Каким образом допускается сращивание цепей. Методические указания к выполнению практических работ. Какие цепи применяются на грузоподъемных машинах

Задачи 81-90

Произвести расчет вертикального ковшевого элеватора производительностью Q , предназначенного для транспортирования материала насыпной плотностью r , средней крупностью а с на высоту Н . Элеватор установлен на открытой площадке.

Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 5.

Таблица 5

№ задачи	Q , т/ч	r , т/м3	а с , мм	Транспортируемый материал
				Глина сухая

				Колчедан флотационный
				Сера комовая
				Песок сухой
				Известняк
				Мел дробленный
				Зола сухая

				Боксит дробленный

Методические указания: , с.216...218, пример 12.

Методические указания к выполнению практических работ

Практическая работа № 1

Выбор стальных канатов и цепей, блоков, звёздочек и барабанов .

1. Выбор стальных канатов и цепей .

Точный расчёт канатов, сварных и пластинчатых цепей, вследствии неравномерности распределения напряжений, очень сложный. Поэтому их расчёт выполняется по нормам Госгортехнадзора.

Канаты и цепи подбирают по ГОСТу в соответствии с соотношением:

F р £ F р. m

где F р. m - разрывное усилие каната (цепи), принимаемое по таблицам

соответствующих ГОСТов на канаты (цепи);

F р - расчётное разрывное усилие каната (цепи), определяемое по

F р = F m ах · n,

где n - коэффициент запаса прочности, принимаемый по данным Пра-

вил Госгортехнадзора в зависимости от назначения каната и

режима работы механизма. Его значение для канатов nk и цепей

nц приведены в таблице П1 и П2.

F m ах - максимальное рабочее усилие ветви каната (цепи):

Fmах = G/ z · h n , кН,

Здесь G - вес груза, кН;

z - число ветвей каната (цепи), на которых подвешен груз;

h n - КПД полиспаста (табл. П3).

Число ветвей каната, на которых подвешен груз, равно:

z = u · а ,

где а - число ветвей, наматываемых на барабан. Для простого (оди

нарного) полиспаста а = 1, а для сдвоенного а = 2;

u - кратность полиспаста.

По полученному значению разрывного усилия F р из условия F р £ F р. m

по таблицам ГОСТов подбираем размеры каната (цепи).

Пример 1. Подобрать канат для механизма подъёма мостового крана грузоподъёмностью G = 200 кН. Высота подъёма груза Н = 8м. Режим работы – лёгкий (ПВ = 15%). Полиспаст сдвоенный кратностью u = 4.

Исходные данные:

G = 200 кН – вес поднимаемого груза;

Н = 8м – высота подъёма груза;

Режим работы – лёгкий (ПВ = 15%);

а = 2 – число ветвей, наматываемых на барабан;

u = 4 – кратность полиспаста.

Максимальное рабочее усилие одной ветви каната:

Fmах = G/ z · h n = 200/ 8 · 0,97 = 25,8 кН,

где z = u · а = 4 · 2 = 8 – число ветвей, на которое подвешен груз;

h n - КПД полиспаста, по табл. П3 при u = 4 для полиспаста с подшип-

ником качения h n = 0,97 Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n к = 5 · 25,8 = 129 кН,

где n к – коэффициент запаса прочности каната, для крана с машинным

приводом при лёгком режиме работы n к = 5 (табл. П1).

По ГОСТ 2688-80 (табл. П5) выбираем канат типа ЛК – Р 6х19+1 о. с. с разрывным усилием F р. m . = 130 кН при пределе прочности G в = 1470 МПа, диаметр каната d к = 16,5 мм. Фактический запас прочности каната:

n ф = F р. m . · z · h n/ G = 130 · 8 · 0.97/200 = 5.04 > n к = 5,

Следовательно, выбранный канат подходит.

Пример 2. Подобрать сварную калиброванную цепь для ручной тали грузоподъёмностью G = 25 кН. Кратность полиспаста u = 2 (полиспаст простой).

Исходные данные:

G = 25 кН – грузоподъёмность тали;

u = 2 – кратность полиспаста;

а = 1 – полиспаст простой.

