Маркування

Ескіз	Формула каната
	Канати сталеві (ГОСТ 7665—69) Канат подвійного звивання типу ЛК-3 конструкції 6x25 6 основних пасм по 25 дротів у кожній. Формула (1+6; 6+12)+1. 1 – осьовий дріт 6 - число внутрішніх проволікав в пасмі 12 - число зовнішніх проволікав в пасмі 1-сердечник
	Канати сталеві (ГОСТ 7679—69) Канат подвійного звивання типу ТЛК-0 конструкції 6х31 6 основних пасм по 31 дроту в кожній. Формула(l+6+12+12)+ 1 1-центральний дріт в пасмі 6-внутрішній шар 12-середній шар 12-зовнішній шар 1-сердечник
	Канати сталеві (ГОСТ 7669—69) Канат подвійного звивання типу ТЛК-РО конструкції 6x36 6 основних пасм по 36 дротів у кожній. Формула (1+7+7/7+14) + 7x7(1+6) 1-центральний дріт в пасмі 7-внутрішній шар 7/7-средний шару по 7 дротів двох діаметрів 14-зовнішній шар 7 внутрішніх пасм по 7 дротів у кожній 1-центральний дріт в пасмі 6 – зовнішнього шару
	Канати сталеві (ГОСТ 7668—69) Канат подвійного звивання типу ЛК-РО конструкції 6x36 Формула (1+7+7/7+14) + 1. 1-центральний дріт в пасмі 7-внутрішній шар 7/7-средний шар по 7 дротів двох діаметрів 14-зовнішній шар 1- сердечника

Термін служби канатів одностороннього звивання в 1,25... 1,5 разу більший, ніж хресний унаслідок більшої довжини контакту тяганини з поверхнею торкання і меншої жорсткості.На довговічність канатів впливають матеріал і футерування блоків:

- чавунні блоки збільшують термін служби каната приблизно в 1,3 разу в порівнянні із сталевими;

- блоки з футерованими струмками (капроном, текстолітом, алюмінієм) підвищують довговічність канатів приблизно в 2 рази.

- алюмінієве футерування застосовують при високих температурах навколишнього середовища і великої запиленої.

Канати довговічніші, якщо зовнішні шари пасм мають більший діаметр дроту, проте при цьому підвищується їх жорсткість (рис. 1).

Для підвищення довговічності каната застосовується обтискання зовнішніх пасм (рис. 2). Термін служби підвищується завдяки тому, що збільшується площа контакту Рис. 1. Перетин канату

Рис. 2. Обтискання каната та струмка блока.

каната Для виявлення внутрішніх пошкоджень каната

застосовують дефектограф.

Ступінь зносу каната визначається числом обірваних дротів на довжині одного кроку навивки пасма.

Держміськтехнаглядом встановлена гранична норма обірваних дротів, що сягає 5—14%залежно від конструкції каната

Розрахунок і вибір канатів. Напруження, що виникають в матеріалі дротів, залежать від багатьох чинників:

- конструкції і діаметру каната,

- діаметрів дротів, що входять в канат,

- числа пасм,

- кутів нахилу пасм і дротів в пасмах,

- матеріалу сердечника,

- типу і якості звивання,

- розмірів і конструкції блоків і барабана, що огинається канатом,

- зусилля натягнення і т.д.

Встановити математичну залежність між всіма чинниками, що впливають на напружений стан проволікав в канаті, практично неможливо.

Дослідженнями встановлено, що основними чинниками, від яких залежить термін служби канатів, є:

- максимальне натягнення каната

- відношення діаметру блоків і барабана до діаметру каната.

Розрахунок канатів. Максимальне натягнення у канаті, що набігає на барабан, при підйомі вантажу визначають за формулою:

де Q – маса вантажу; z – кількість гілок на яких висить вантаж; z = ia; i – кратність поліспаста; а – тип поліспаста (здвоєний а=2 або простій а=1); h _П— к.к.д. поліспаста.

При збіганні каната з рухомого блоку к.к.д. поліспаста

де h _би — к.к.д. блоку з урахуванням жорсткості каната; для блоку на підшипниках каченія h _би = 0,98-0,97; на підшипниках ковзання h _би = 0,96-0,95.

При збіганні каната з нерухомого блоку к.п.д. поліспаста

де n_б - кількість направляючих блоків.

Канат вибирається за розривним зусиллям згідно правил Держміськтехнагляду

де n_к – коефіцієнт запасу міцності каната, що залежить від типу привода, режиму роботи та призначення каната.

Ланцюги. Вантажні ланцюги в підйомних механізмах застосовуються рідше, ніж канати

Класифікація. За конструкції вони діляться на

- зварні

- пластинчасті

За конструкції зварні ланцюги розрізняють

- коротколинкові, коли крок ланцюга р = 2,6 d

- довголанкові, коли крок ланцюга р = 3,6 d

За ступенем точності зварні ланцюги розрізняють

- калібровані (відхилення складають: за кроку ±0,03d, за шириною ±0,05d)

- некалібровані (±0,1 d).

Ланцюги мають наступні переваги

- висока міцність

- легкість заміни зношених ланок.

