Мостовые краны

 

Здесь u—скорость передвижения, м/мин.

Для принятого с достаточной  для практических расчетов точностью  равномерно замедленного движения при  торможении

  или  

где u—рабочая скорость движения крана или тележки; sт— путь торможения крана или тележки; jт—величина замедления крана или тележки при торможении.

Зная время торможения, по формуле (16) можно найти числовую величину максимального тормозного момента.

При остановке механизмов кранов без груза под действием  рассчитанного по формуле (16) тормозного момента время торможения сокращается, величина замедления приобретает максимальные значения и возникает опасность буксования приводных (тормозных) ходовых колес на рельсах. В этом случае по наибольшей величине замедления производится проверка запаса сцепления. Основой этой проверки служит выражение

Сила Fc.o' выбирается из наихудших для этого случая торможения механизма условий. Ее принимают равной минимально возможному статическому сопротивлению Fc.o'=Wc.тiп при работе крана без груза, т.е. для Q=0. Так как величина максимального замедления

и минимальное время торможения

Если запас сцепления  меньше допустимого, то значение тормозного момента уменьшается. Следует напомнить, что при проверке запаса сцепления  все величины, за исключением Мт, входящие в выражение kт.сц и kт.min, определяют при Q=0. Для кранов монтажных, металлургических разливочных и заливочных, а также, имеющих пролет более 20 м, величины замедлений следует уменьшить на 1/3. Проверки на запас сцепления в этом случае не требуется.

12.Барабаны и блоки мостовых кранов

Барабаны на кранах служат для навивки канатов, при помощи которых поднимают и опускают груз. На поверхности барабана имеются  спиральные канавки (ручьи), благодаря  чему грузовой канат при наматывании  ложится правильными рядами. Канавки  по ширине делают немного больше диаметра грузового каната, чтобы он ложился  свободно и не задевал ее боковых  стенок.

Канавки способствуют правильной укладке каната и предотвращают  трение между его набегающей ветвью и уже уложенным витком. На одной  половине барабана они направлены вправо, а на другой половине — влево. Это  необходимо для того, чтобы груз, подвешенный на двух ветвях каната, поднимался и опускался по вертикали  без горизонтального перемещения  вдоль барабана.

Барабаны изготовляют  литыми из чугуна и стали или сварными из листовой стали. Литые барабаны тяжелее  сварных на 40—50 %. Все витки каната, навитого на барабан, имеют одинаковый диаметр, что при постоянной угловой скорости барабана позволяет получить постоянную скорость навивки. Крепление каната на барабане должно быть надежным и в то же время удобным для быстрой смены изношенного каната.

Между участками барабана с канавками размещается гладкая  не нарезная часть. Концы каната в большинстве случаев закрепляют по краям барабана. Ветви каната, спускающиеся с барабана, подводятся к наружным блокам крюковой подвески, и при наматывании каната на барабан происходит его навивка от краев к середине. В кранах большой грузоподъемности с большой кратностью полиспаста и, значит, большим количеством блоков на подвеске требуется наличие у барабанов длинных не нарезных участков, что приводит к увеличению длины барабана и размеров механизма подъема.

Для устранения этого неудобства применяют схему навивки каната, при которой его концы закрепляются у краев средней гладкой части  барабана и подводятся к внутренним блокам крюковой подвески. При подъеме  груза навивка каната происходит по направлению от середины к краям  барабана. Но и в этом случае можно  сделать навивку по вышеуказанной  схеме, уменьшить число ветвей полиспаста с соответствующим увеличением диаметра каната. Канатов вместимость барабана должна быть такой, чтобы при низшем возможном положении грузозахватного органа на барабане оставались навитыми не менее 1,5 витков каната, не считая витков, находящихся под зажимным устройством.

У грейферных кранов, при  работе которых возможны рывки и  ослабление каната, при однослойной  навивке каната барабаны должны иметь  канавку глубиной не менее 0,5 диаметра каната или снабжаться устройством, обеспечивающим правильную укладку  каната на барабане. Наиболее удобны конструкции  крепления каната на барабане при  помощи клина и стопорных болтов, хомутов и нескольких витков каната, намотанных на ступицу барабана, и  прижимных планок и болтов (рис. 12.1).

Петля на конце каната при  креплении его на барабане, а также  петля стропа, сопряженная с кольцами, крюками и другими деталями, должны быть выполнены с применением  коуша путем заплетки свободного конца каната, постановки зажимов или другим проверенным способом по утвержденным нормалям.