Fmах = G/ z · h б = 25/2 · 0,96 = 13 кН,

где z = u · а = 2 · 1 = 2 – число ветвей, на которое подвешен груз;

h б = 0,96 - КПД цепного блока. Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n ц = 3 · 13 = 39 кН,

где n ц – коэффициент запаса прочности цепи, для сварной калиброванной

цепи при ручном приводе n ц = 3 (табл. П2).

По таблице П6 выбираем сварную калиброванную цепь с разрывным усилием F р. m . = 40 кН, у которой диаметр прутка d ц = 10 мм, внутренняя длина (шаг) цепи t = 28 мм, ширина звена В = 34 мм.

Фактический запас прочности:

n ф = F р. m . · z · h n/ G = 40 · 2 · 0.96/25 = 3,1 > n ц = 3.

Выбранная цепь подходит.

Пример 3. Подобрать грузовую пластинчатую цепь для механизма подъёма с машинным приводом грузоподъёмностью G = 30 кН. Груз подвешен на двух ветвях (z = 2).

Исходные данные:

G = 30 кН – вес поднимаемого груза;

z = 2 – число ветвей, на которых подвешен груз.

Максимальное рабочее усилие одной ветви цепи:

F m ах = G/ z · h зв = 30/2 · 0,96 = 15,6 кН,

где h зв = 0,96 - КПД звездочки.

Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n ц = 5 · 15,6 = 78 кН,

где n ц – коэффициент запаса прочности цепи, для пластинчатой цепи с

машинным приводом n ц = 5 (табл. П2).

По таблице П7 принимаем цепь с разрушающим усилием F р. m . = 80 кН, у которой шаг t = 40 мм, толщина пластины S = 3 мм, ширина пластины h = 60 мм, число пластин в одном звене цепи n = 4, диаметр средней части валика d = 14 мм, диамерт шейки валика d 1 = 11 мм, длина валика в = 59 мм.

Фактический запас прочности:

n ф = F р. m . · z · h n/ G = 80 · 2 · 0.96/30 = 5,12 > n ц = 5.

Выбранная цепь подходит.

2. Расчёт блоков, звёздочек и барабанов.

Минимально допустимый диаметр блока (барабана) по дну ручья (канавки) определяется по нормам Госгортехнадзора:

Д б ³ (е – 1) d к , мм

где е - коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, вы-

бираемый по нормативным данным Правил Госгортехнадзора

(табл. П4);

d к - диаметр каната, мм.

Размеры блоков нормализованны.

Диаметр блока (барабана) для сварных некалиброванных цепей определяют по соотношениям:

для механизмов с ручным приводом Д б ³ 20 d ц ;

для механизмов с машинным приводом Д б ³ 30 d ц ;

где d ц - диаметр прутка стали, из которого изготовлена цепь.

Диаметр начальной окружности звёздочки для сварной калиброванной цепи (диаметр по оси прутка, из которого изготовлена цепь) определяют по формуле:

Д н . о . = t/ sin 90 ° /z , мм

где t - внутренняя длина звена цепи (шаг цепи), мм;

z - число гнёзд на звёздочке, принимают z ³ 6.

Диаметр начальной окружности звёздочки для пластинчатой цепи опреде-

ляют по формуле:

Д н . о . = t/ sin 180 ° /z , мм

где t - шаг цепи, мм;

z - число зубьев звёздочки, принимают z ³ 6.

Барабаны для канатов применяют с однослойной и многослойной навивкой, с гладкой поверхностью и с винтовой нарезкой на поверхности обечайки, с односторонней и двухсторонней навивкой каната.

Диаметр барабана, как и диаметр блока, определяют по Правилам Госгортехнадзора:

Д б ³ (е – 1) d к , мм.

Длину барабана при двухсторонней навивке каната определяют по формуле:

а при односторонней навивке:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image005_7.png" width="124" height="32 src=">,

где z – количество рабочих витков каната;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image007_5.png" width="18" height="23 src=">,

Где b – расстояние между осями ручьёв крайних блоков, принимается по таблице П8;

hmin – расстояние между осями барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении;

Допускаемый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения, =4…6°.

Толщина стенки барабанов может быть определена из условия прочности при сжатии:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image009_4.png" width="48" height="29"> - допускаемое напряжение на сжатие, Па, при расчётах принимают:

80МПа для чугуна С4 15-32;

100МПа для сталей 25Л и 35Л;

110МПа для сталей Ст3 и Ст5.

