Файл: Лекция 2 Полиспасты. Классификация, кратность, кпд. Гибкие элементы. Стальные канаты. Сварные и пластинчатые цепи.doc

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 35

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Лекция №2

  1. Полиспасты. Классификация, кратность, КПД.

  2. Гибкие элементы. Стальные канаты. Сварные и пластинчатые цепи.

  3. Барабаны, блоки, звездочки.


I. Полиспасты.

Полиспастами называют систему подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом или цепью, которая предназначена для выигрыша в силе – силовые полиспасты или скорости – скоростные полиспасты. В подъемных механизмах применяют в основном силовые полиспасты, для уменьшения усилия в канате и снижения передаточного числа редуктора.

В зависимости от схем группировки блоков различают кратные и степенные. Под кратностью полиспаста понимают отношение числа ветвей грузового каната, к которым подвешен груз, к числу ветвей каната, идущих к барабану подъемного механизма. Полиспасты состоят из 2-х групп блоков – подвижной и неподвижной.

В
зависимости от количества канатов, идущих к барабану, полиспасты делятся на одинарные и сдвоенные. У одинарных полиспастов только одна ветвь грузового каната навивается на барабан, у сдвоенных – 2.
У одинарных полиспастов верхние блоки неподвижны, нижние подвижны, т.е. перемещаются вместе с грузом.

В неподвижном полиспасте сила натяжения во всех ветвях каната одинакова: , где - число ветвей каната, на которых подвешен груз.

Для одинарного полиспаста является кратностью или передаточным числом .

При подъеме груза в следствии потерь в блоках и от жесткости каната при изгибе натяжение в ветвях распределяется неравномерно. Соотношение между отдельными натяжениями каната при подъеме груза: .

Уравнение равновесия системы: , после преобразований:
.

КПД полиспаста определяет как отношение полезной работы при подъеме груза на высоту , к затраченной работе : ; .

Недостатком одинарных полиспастов является то, что вместе с подъемом груз перемещается по горизонтали, вследствие чего изменяются величины реакций опор барабана и трудно установить точно груз.

Сдвоенные полиспасты обеспечивают строго вертикальное перемещение груза, реакции в опорах барабана распределяются равномерно.

Сдвоенный полиспаст состоит из 2-х одинарных полиспастов с уравнительным блоком. На барабан навиваются две ветви каната полиспаста. Уравнительный блок при подъеме или опускании груза не вращается и служит для уравнивания длин правой и левой ветви каната полиспаста при неравномерной вытяжке. Поэтому, его диаметр меньше, чем у основных и располагается он по оси симметрии сдвоенного полиспаста.

Кратность сдвоенного полиспаста: , т.е. равна половине ветвей, на которых подвешен груз, или числу подвижных блоков в крюковой подвеске.

КПД сдвоенного полиспаста, вместо следует брать кратность : ;

Кратность полиспастов механизмов подъема зависит от и определяется технико-экономическими расчетами. Чем больше кратность полиспаста, тем меньше диаметры каната, блоков, барабана, и меньше передаточное число редуктора, масса и габариты, но с другой стороны при этом увеличиваются длины каната, барабана и число блоков.


Неподвижным называют блок, ось которого не перемещается вместе с грузом при подъеме и опускании последнего.

Подвижным называют блок, ось которого перемещается вместе с грузом.


II. Гибкие грузовые органы.

К ним относятся канаты и цепи. Стальные проволочные канаты являются основным типом гибких органов, применяемых в ГПМ. Они имеют следующие достоинства: высокую прочность, небольшую погонную массу, большую гибкость во всех направлениях, возможность работы на высоких скоростях, бесшумность работы, большую долговечность и надежность.

Канаты изготавливают из высокопрочной стальной проволоки диаметром 0,2-3 мм. Классифицируются они по следующим признакам:

  1. по типу свивки: канаты с точечным касанием (ТК) отдельных проволок между слоями при разносторонней свивке; канаты с линейным касанием (ЛК) проволок смежных слоев по всей длине при односторонней свивке; канаты с точечно-линейным касанием (ТЛК), где 2 слоя проволок свиты в одну сторону, а 3-й в противоположную.

  2. по направлению свивки: правая и левая.

  3. по виду свивки: крестовая, где проволоки в прядях свиты в одну сторону, а пряди в канат – в противоположную; односторонняя – направление свивки проволок в пряди и прядей канате совпадают; комбинированная, в которой проволоки в пряди свиты во взаимно-противоположных направлениях, а пряди в канат свиты вправо или влево.

  4. по количеству прядей: одно-, трех-, пяти-, шести-, семи-, восьми- и восемнадцатипрядные.