Конец каната на барабане можно  прикреплять также в стальной кованой, штампованной, литой конусной втулке клином или заливкой легкоплавким сплавом. Применять сварные втулки не разрешается. Корпуса втулки и  клинья не должны иметь острых кромок, о которые может перетираться канат.

Рис 12.1. Крепление каната на барабане: а — с помощью клина; б — прижимными планками; в — зажимом «коренной зуб»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Канатные барабаны кранов чаще устанавливают на вращающихся  и реже на неподвижных осях. В  первом случае барабан соединен болтами  с зубчатым колесом, закрепленным на шпонке, и вращается вместе с ним  и осью (рис. 12.2). Удобство обслуживания, смазки и ремонта — основные преимущества струкций.

Рис. 12.2. Канатный барабан

 

 

Для мостовых кранов коэффициент  е имеет следующие значения: при  легком режиме работы е — 20; при среднем  е — 25; при тяжелом е — 30; при весьма тяжелом е — 35. Допускается принимать диаметр барабана меньше на 15%, а диаметр уравнительного блока — на 20%.

В зависимости от условий  работы крана блоки изготовляют  литыми, чугунными или стальными. В современных кранах блоки вращаются на подшипниках качения. Не разрешается применять на кранах блоки с дефектами — отбитыми бортами, трещинами, с выработкой втулок и т. п.

Существует несколько  способов подвешивания блочных подвесок к барабану в зависимости от числа  ветвей каната. При четырех ветвях (рис. 12.3, а) канат перекидывают через уравнительный блок, уравнивают обе половины каната, а затем один конец пропускают через блок подвески и закрепляют на барабане. Второй конец каната пропускают через второй блок подвески и также закрепляют на барабане.

При шести ветвях полиспаста (рис. 12.3, б) конец каната пропускают через уравнительный блок, расположенный между двумя нижними рабочими блоками полиспаста. После этого концы канатов перекидывают через верхние неподвижные блоки, пропускают через нижние блоки полиспастов и закрепляют на барабане.

При десяти ветвях (рис. 12.3, в) подвеску каната выполняют так: канат пропускают через уравнительный блок, расположенный внизу между подвижными блоками полиспаста; концы перекидывают через верхние неподвижные блоки, потом под подвижные блоки полиспаста, через вторые верхние блоки, затем через нижние подвижные блоки полиспаста и закрепляют концы каната на барабане.

Конструкции уравнительных  блоков показаны на рис. 12.4. Уравнительный блок вращается только при выравнивании ветвей нового каната. Когда ветви выровняются, он не вращается или вращается почти незаметно — на доли оборота.

 

 

Рис. 12.3. Подвешивание полиспастов к барабанам 
1 — малая ведущая шестерня; 2 — барабанная шестерня; 3 — барабан; 4 шипники; 7 – подвижные блоки; 9 — верхний блок; 9 — крюк

 

 

Рис. 12.4. Уравнительные блоки

 

Однако без него не обойтись, нельзя наглухо закрепить канат, проходящий через уравнительный  блок. Незаметная на глаз неравномерность  вытяжки ветвей каната приведет к  резкой неравномерности нагрузки на ветви каната, что, в свою очередь, может вызвать преждевременное  изнашивание, а иногда и обрыв  его. В связи с этим необходимо строго следить за креплением уравнительного блока. Выпадение уравнительного блока  из опор ведет к падению крюка  на пол цеха или на землю.

13.Канаты и цепи мостовых кранов

Для механизмов подъема применяют  стальные канаты (тросы), изготовляемые  в соответствии с требованиями государственных  стандартов. Тросы значительно удобнее  и долговечнее стальных цепей.

Рис.13.1. Образование пряди

 

Стальной канат работает бесшумно, обладает большой надежностью, так как разрыв его не происходит внезапно вследствие того, что постепенно увеличивающееся число оборванных проволок позволяет определить степень  изнашивания каната задолго до обрыва. Стоимость его в 10—12 раз меньше стоимости сварной цепи. Пеньковые  и капроновые канаты в крановом хозяйстве  применяют только в качестве стропов.

Для изготовления тросов служит стальная проволока с расчетным  разрывом 130—200 кг/мм2. Более прочную проволоку не используют из-за большей жесткости, канат из нее получается более жестким, плохо гнущимся. Для кранов применяют канаты, скрученные из проволок одного или разных диаметров (канаты компаунд). Наибольшее распространение получили шестипрядные канаты.