Для литых барабанов толщину стенки можно определить по эмпирическим формулам:

для чугунных барабанов https://pandia.ru/text/78/506/images/image010_1.png" width="26" height="25 src=">= 0,01 Дб +3 мм, а затем произвести её проверку на сжатие. Должно быть:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image012_2.png" width="204" height="72"> мм

где t =28 мм – внутренняя длина звена (шаг) цепи;

z 6 – число гнёзд на блоке (звёздочка), принимаем z =10.

Пример 5. По данным примера 3 определите диаметр начальной окружности звёздочки.

Диаметр начальной окружности звёздочки

мм,

где t =40 мм – шаг цепи;

z 6 – число зубьев звёздочки, принимаем z =10.

Пример 6. Определить основные размеры литого чугунного барабана по данным примера 1..png" width="156 height=44" height="44">,мм

где dк = 16,5 мм – диаметр каната;

е – коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, для кранов с Машиным приводом при лёгком режиме работы е =20 (табл. П4)

Дб =(20-1)∙16,5=313,5 мм, принимаем значение диаметра барабана из нормального ряда Дб =320 мм (табл. П8).

Определяем длину барабана. Барабан с двухсторонней нарезкой. Рабочую длину одной половины барабана определяем по формуле:

мм

где t – шаг витков, для барабана с канавками

t= dк+ (2…3)=16,5+(2…3)=(18,5…19,5) мм, принимаем t= 19 мм;

zo =1,5…2 – число запасных витков каната, принимаем zo =2 витка;

zр – количество рабочих витков каната

https://pandia.ru/text/78/506/images/image019_0.png" width="210 height=36" height="36"> мм

Полная длина барабана:

Lб =2(lp+l3)+lo , мм,

Где l3 – длина барабана, необходимая для крепления каната;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image022_0.png" width="16" height="15">=4-6° - допускаемый угол отклонения набегающий на барабан ветви каната от вертикального положения, принимаем = 6°.

l0 =200-2∙4/80∙tg6°=99.1 мм

принимаем l0 =100 мм.

Таким образом, полная длинна барабана

lб =2(608+60)+100=1436 мм, принимаем

lб =1440 мм = 1,44 м

Толщину стенки барабана определяем по формуле:

https://pandia.ru/text/78/506/images/image024_0.png" width="47 height=19" height="19">мм.

Толщина стенки литого барабана должна быть не менее 12 мм.

Практическая работа № 2

Расчёт лебёдок и подъёмных механизмов талей с ручным и электрическими приводами по заданным условиям.

1. Расчёт лебёдок с ручным приводом

последовательность расчёта лебёдки с ручным приводом.

1) Выбрать схему подвески груза (без полиспаста или с полиспастом).

2) По заданной грузоподъёмности подобрать канат.

3) Определить основные размеры барабана и блоков.

4) Определить момент сопротивления на валу барабана от веса груза Тс и момент на валу рукоятки, создаваемый усилием рабочего Тр.

Момент сопротивления от веса груза

Н∙ м,

где Fmax - максимальное рабочие усилие в ветви каната, Н; Дб – диаметр барабана, м.

Момент на валу рукоятки:

Н∙м,

где Рр – усилие одного рабочего, принимается

Рр =100…300 Н

n – Число рабочих;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image001_21.png" width="15" height="17 src=">.png" width="80 height=48" height="48">

где η – КПД лебёдки.

6) Произвести расчёт открытых зубчатых передач и валов (методика их расчёта изучалась в разделе «Детали машин» предмета «Техническая механика»).

7) Определить основные размеры рукоятки. Диаметр стержня ручки определяют из условия прочности при изгибе:

м,

где l1 – длина стержня ручки, принимается l1 =200…250 мм для одного рабочего и l1 =400…500 мм для двух рабочих;

https://pandia.ru/text/78/506/images/image029_1.png" width="29" height="23 src=">=(60…80) МПа=(60…80)∙106Па.

Толщину рукоятки в опасном сечении рассчитывают на совместное действие изгиба и кручения:

Ширину рукоятки принимают равной

где G - грузоподъемность лебедки, кН;

Vр - окружную скорость приводной рукоятки обычно принимают

Vр =50...60 м/мин.

