить, что с увеличением числа блоков уменьшается КПД полиспаста: например, если КПД одного блока 95%, то КПД полиспаста из четырёх блоков – 91%, а из десяти блоков – 78%.
4.2. Подбор грузонесущего органа (канаты и цепи) и грузозахватного приспособления
Грузовые канаты и цепи подбираются из стандартов по разрушающей нагрузке
Fрасч=Fmax n < Fразр
Fmax – максимальная нагрузка на канате (цепи);
n – запас прочности;
Fразр – разрушающая нагрузка каната или цепи (приводится в соответствующих стандартах на канаты и цепи).
Fmax = Q ∕ iп ηп
Q - грузоподъемность
| Коэффициент запаса прочности n для канатов и цепей | ||||||
| Назначение каната, цепи | ||||||
| Грузовые и стреловые | Для подъёма людей | Для подъёма жидкого металла, ядов и взрывчатых веществ | ||||
| Привод ГПМ | Ручной | Машиный | Любой | Машинной | ||
| Группа режима работы | 1, | 5, | Любая | Любая | ||
| n | 5,5 |
Стальные проволочные канаты.
Они изготавливаются из стальной светлой или стальной оцинкованной проволоки диаметром от 0,2 до 2...3 мм. с расчетным пределом прочности при растяжении 2600 МПа (в среднем - 1600...2000 Мпа).
Классификация канатов
Ø по роду свивки:
1.- одинарной свивки (спиральные). Такие канаты обладают большой жесткостью, поэтому используются как растяжки, ванты или несущие канаты для кабельных или мостокабельных кранов. С блоками и барабанами работать не могут;
2.- двойной свивки. Эти канаты используются для работы с барабанами и блоками;
Ø 
по поверхности контакта
1. с точечным контактом TK;
2. c линейным контактом ЛК (срок службы на 30...100% выше)
а) с одинаковыми по диаметру проволоками в слое,
б) с разными по диаметру проволоками в слое,
в) с одинаковыми в слое, но разными по слоям диаметрами проволок,
г) с заполняющими пространство между слоями проволоками меньшего диаметра;
3. с точечным и линейным контактом ТЛК;
Ø по виду свивки:
1. обыкновенные;
2. раскручивающиеся (раскручиваются при снятии крепления);
3. нераскручивающиеся (из предварительно свернутых проволок);
4. некрутящиеся (закрутка прядей в разные стороны);
Ø по направлению свивки прядей
1. правого направления (слева - вверх - направо);
2. левого направления (справа - вверх - налево);
Ø 
по направлению свивки проволок в пряди
1. односторонней или параллельной свивки (стремятся к раскручиванию, нельзя подвешивать груз на одной ветви);
2. крестовой свивки (срок службы на 25...50% больше, применяются при многослойной навивке на барабан);
3. комбинированной свивки.
ЦЕПИ.
4.2.3 грузозахватнЫЕ приспособления
 |
Наиболее широко применяемыми универсальными грузозахватными приспособлениями являются грузовые крюки и петли, к которым груз прикрепляется с помощью канатных или цепных строп. Форма крюков выбрана такой, чтобы обеспечить их минимальные размеры и массу при достаточной прочности, одинаковой во всех сечениях.
4.3 Установление основных размеров барабанов и блоков
По характеру навивки каната барабаны для ГПМ подразделяются на:
1. Барабаны с однослойной навивкой
(Меньший износ, выполняются
нарезными)
2. Барабаны с многослойной навивкой
(в канате возникают большие контактные напряжения)
По форме рабочей поверхности различаются: · гладкие барабаны (здесь ещё необходимо предусмотреть реборды выше слоя каната на два его диметра) · барабаны с винтовой канавкой (канавка способствует правильной укладке каната, а при его сматывании с барабана - увеличивает трение, что обеспечивает угол сбега каната с барабана до 6o против 2o на гладких барабанах).
Толщину стенки барабана предварительно устанавливают по формуле:
| (для стальных барабанов) δ=0,01Dб + 3 мм [ n ]Т =2 | (для чугунных барабанов) δ=0,02Dб + 6 мм [ n ]В =5 |
Оболочка барабана, при габаритных отношениях L∕Dб ≤3, проверяется только на сжатие σсж = Fmax∕δt ≤ [ σсж ] = σВ(Т)∕[n]В(Т)
t = dк+(2...3) мм - шаг нарезки
R = 0,54 dк - радиус канавки
Dб = dк е - кинематический диаметр барабана и блоков
dк – диаметр каната
е= 12...30 – нормированный коэфф., зависящий от типа ГПМ и режима работы
Наименьшие допускаемые значения коэффициента е
| Тип ГПМ | Привод механизма | Режим работы | е |
| ГПМ всех типов, за исключением стреловых, электроталей и лебёдок. | Ручной Машинный Машинный Машинный | 1,2,3 | |
| Краны стреловые: механизм подъёма груза, механизм подъёма стрелы. | Ручной Машинный Машинный Машинный | 1,2,3 | |
| Электротали Лебёдки для подъёма груза, Лебёдки для подъёма людей, Самовытаскиватели автомоб. | Машинный Ручной Машинный Ручной Машинный Машинный |
