Подъёмно транспортные машины

         По способу свивки канаты классифицируют  на нераскручивающиеся и раскручивающиеся. Проволоки и пряди раскручивающихся канатов после снятия перевязки их концов стремятся выпрямиться (что приводит к раскручиванию). Нераскручивающиеся канаты свиты из заранее деформированных проволок и прядей, получающих перед свивкой форму, соответствующую их положению в канате. В этих канатах растягивающее усилие более равномерно распределяется между прядями каната и между проволоками в прядях; они обладают большей сопротивляемостью переменным изгибам, оборванные проволоки сохраняют своё первоначальное положение и не выходят из каната, что облегчает обслуживание и уменьшает износ поверхности барабана и блока.

        Сварные цепи изготавливают из круглой углеродистой стали. Они бывают двух типов: короткозвенные и длиннозвенные.

        Грузовые пластинчатые  цепи состоят из стальных пластин, соединённых валиками. Элементы цепи изготовляют из сталей 40, 45, 50 и подвергают термической обработке.

      

         Силовым  полиспастом называют систему подвижных и неподвижных блоков, соединённых гибкой связью (канатом), используемую для уменьшения натяжения каната и соответственно для уменьшения момента от рабочей нагрузки на барабане. Введение силового полиспаста приводит к уменьшению передаточного числа механизма, что влечёт за собой уменьшение габаритов передачи, её массы и стоимости.

Скоростные  полиспасты (рис.32) отличаются от силовых полиспастов тем, что в них усилие, обычно развиваемое гидравлическим или пневматическим приводом, приложено к

Рис.32.Схема скоро –          подвижной обойме, а груз подвешен к свободному концу

стного полиспаста            каната. При проигрыше в силе они  дают выигрыш в скорости

                                                   подъёма груза.

        Барабан. Различают барабаны для многослойной и однослойной навивки каната. При больших длинах навиваемого каната применяют барабаны с многослойной навивкой. Они могут быть выполнены с гладкой поверхностью навивания или с винтовой нарезкой на поверхности обечайки. По Правилам Госгортехнадзора борта барабанов должны выступать над верхним слоем уложенного каната не менее чем на два диаметра каната, а борта гладких барабанов для сварных цепей – не менее чем на ширину звена цепи. В большинстве случаев в грузоподъёмных машинах применяют нарезные барабаны, на которые канат наматывается в один слой.

        Соединение стальных канатов и цепей с деталями машин. Закрепление конца каната на оси производят при помощи коуша 1 (рис.33,а), предохраняющего канат от чрезмерных напряжений смятия и от истирания об ось. Коуш представляет собой стальное фасонное кольцо желобчатого сечения, соответствующего сечению каната, для которого этот коуш предназначен. Канат огибает коуш, ложась в желобок и соединяясь концом с основной своей ветвью. Это соединение производят при помощи зажимов 2 различной конструкции или же вплетением проволок конца каната в основную ветвь с последующей оплёткой этого места стальной проволокой (рис.33,б). Весьма надёжным является крепление конца каната при помощи втулки с последующей заливкой легкоплавким сплавом (рис.33,в). Канат пропускают через стальную втулку, конец его расплетают по длине, равной примерно двум длинам конуса втулки, вырезают органический сердечник, производят обезжиривание, протравливание кислотой и промывку проволок в горячей воде. Затем каждую проволоку сгибают пополам, конец каната втягивают во втулку и заливают легкоплавким сплавом. При этом получается монолитное соединение повышенной надёжности.

         Всё большее применение находит  соединение с опрессованием втулок  на канате (рис.33,г), являющееся при  наличии штампов для опрессования  простым, надёжным и  

 

 

высокопроизводительным  способом; применяют также зажимы с обжимной гайкой (рис.33,д). Большое  применение имеют клиновые зажимы (рис.33,е), позволяющие осуществить быструю  сборку и разборку соединения.

                     

                        

                                               Рис.33. Узел крепления конца каната

                а – зажимами; б – заплёткой;  в – втулкой с заливкой легкоплавким  сплавом; г – опрессованием  втулки;

                                          д – обжимной  гайкой; е –  клиновое; 1 – коуш; 2 – зажим; 3 –  втулка; 4 – клин

        

         Блоки для канатов выполняют из серого чугуна, предел прочности при растяжении которого должен быть не менее 150 МПа, или из литейной стали с пределом прочности не менее 450 МПа.

         Наиболее рациональным методом изготовления блоков является штамповка. Профиль ручья блока (рис.34,а) выполняют так, чтобы обеспечить беспрепятственное сбегание и набегание каната, а также соприкосновение с ним наибольшей поверхности ручья. Для повышения долговечности каната иногда применяют блоки с ручьём, футерованным алюминием, резиной, пластмассой (рис.34,б,в), что резко повышает срок службы.