Пример 7. Произвести расчет механизма подъема ручной лебедки, предназначенной для подъема груза весом G= 15 кН на высоту Н= 30м. Количество рабочих n =2. КПД лебедки h =0,8. Поверхность барбана гладкая, число слоев навивки каната на барабан m =2. Кратность полиспаста u =2. Полиспаст простой (а =1).

Исходные данные:

G =15кН - вес поднимаемого груза;

Н =10м - высота подъема груза;

n =2 - количество рабочих;

h =0,8 - КПД лебедки;

m =2 - число слоев навивки каната на барабан;

поверхность барабана гладкая;

u =2 - кратность полиспаста;

а =1 - число ветвей, наматываемых на барабан.

Выбор каната.

Максимальное рабочие усилие в одной ветви каната:

Fmax= 15/2×0,99=7,6 кН,

где z= u ×а= 2 - число ветвей, на которых висит груз;

КПД полиспаста по табл. П3 для полиспаста кратностью u =2 на подшипниках качения 0,99.

Расчетное разрывное усилие:

Fp= nк × Fmax =5,5×7,6=41,8 кН,

где n к - коэффициент запаса прочности каната, для грузовой лебедки с ручным приводом n к =5,5 (табл. П1).

По ГОСТ 26.88-80 (табл. П5) выбираем канат типа ЛК-Р 6х19 + 1 о. с. с разрывным усилием Fp. m.= 45,45 кН при пределе прочности 1764 МПа, диаметр каната d к =9,1 мм.

Фактический запас прочности каната:

n ф = Fр. m. · z · hn/G = 45,45 · 2 · 0.99/15 = 6 > n к = 5,5.

Определение основных размеров барабана.

Минимально допустимый диаметр барабана:

Дб ³ (е – 1)dк, мм

где е - коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, для

грузовых лебедок с ручным приводом е =12 (табл. П4);

dк - диаметр каната, мм, тогда

Дб ³ (12 – 1)9,1=100,1мм

Принимаем из нормального ряда Дб =160мм (табл. П8).

Рабочую длину барабана при многослойной навивке каната определяем по формуле:

где t – шаг витков, для гладкого барабана; t = dk =9.81 мм;

Lk – длина каната без учёта запасных витков

Lk=H∙u=30∙2=60 м

Полная длина барабана с односторонней навивкой

l б = l р + l в + l з ,

где l б =(1,5…2)∙ t – длина барабана, необходимая для запасных витков,

l б =(1,5…2)∙9,81=13,65…18,2 мм,

принимаем l б =18 мм

l з – длина барабана, необходимая для закрепления каната

Шаг р, мм	Частота вращения ведущей звёздочки, об/мин

12,7	7,1	7,3	7,6	7,9	8,2	8,5	8,8	9,4
15,875	7,2	7,4	7,8	8,2	8,6	8,9	9,3	10,1	10,8
19,05	7,2	7,8		8,4	8,9	9,4	9,7	10,8	11,7
25,4	7,3	7,8	8,3	8,9	9,5	10,2	10,8		13,3
31,75	7,4	7,8	8,6	9,4	10,2		11,8	13,4	-
38,1	7,5		8,9	9,8	10,8	11,8	12,7	-	-
44,45	7,6	8,1	9,2	10,3	11,4	12,5	-	-	-
50,8	7,7	8,3	9,5	10,8		-	-	-	-

2.4. Конструирование звёздочек роликовых цепей

Звёздочки изготавливают из сталей 40 и 45 по ГОСТ 1050-88 или 40Л и 45Л по ГОСТ 977-88 с закалкой до 40…50 HRC э. Конструкция звёздочки разрабатывается с учетом стандарта на профиль зубьев и поперечное сечение обода по ГОСТ 591-69.

Форму поперечного сечения обода выбирают в зависимости от соотношения толщины диска С и диаметра обода D e . При относительно большой толщине диска С и D e £ 200 мм применяют сплошной диск или диск с отверстиями, позволяющими экономить металл. При D e > 200 мм рекомендуется применять составную конструкцию.

Положение ступицы относительно диска с ободом принимается по конструктивным соображениям. При консольной установке звёздочки на выходном конце вала, её, с целью уменьшения изгибающего момента, следует располагать как можно ближе к опоре.

Конструирование звёздочки однорядной роликовой цепи производится по следующим рекомендациям.

