Полиспасты, их работа и расчет.

4. Грузозахватные устройства: назначение, область применения, классификация.

5. Остановы (храповики) и обгонные муфты: их назначение, принцип работы.

1. В качестве гибких элементов в строительной машине широкое распространение получили стальные канаты, особенно в башенных, стреловых, мостовых и кабель - кранах, а так же у экскаваторов с механическим приводом и мягкой подвеской рабочего органа.

Если канат или цепь является составной частью механизма подъема, то их называют подъемными или грузовыми.

Если канат или цепь используются в качестве тягового органа в составе механизма, перемещающего груз, масса которого воспринимается несущей конструкцией – то их называют тяговыми.

Если по стальному канату (как по рельсу) перемещается грузовая тележка кабельного или козлового крана – его называют несущим.

Канат, который используется в качестве оттяжки для удержания конструкции в определенном положении, называют вантовым или расчальным.

Чалочные или строповые канаты используют для обвязки поднимаемого груза.

Конструкция каната выбирается с учетом назначений и условий его работы в машине. Грузовые и тяговые канаты должны быть гибкими, свободно подходящими по направляющим в блоке. Для несущих канатов большой гибкости не требуется, но требуется устойчивость против истирания.

Стальные канаты изготавливаются путем свивки из отдельных проволок небольшого диаметра в соответствии с ГОСТ – 3241 – 80, причем при одинаковом диаметре 2-х канатов наибольшей гибкости будет обладать канат, изготовленный из большего числа проволок.

Канат может быть:

1) Одинарной свивки (спиральный) – свивается сразу из большого числа отдельных проволок;

2) Двойной свивки – когда проволоки предварительно свиваются в пряди (стренги), а затем несколько прядей свивают вокруг мягкого или жесткого сердечника в канат.

3) Канат тройной свивки (кабель) – свивается из нескольких канатов двойной свивки.

Канаты одинарной свивки, из-за жесткости и способности раскручиваться, применяют на канатных дорогах и кабельных кранах.

Канаты двойной свивки с пеньковым сердечником состоит из 6 прядей по 37 или 19 проволочек в каждой пряди, их применяют в качестве грузоподъемных и тяговых средств.

Канаты отличаются друг от друга по маркировке, в которой указывают: диаметр каната; его назначение (грузолюдской –ГЛ, грузовой – Г); механические свойства проволоки (высшая марка –В, первая марка - I, вторая марка - II); вид покрытия (для легкого режима работы - АС, среднего - СС, жесткого - ЖС); направление свивки (левая- Л); сочетании направления свивки (односторонняя- О); способ свивки (раскручивающийся - Р, нераскручивающийся - Н); тип касания проволок в прядях; материал сердечника (органический сердечник - О); номер госта.

Прочность каната определяется по фактическому усилию напряжения каната S факт, возникающему при работе машины:

Sфакт R

где, - разрывное усилие каната H, зависящее от диаметра каната, его конструкции и материала проволоки (из таб. 3) стр. 45 И.П. Барсов «Строительные машины и оборудование».

R – коэффициент запаса прочности

В зависимости от рода механизма и условий работы, коэффициент запаса прочности принимают:

- для канатных оттяжек –3,5

- для грузовых канатов при машинном приводе и легком режиме - 5; среднем – 5,5; тяжелом и весьма тяжелом – 6

- для канатов в лебедках для подъема людей – 9.

Стальные цепи применяются в строительных машинах в качестве гибких элементов привода грузоподъемных и тяговых органов ручных талей, тяговых органов транспортирующих машин (конвейеров, элеваторов), а так же в качестве строп при грузоподъемных работах.

Цепи подразделяются на 2 группы:

1. Сварные овально - звеньевые (изготовлены из стали Ст2 и Ст3)



а - звено	б – соединение звеньев

2. Пластинчатые.

а – многопластинчатая б – способ соединения концов цепи

По конструктивным признакам сварные цепи подразделяются:

- короткозвенные

- длиннозвенные

- с распорками

По степени точности:

- калиброванные

- некалиброванные

Калиброванные отличаются меньшим отклонением размеров шага и ширины звена.

Пластинчатые цепи применяют в строительных машинах в качестве приводных, тяговых и грузовых устройств.

Тяговые пластинчатые цепи состоят из 2-х наружных и 2-х внутренних пластин удлиненной формы, соединенных втулкой.

Грузовыепластинчатые цепи применяются в ручных талях и определят на растяжении так же, как и стальные канаты, исходя из необходимого запаса прочности R.

Коэффициент запаса прочности сварных овально - звеньевых цепей работающих:

- на гладком барабане - не менее 3 при ручном приводе и не менее 6 – при машинном приводе.

- при работе на звездочке (калиброванной) – не менее 3 – при ручном приводе и 8 – при машинном. Для сварных цепей и стропующих устройств – не менее 5 – при ручном и при машинном приводе. Для грузовых пластинчатых цепей коэффициент запаса прочности должен быть не менее 3 – при ручном и не менее 5 – при машинном приводе.