Конструкция канатов имеет индекс, включающий буквенные и цифровые обозначения: , означает, что канат имеет 6 прядей по 19 проволок в каждой и 1 органический сердечник. Цифры в скобках обозначают, что в центре каждой пряди размещена 1 проволока, вокруг которой во втором слое расположены 6 проволок, а в наружном слое 6 проволок одного и 6 другого диаметра (6/6).

Условное обозначение канатов записывают таким образом: например грузовой канат башенного крана: 24,0-Г-1-Л-О-Н-18(ГОСТ 2688-69). Это означает, что канат имеет наружный диаметр 24 мм, грузовой, первой марки из светлой проволоки (не обозначается), левой односторонней свивки, нераскручивающийся с временным сопротивлением разрыву 18 МПа.

Канаты односторонней свивки имеют меньшую жесткость, больший срок службы по сравнению с канатами крестовой свивки, у них недостаток - самораскручивание. Поэтому такие канаты применяют только в подъемниках. В значительной мере работоспособность каната определяют конструкция и качество сердечников. Сердечники в канате служат опорой прядей, придают канату гибкость и удерживают смазку.


Наиболее широко в ГПМ применяют шестипрядные канаты крестовой свивки с числом проволок 222 и 366; для подъемников используют канаты параллельной свивки.

В последнее время все чаще применяют двухслойные канаты с повышенной эластичностью вследствие малого диаметра проволоки.

Долговечность канатов зависит от соотношения диаметров блоков и каната и расчетного коэффициента запаса прочности; чем меньше это отношение и запас прочности, тем ниже долговечность каната. Основными причинами преждевременного выхода каната из строя являются: неправильный выбор конструкции каната, материала, абразивный износ, нерегулярная смазка. Для повышения долговечности каната необходимо стремится к уменьшению числа блоков и избегать изгибов в противоположных направлениях. Срок службы канатов односторонней свивки в 1,25…1,5 раза больше, чем крестовой из-за большей длины контакта проволочек с поверхностью касания и меньшей жесткости.

На долговечность канатов влияют материал и футеровка блоков. Чугунные увеличивают срок службы каната примерно в 1,3 раза по сравнению со стальными. Степень износа каната определяется числом оборванных проволочек на длине одного шага.

Шаг свивки каната определяют следующим образом. На поверхности какой-либо пряди наносят метку, от которой отсчитываю вдоль центральной оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната (например, 6 в шестипрядном канате) и на следующей после отсчета пряди (в данном случае на седьмой) наносят вторую метку. Расстояние между метками принимают за шаг свивки каната. Имеется таблица браковки каната, где указывается конструкция канатов, какой свивки и сердечником, и число обрывов проволок на длине одного шага свивки каната, при котором канат должен быть забракован. Если груз подвешен на 2-х канатах, то каждый канат бракуется в отдельности, причем допускается замена одного более изношенного каната. При обнаружении в канате оборванной пряди канат к дальнейшей работе не допускается.

Расчет канатов по нормам Госгортехнадзора с водится к определению максимального натяжения и разрывного усилия, по которому выбирают тип и размеры каната.

Натяжение одной ветви одной ветви каната полиспаста при подъеме номинального груза:
, где - число ветвей полиспаста; - КПД полиспаста. Разрывное усилие , где - коэффициент запаса прочности каната, выбирают в зависимости от назначения машины и группы режима работы: - для кранов, - для подъемников с людьми, - для пассажирских лифтов.
Грузовые цепи.

Они делятся на сварные и пластинчатые. Сварные цепи применяются в талях, подъемных механизмов малой грузоподъемности и с ручным приводом, а также для подвешивания грузов к кранам. Изготавливают сварные цепи из стали 10, Ст 3ц, Ст 2 без применения серы и фосфора.

Способы сварки: электродуговая, кузнечная, горновая. После изготовления для снятия внутренних напряжения цепи отжигают.

Находящиеся в эксплуатации стропы должны иметь бирку с указанием номера, даты испытания и допустимой нагрузки. Все … приспособления должны периодически осматриваться лицом, на которое возложено их обслуживание, но не реже чем через каждые 10 дней и через каждые 6 месяцев испытываться нагрузкой, вдвое превышающей номинальную.

Износ звена сварной цепи допускается не более 10% первоначального диаметра цепи.

Сварные цепи проходят испытания на разрыв под нагрузкой, вдвое превышающей ее номинальную грузоподъемность. Испытание цепи проводятся в течении 10 минут.

По конструкции сварные различают короткозвенные, когда шаг цепи и длиннозвенные ; по степени точности – калиброванные и некалиброванные. Калиброванные короткозвенные цепи применяют в качестве приводных. Расчет цепей затруднителен, так как каждое звено на блоках или барабане испытывает сложные деформации – растяжения, изгиба, контактные напряжения. Поэтому цепи, как и канаты выбирают по разрывному усилию, принимая коэффициент запаса прочности: для смешанного привода

Смотрите также файлы