                         

                                                         Рис.34. Блоки для канатов:

                а – профиль ручья блока;  б, в – ручей блока, футерованный  соответственно пластмассой и  алюминием

Звёздочки для круглозвенных сварных цепей, как правило, выполняют литыми из чугуна или стали. Звенья сварной цепи входят на звёздочке в специальные гнёзда, выполненные по форме звена. Вследствие этого звёздочка получается многогранной. Звенья цепи, расположенные в плоскости, перпендикулярной плоскости граней, входят в специальный паз (рис.35,а).

                     Рис.35. Звёздочки

а, б – соответственно для сварной  и пластинчатой цепей

 

6. Тормозные  устройства

         Механизмы грузоподъёмных машин  должны быть снабжены надёжными  тормозными устройствами, обеспечивающими  в механизмах подъёма остановку  груза и удерживание его в  подвешенном состоянии, а в  механизмах передвижения и поворота  остановку механизма на определённой  длине тормозного пути с последующим  удерживанием механизма в неподвижном  состоянии.

        Торможение механизмов с электрическим  приводом обычно осуществляется  как электрическим, так и механическим  способом. Электросхемы некоторых современных машин допускают возможность значительного уменьшения скорости механизма к моменту замыкания тормоза. Однако и в этом случае механический тормоз остаётся единственным средством остановки механизма при прекращении подачи электроэнергии. Поэтому расчёт таких механизмов должны вести с учётом полного тормозного момента, не принимая во внимание возможность его уменьшения вследствие торможения.

        По конструктивному выполнению  рабочих элементов тормозные  устройства грузоподъёмных машин  разделяют на колодочные, рабочим элементом которых является колодка, трущаяся по наружной цилиндрической поверхности тормозного барабана; ленточные – с рабочим элементом в виде гибкой ленты, трущейся по тормозному барабану; дисковые – с рабочим элементом в виде целых дисков или отдельных сегментных колодок; конические – с рабочим элементов в виде конуса. Последние две конструктивные разновидности тормозов обычно объединяют в группу тормозов с замыкающим усилием, действующим вдоль оси тормоза ( тормоза с осевым нажатием).

        По принципу действия тормозные  устройства бывают автоматические, замыкаемые одновременно с выключением двигателя механизма, и управляемые с помощью педали или рукоятки.

        По назначению тормозные устройства  классифицируют на стопорные, которые производят остановку машины, вступая в действие в конце движения; спускные тормоза и регуляторы скорости, ограничивающие скорость движения в определённых пределах.

        По характеру действия приводного  усилия тормозные устройства разделяют на нормально замкнутые, которые замыкаются постоянно действующей внешней силой (весом замыкающего груза, усилием пружины), а размыкаются прилагаемым при необходимости приводным усилием: нормально разомкнутые, которые размыкаются постоянно действующей внешней силой, а замыкаются приводным усилием; комбинированные, работающие в нормальных условиях, как тормоза, нормально разомкнутые, а в аварийных условиях – как тормоза, нормально замкнутые действием замыкающего усилия.

        Остановы – устройства, служащие для удерживания груза в подвешенном состоянии. Они не препятствуют подъёму груза, но исключают возможность его самопроизвольного опускания под действием собственного веса. Как самостоятельное тормозное устройство остановы применяют редко, обычно они являются сборочной единицей сложных тормозных устройств. Остановы бывают храповые и фрикционные. В грузоподъёмных машинах главным образом применяют храповые остановы.

 

 

7. Привод грузоподъёмных машин

         В зависимости от типа, назначения  и характера работы грузоподъёмной  машины механизмы её могут  иметь машинный или ручной  привод. Машинный привод разделяют  на электрический, механический, гидравлический и пневматический: кроме того, в ряде машин находит  применение комбинированный привод, например, дизель – электрический,  электрогидравлический и электропневматический.  Источником энергии в приводе  служит двигатель (внутреннего  сгорания, электрический, гидравлический, пневматический и др.).

        Наибольшее применение в грузоподъёмных  машинах находит электрический привод от электродвигателя, преимущества которого следующие: возможность установки к каждому механизму грузоподъёмной машины, что значительно упрощает конструкцию и управление механизмами; высокая экономичность по сравнению с другими типами приводов; лёгкость регулирования скорости в значительных пределах и удобство реверсирования механизмов; безопасность работы, простота устройства и надёжность работы различных предохранительных устройств; возможность работы со значительными кратковременными перегрузками.