Недоліки ланцюгів

- велика маса,

- менша надійність,

- неможливість контролювати якість ланцюга при роботі,

- не допускають високих швидкостей І поштовхів навантажень із-за небезпеки раптового розриву,

- вища вартість.

Зварні ланцюги виготовляють зварні ланцюги із сталі 10, СТЗЦ, Ст2 без домішок сірки і фосфору, щоб уникнути червоноламкості і холодноламкості.

Способи зварки:

- електродуга,

- ковальська,

- сурмова.

Після виготовлення для зняття внутрішніх напруг ланцюга відпалюють. Зварні ланцюги проходять випробування на розрив під навантаженням, рівній половині руйнуючого навантаження. При цьому не повинно бути залишкових деформацій.

Пластинчасті ланцюги складаються з пластин, сполучених між собою валиками. Число пластин залежить від вантажопідйомності і може бути рівне 2... 12.

Пластинчасті ланцюги виготовляють із сталі 40, 45, 50 і випробовують, як і зварні.

Зварні ланцюги застосовуються в талях, підйомних механізмах малої вантажопідйомності і з ручним приводом, а також для підвішування вантажу до крюків.

Пластинчасті ланцюги застосовують в талях і підйомних механізмах з тими, що направляють, при великих навантаженнях і малій висоті підйому, де потрібні невеликі габарити приводу і мала витяжка тягового органу.

Ланцюги зварні мають наступні переваги

- велика гнучкість на всіх напрямках,

- простота конструкції,

- малі габарити ланцюгового приводу.

Ланцюги зварні мають наступні недоліки

- велика маса,

- недостатня надійність унаслідок того, що не виключається раптовість розривів,

- велика чутливість до динамічних навантажень,

- малі допустимі швидкості руху ланцюга (0,5... 1,5 м/с).

Ланцюги пластинчаті мають наступні преваги

- надійніші в роботі, оскільки немає зварного стику і елементи ланцюга виконані з міцної сталі;

- забезпечують плавнішу роботу приводу, чим зварні ланцюги

Ланцюги пластинчаті мають наступні недоліки

- велика маса,

- недостатня надійність унаслідок того, що не виключається раптовість розривів,

- велика чутливість до динамічних навантажень,

- малі допустимі швидкості руху ланцюга (0,5... 1,5 м/с).

Ланцюги обирають за розривним зусиллям як і канати згідно ГОСТ 2319-70, приймаючи коефіцієнт запасу міцності:

- для машинного приводу К = 6...8,

- для ручного К= 3.

Поліспасти. Для підйому важких предметів людина з давніх пір навчилася застосовувати важелі.

Важель є елементом багатьох сучасних знарядь праці: від ножиць і плоскогубців до рукоятки ручного гальма автомобіля і стріли підйомного крана. Поліспаст є різновидом важеля.

Поліспаст - система рухомих і нерухомих блоків, сполучених гнучким зв'язком (канатом), що використовується для зменшення натягнення каната і відповідно для зменшення моменту від робочого навантаження на барабані, а також для виграшу в силі (силові поліспас ти) або швидкості (швидкісні поліспасти).

Блоки поліспаста поділяють на

- рухомі, вісь яких переміщується в просторі,

- нерухомі, вісь яких не переміщається.

Невелике колесо, укріплене на нерухомій осі, вико рис-товується як блок (рис. 3). Блок дозволяє змінювати напрям дії сили.

Плечі сил ОА та ОВ, прикладених до різних точок нерухомого блоку, однакові, тому нерухомий блок не дає виг- Рис. 3. Блок

рашу в силі.

Блок, укріплений на рухомій осі дозволяє не тільки змінювати напрям дії сили, а й отримати виграш у силі у 2 рази.

При підйомі вантажу вагою Р за допомогою рухомого блоку виграш у силі у два рази виходить, оскільки плече ОА сили Р у два рази ме-

Рис 4. Поліспаст нше за плече ОВ сили F натягнення троса. При ви-

тягуванні троса на довжину L вантаж піднімається лише на висоту 0.5 L; отже, і рухомий блок не дає виграшу в роботі. Це є слідством закону збереження і перетворення енергії.

Вибір поліспаста. У механізмах підйому з безпосередньою навивкою каната на барабан звичайно застосовують здвоєний поліспаст, при використанні якого забезпечується вертикальне переміщення вантажу, однакове навантаження на підшипники барабана і на ходові колеса візка не залежно від висоти підйому вантажу. Приблизно кратність поліспаста обирається за таблицею.

Силові поліспасти. Поліспаст силовий (рис. 5) - система рухомих і нерухомих блоків, сполучених гнучким зв'язком (канатом), що використовується для зменшення натягнення каната і відповідно для зменшення моменту від робочого навантаження на барабані, а також для виграшу в силі

У підйомних механізмах застосовують в основ- Рис. 5. Силовий

ному силові поліспасти для зменшення зусилля в поліспаст

канаті і зниження передавального числа редуктора.

Введення силового поліспаста призводить до зменшення передавального числа механізму, що спричиняє за собою зменшення габаритів передачі, її маси і вартості.