Для изготовления пряди из проволок одного диаметра вокруг центральной  проволоки навивают один ряд из шести  проволок вследствие того, что вокруг кружка определенного размера можно  плотно уложить только шесть кружков  такого же диаметра. В следующий  ряд можно уложить только 12 проволок — не больше и не меньше, так как  шесть проволок лягут на нижние шесть  проволок, а шесть — в промежутки между ними. Каждый последующий ряд  будет увеличиваться на шесть  проволок.

Таким образом, прядь может  содержать проволок: 
1 + 6 = 7 — один ряд проволок вокруг центральной проволоки (рис. 13.1, а); 
1 + 6 + 12 = 19 — два ряда проволок (рис. 13.1, б); 
1 + 6 + 12 + 18 = 37 — три ряда проволок (рис. 13.1, б); 
1 + 6 + 12 + 18 -f 24 = 61 — четыре ряда проволок и т. д. .

Отсюда видно, что число  проволок в пряди не может быть произвольным, а подчиняется строгому закону. Если делать канат из проволок разных диаметров, то можно получить другие числа проволок в пряди  и канате. Когда пряди готовы, из них скручивают канат по предыдущему  способу: берут одну прядь и вокруг нее укладывают шесть прядей. Получается стальной канат из семи прядей.

Обычно в грузовых канатах  вместо средней стальной пряди ставят волокнистую, а вокруг нее навивают шесть стальных, причем в каждой пряди имеется не менее 19 проволок. Такой канат называется шестипрядным с одним органическим сердечником. При расчете прочности каната волокнистую прядь не учитывают. Ее назначение состоит в том, чтобы впитывать в себя смазку и создавать дополнительную гибкость каната.

Стальной канат с волокнистым  сердечником напоминает гибкую стальную трубку — сердечник у него более  гибкий, чем стальные пряди. Для изготовления волокнистых сердечников применяют растительные волокна: пеньку, джут, кенаф, манилу, сизаль, а в последнее время — искусственные волокна — капрон и перлон. Для тросов, работающих в горячих цехах, волокнистый сердечник делают из асбестовой пряжи (по особому заказу).

Канаты следует выбирать в зависимости от их назначения: – для расчалок, мало подверженных изгибу, — относительно жесткий  канат из шести прядей по 19 проволок в каждой пряди; – для грузовых канатов, подвергающихся изгибу, —  более мягкие канаты из шести прядей по 37 проволок в каждой пряди; – для  стропов и чалочных канатов, подвергающихся наиболее резким изгибам при застройке грузов, — особенно гибкие канаты из шести прядей по 61 проволоке в каждой пряди.

При изготовлении стальных канатов  сердечники пропитывают смазкой, препятствующей коррозии проволок и задерживающей  гниение сердечника. Манила, сизаль, капрон, перлон и асбест не гниют, поэтому  их пропитывают только антикоррозионной смазкой. Смазка должна хорошо задерживаться  в сердечнике, не выдавливаться при  работе и не вытекать при высокой  температуре. Смазка играет важную роль в повышении долговечности стальных канатов. Заводская, наносимая в  процессе изготовления канатов и  эксплуатационная смазки предупреждают  износ не только канатов, но и блоков и барабанов и препятствуют образованию  коррозии на них.

Смазка улучшает условия  скольжения, что, в свою очередь, снижает  напряжения в канате. Органический сердечник нового каната содержит 12—15 % смазки. С течением времени она  окисляется и выдавливается, в результате чего при отсутствии ее своевременного восстановления содержание смазки снижается  до 2,5%. В регулярно смазываемых  канатах, сердечники которых имели  около 15 % смазки, содержание ее постоянно  поддерживается на уровне примерно 12%.

Консистентные смазки не обеспечивают смазку сердечника, так как не проникают  внутрь каната. В связи с этим для пропитывания сердечника применяют  масла, использованные в механических передачах. Пропитку производят выдержкой  каната в ванне с отработанным маслом при температуре 60—65 °С в течение суток.

В процессе эксплуатации смазку следует наносить на канаты в подогретом состоянии. Срок службы стального каната в значительной степени зависит  от правильной и своевременной смазки. Смазывают канат при навеске  его на барабан и в последующем  не реже чем через 2 мес. Перед смазкой  канаты очищают тряпкой или жесткой  щеткой, смоченной в керосине. Применять  стальные щетки не разрешается. Для  защиты от коррозии канат смазывают  одной из следующих смазок: УН (вазелином  техническим), АМС-3, канатной мазью, а  также солидолами.