        В передвижных кранах широко  применяют привод от двигателей внутреннего сгорания. Преимуществами этого привода являются относительно небольшие размеры и масса, высокий КПД, высокая экономичность, возможность скорости механизма.

        Большое распространение в передвижных кранах получает дизель – электрический привод, при котором дизель приводит в движение электрогенератор, питающий электроэнергией электродвигатели различных механизмов машины.

         Всё большее применение находит  гидравлический привод грузоподъёмных  машин.

                                   8. Механизмы подъёма груза

 

      Механизм подъёма  (рис.36) состоит обычно из зубчатого  цилиндрического или червячного  редуктора, соединённого муфтой  с электродвигателем, и тормозного  устройства. Выходной вал редуктора  соединён с барабаном, на котором  закреплён гибкий грузовой элемент,  соединённый с грузозахватным  устройством. Соединение валов механизмов рекомендуется выполнять при помощи зубчатых или упругих муфт.

 

Рис. 36. Схема механизма подъёма

с приводом от электродвигателя

9. Механизмы  изменения вылета стрелы

         Схемы механизмов изменения вылета  с жёсткой кинематической связью  механизма со стрелой приведены  на рис.37. Из этих механизмов  наиболее распространён реечный механизм (рис.37,а), как один из наиболее лёгких и простых в изготовлении. Он имеет зубчатую или цевочную рейку 1, перемещаемую приводной шестернёй 2 в качающихся направляющих. Рейка шарнирно соединена со стрелой.

        

 

 

        Винтовой механизм (рис.37,б) состоит из приводной гайки 3 и винта 4, шарнирно соединённого со стрелой. Гайка вместе с приводным механизмом и двигателем расположена на шарнирных опорах, что даёт возможность ей вместе с винтом поворачиваться относительно горизонтальной оси при подъёме стрелы.

         Гидравлический механизм (рис.37,в) имеет качающийся гидроцилиндр 5, шток 6 поршня которого соединён со стрелой. Этот механизм обеспечивает плавную работу.

         Секторный механизм (рис.37,г) имеет зубчатый сектор 7, связанный с ведущей шестернёй 8. Этот механизм обеспечивает равномерную угловую скорость качания стрелы и при необходимости низкое её опускание. Однако он обладает большой массой и громоздкостью. Секторно – кривошипный механизм (рис.37,д) несколько проще по конструктивному исполнению и обладает меньшей массой, чем секторный.

Кривошипно – шатунный механизм (рис.37,е) состоит из кривошипа 9 и шатуна 10, соединённого с коромыслом 11, которое связано тягой 12 со стрелой. Этот механизм надёжен и безопасен в работе, особенно, если крайние положения стрелы соответствуют мёртвым точкам кривошипного механизма. В этом случае кривошипно – шатунный механизм не требует концевых

      Рис.37. Схемы механизмов изменения  вылетов:            защитных устройств и 

 а – реечный; б – винтовой; в – гидравлический; г – секторный; д – секторно -     исключает возможность       кривошипный; е – кривошипно – шатунный                                                                        падения или опрокидывании

                                                            стрелы на кран при переходе  её за крайние положения.

 

10. Механизмы  передвижения

         Механизм передвижения – это  приводное устройство для передвижения  крана или тележки по горизонтали.  Механизмы передвижения разделяют  на два вида: с приводными колёсами и канатной или цепной тягой. Механизм с приводными колёсами установлен непосредственно на перемещаемом объекте (на тележке или мосту крана), а механизм с канатной или цепной тягой расположен отдельно от перемещаемого объекта и соединён с ним гибким элементом (канатом, цепью).

        Краны и крановые тележки опираются  на ходовые колёса. Колёса, соединенные  с приводом, являются приводными (ведущими), а остальные – холостыми  (ведомыми). Иногда все ходовые  колёса крана являются приводными. Механизмы передвижения мостовых  кранов могут быть выполнены с тихоходным или быстроходным трансмиссионным валом и с раздельным приводом.

 

 

 

11. Механизмы  поворота

        Механизм поворота предназначен  для вращения поворотной части  крана и груза.

Поворотные краны можно разделить  на две группы: краны, грузоподъёмность которых не зависит от вылета и стреловые краны, грузоподъёмность которых, для обеспечения требуемой устойчивости, изменяется с изменением вылета стрелы. Металлоконструкции кранов, грузоподъёмность которых не зависит от вылета, установлены на колонне, которая может быть выполнена неподвижной или поворотной. Механизм поворота (рис.38) имеет двигатель, соединённый муфтой 3 с червячно – планетарным редуктором 2, имеющим горизонтальное расположение