2. Канатные блоки с гладким ручьем по ободу служат для направления перемещающихся канатов.

По роду работы блоки делятся:

- с неподвижной осью (направляющие)

- с подвижной осью (полиспастные)

Допустимый диаметр канатного блока определяется по формуле:

D³d ×e,

где, d – диаметр канала;

e – коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины: 16 – для блоков стреловых каналов с легким режимом работы; 35 – для блоков грузоподъемных машин с весьма тяжелым режимом работы.

Поддерживающие канатные блоки для направления сварных цепей с шаром (r) могут иметь гладкий или фасонный ручей, который применяют когда блок (звездочка) заклинивается на валу и участвует в передаче крутящего момента от натяжения цепи.

Канатные блоки: а – на подшипниках скольжения; б – на шарикоподшипниках; в – профиль ручья; г – угол отклонения каната от нормали

3. Полиспастом называют систему, состоящую из нескольких подвижных и неподвижных блоков и каната, последовательно огибающего все блоки. Один конец полиспаста закрепляется на обойме подвижных или неподвижных блоков, а другой – на барабане лебедки.

В грузоподъемных кранах полиспаст применяют в механизме подъема груза. Они обеспечивают распределение силы тяжести груза на несколько ветвей каната, что позволяет применять канаты меньшего диаметра.

Сила тяжести Q груза, подвешенного к обойме подвижного блока распределяется на все рабочие ветви m комнат. Каждая ветвь в статическом положении будет нагружена силой, которая определяется:

Sk=Q/m,

где, Q – сила тяжести груза

m – число рабочих ветвей полиспаста.

При работе полиспаста зависимость между тяговым усилием Sk на сбегающей ветви каната и подъемной силой полиспаста Q (вес груза+вес подвижных блоков с крюком) приближенно выражается формулой:

Sk= Q / (m*n^z)

где, m – число рабочих ветвей (кратность) полиспаста, равно числу огибаемых канатных блоков, когда канат сбегает с неподвижного блока полиспаста, и число блоков полиспаста + единица, когда канат сбегает с подвижного блока;

z – число блоков;

n - КПД одного блока: n= 0,98 – блок на подшипниках качения, n= 0,96 – блок на подшипниках скольжения.

Более точно КПД полиспаста определяется по формулам:

- при сбегании с неподвижного блока:

- при сбегании с подвижного блока:

Если между полиспастом и барабаном лебедки находится несколько отклоняющих блоков, усилие натяжения каната определяется с учетом КПД полиспаста и отклоняющих блоков:

где, Q – вес поднимаемого груза

q – вес подвижных блоков

m – число рабочих ветвей полиспаста

– общий КПД полиспаста

– КПД одного отклоняющего блока

z – число отклоняющих блоков (кроме блоков полиспаста)

4. При подъеме и перемещении грузов подъемными кранами в каждом цикле производят следующие вспомогательные операции:

-строповку груза и зацепление его с крюком крана

- снятие груза с крюка, освобождение его от стропов

- переноску стропов к месту захвата очередного груза.

Затраты времени на выполнение этих операций занимают значительное место в цикле и зависят от рода поднимаемого груза и совершенства грузозахватных устройств.

Конструкция и виды грузозахватных устройств зависят от рода материалов и вида изделий, для которых они предназначены, их разделяют на следующие виды:

- для крупных элементов и деталей стеновых панелей и плит покрытия, колонн, ферм, балок и крупных блоков – канатные и цепные стропы;

- для лесоматериалов и металлопроката;

- для мелких и штучных деталей – кирпич, сантехника и т.д.;

- для сыпучих и кусковых затареных материалов (песок, щебень, цемент)

- для цементных и известковых растворов (для бетонной смеси и других материалов)

Наиболее распространенными являются:

Крюки с крюковыми обоймами; канатные и цепные стропы; клещевые и эксцентриковые захваты, грейферы (одно-, двухканатные и моторные); магнитные плиты и пневмоприсосы.

Грузозахватные крюки грузоподъемных кранов а – однорогий; б – двурогий.

Одноблочная крюковая обойма (подвеска) 1 – щека; 2 – блок; 3 – ось; 4 – шайба; 5 – гайка специальная; 6 – подшипник; 7 – траверса; 8 – крюк; 9 – предохранительная защелка.

5. Остановочные устройства применяются для удержания поднимаемого груза от падения. Действие останова основано на вращении вала, передающего крутящий момент в направлении, соответствующем подъему груза и препятствии вращения барабана лебедки в обратную сторону.

По конструктивному исполнению различают остановы храповые: с наружным и внутренним зацеплением.

Фрикционные – роликовые (обгонная муфта) и клиновые.

Зубчатые остановочные устройства (храповики) а – с наружным зацеплением; б – с внутренним зацеплением; 1 – вал; 2 – храповое колесо; 3 – палец; 4 – собачка; 5 – корпус лебедки Фрикционный роликовый останов (обгонная муфта) 1 – шкив; 2 – диск; 3 – ролик; 4 - пружина

Занятие № 8.