Для силового блоку натягнення F і швидкість гілки u_s Визначається наступним чином:

де Q – вага вантажу; u - швидкість підйому вантажу; h - к.к.д. блоку. h = 0,97-0,98 для блоків на підшипниках каченія; h = 0,94-0,96 для блоків на підшипниках ковзання.

К.к.д. канатного блоку враховує втрати на тертя в опорах і жорсткість каната, залежить від кута обхвату блока канатом, від конструкції і стану опор осі блоку, від співвідношення між діаметром каната і діаметром блоку, а також від виконання блоку нерухомим або рухомим. Найістотніший вплив на ККД блоку з цих чинників мають втрати в опорах;

Силові поліспасти розділяються на одинарні та подвійні.

Силові одинарні поліспасти. Поліспаст силовий одинарний - силовий поліспаст у якого верхні блоки нерухомі (у просторі), а нижні рухомі - переміщаються разом з вантажем. Застосовується у стрілових підйомних механізмах.

Кратність одинарного поліспаста визначається як число гілок каната, на яких підвішений вантаж

У нерухомому поліспасті сила натягнення у всіх гілках каната однакова:

;

де m - число гілок поліспаста, на яких підвішений вантаж.

Для одинарного поліспаста m є кратністю або передавальним числом u_п = m.

При підйомі вантажу унаслідок втрат в блоках і від жорсткості каната при вигині, натягнення в гілках розподіляється нерівномірно:

F₁ = F∙h; F₂ = F₁∙h; F₃ = F₂∙h... F_m-і = F_m-2∙h

Рівняння рівноваги системи:

Q = F + F₁ + F₂ +... +F_m-1 = F∙ (1+h+h²⁺… + h^m-1).

Після визначення суми геометричної прогресії одержимо формулу для розрахунку натягнення гілки каната:

,

К.К.Д. поліспаста:

Якщо гілка, що тягне, сходить з нерухомого блоку (на мал. штрихова лінія), то

Введення силового поліспаста призводить до зменшення передавального числа механізму, що спричиняє за собою зменшення габаритів передачі, її маси і вартості.

Основна перевага одинарних поліспастів у тому, що їм потрібна менша довжина канату, ніж у подвійному

Недоліком одинарних поліспастів є те що, разом з підйомом вантаж переміщається також по горизонталі, унаслідок чого змінюються величини реакції опор барабана і важко точності установки вантажу.

Силові подвійні поліспасти. Поліспаст силовий подвійний поліспаст, що складається з двох одинарних поліспастов з врівноважуючим блоком, при чому на барабан (з правим і лівим різьбленням) навивається одночасно дві гілки каната поліспаста. Застосовується у пролітних кранах

Подвійні поліспасти забезпечують вертикальний підйом вантажу, реакції в опорах барабана розподіляються рівномірно.

Кратність подвійного поліспаста - рівна половині гілок, на яких підвішений вантаж, або числу рухомих блоків в гакової підвіски:

Кратність поліспастів механізмів підйому залежить від вантажопідйомності і визначається техніко-економічними розрахунками. Чим більше кратність поліспаста, тим менше діаметри каната (але не менш допустимого), блоків і барабана і менше передавальне число редуктора, маса і габарити, але з другого боку при цьому збільшуються довжини каната, барабана і число блоків.

Зрівняльний блок при підйомі (опусканні) вантажу не обертається і служить для зрівнювання довжин правої і лівої гілок каната поліспаста при нерівномірній витяжці. Тому його діаметр приймають менше, ніж у основних, і розташовується він по осі симетрії здвоєного поліспаста: у верхній обоймі при парній і в нижній при непарній кратності.

Схеми подвійних поліспастів

простого двократного	простого триразового	здвоєного двократного із зрівняльним блоком (С)
здвоєного триразового із зрівняльним блоком (С)	здвоєного двократного із зрівняльною траверсою (А)

К.К.Д. здвоєного поліспаста визначають за формулами для одинарного поліспаста, але замість m слід брати кратність u_п:

;

Швидкісні поліспасти. Поліспаст швидкісний - система рухомих і нерухомих блоків, сполучених гнучким зв'язком (канатом), що використовується для зменшення натягнення каната і відповідно для зменшення моменту від робочого навантаження на барабані, а також для виграшу у швидкості

Швидкісні поліспасти(рис. 6) відрізняються від силових поліспастов тим, що в них зусилля, що звичайно розвивається гідравлічним або пневматичним приводом, докладене до рухомої обойми, а вантаж підвішений до вільного кінця ка-

ната. При програші у силі вони дають виграш у

швидкості підйому вантажу.

Швидкісні поліспасти знаходять обмежене застосування в тихохідних гідравлічних і пневматичних механізмах. Рис. 6. Швидкісний

Для швидкісного блоку (рис. 6) сила на поршні поліспаст

і його швидкість будуть рівні:

У ряді випадків, наприклад в гідравлічних або пневматичних підйомниках, знаходять застосування швидкісні поліспасти, за допомогою яких при малих швидкостях руху приводного елементу досягається підвищена швидкість руху вантажу.

Дата добавления: 2014-01-07