Ширина зуба, мм:

Зуб звёздочки может выполняться со скосом (рис. 2.3,а ) или с закруглением (рис. 2.3,б );

Угол скоса g = 20 о , фаска зуба f » 0,2b ;

Радиус закругления зуба (наибольший) ;

Расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закругления ;

радиус закругления r 4 = 1,6 мм при шаге цепи р £ 35 мм, r 4 = 2,5 мм при шаге цепи р > 35 мм;

Длина наибольшей хорды, для звёздочек без смещения центров дуг впадин, мм:

со смещением центров дуг впадин:

Толщина, мм: ;

Диаметр проточки, мм: .

Внутренний диаметр, мм:

где [t ] = 20 МПа – допускаемое напряжение при кручении;

Наружный диаметр, мм:

Длина, мм: ;

- размеры шпоночного паза: ширину b и глубину t 2 выбираем в соответствии с внутренним диаметром ступицы из таблицы 2.7, длину шпонки принимают конструктивно из значений стандартного ряда на 5…10 мм меньше длины ступицы.

Таблица 2.7

Шпонки призматические (ГОСТ 23360 – 78)

Диаметр вала d , мм	Сечение шпонки	Глубина паза	Фаска, мм	Длина l , мм
b , мм	h , мм	Вала t 1 , мм	Ступицы t 2 , мм
Свыше 12 до 17 Свыше 17 до 22			3,5	2,3 2,8	0,25…0,4	10…56 14…70
Свыше 22 до 30				3,3	0,4…0,6	18…90
Свыше 30 до 38 Свыше 38 до 44				3,3	22…110 28…140
Свыше 44 до 50 Свыше 50 до 58 Свыше 58 до 65			5,5	3,8 4,3 4,4	36…160 45…180 50…200
Свыше 65 до 75			7,5	4,9	56…220
Свыше 75 до 85 Свыше 85 до 95				5,4	0,6…0,8	63…250 70…280

Примечания: 1. Длины призматических шпонок l выбирают из следующего ряда: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250. 2. Пример условного обозначения шпонки размерами b = 16 мм, h = 10 мм, l = 50 мм: Шпонка 16´10´50 ГОСТ 23360 – 78.

2.5. Разработка рабочего чертежа звёздочки роликовой цепи

Рабочие чертежи звёздочек приводных роликовых цепей должны быть выполнены в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД и ГОСТ 591.

На изображении звёздочки (рис. 2.3) указывают:

Ширину зуба звёздочки;

Ширину венца (для многорядной звёздочки);

Радиус закругления зуба (в осевой плоскости);

Расстояние от вершины зуба до линии центров дуг закруглений (в осевой плоскости);

Диаметр обода (наибольший);

Радиус закругления у границы обода (при необходимости);

Диаметр окружности выступов;

Шероховатость поверхности профиля зубьев, торцовых поверхностей зубьев, поверхности выступов и шероховатость поверхностей закругления зубьев (в осевой плоскости).

На чертеже звёздочки в правом верхнем углу помещают таблицу параметров. Размеры граф таблицы, а также размеры, определяющие расположение таблицы на поле чертежа, приведены на рис. 2.4.

Таблица параметров зубчатого венца звёздочки состоит из трех частей, которые отделяются друг от друга сплошными основными линиями:

первая часть - основные данные (для изготовления);

Вторая часть - данные для контроля;третья часть - справочные данные.

В первой части таблицы параметров приводят:

Число зубьев звёздочки z ;

Параметры сопрягаемой цепи: шаг р и диаметр ролика d 3 ;

Профиль зуба по ГОСТ 591 с надписью: «Со смещением» или «Без смещения» (центров дуг впадин);

Группа точности по ГОСТ 591.

Во второй части таблицы параметров приводят:

Размер диаметра окружности впадин D i и предельные отклонения (для звёздочек с чётным числом зубьев) или размер наибольшей хорды L x и предельные отклонения (для звёздочек с нечётным числом зубьев);

Канаты, цепи, грузозахватные органы, грузозахватные приспособления и тара

Для чего служат канаты на грузоподъемных кранах?

Канаты на грузоподъемных кранах служат для передачи тяговых усилий от лебедок к исполнительным рабочим органам и приводят их в движение.
Согласно «Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», стальные канаты, применяемые в качестве грузовых, стреловых, Байтовых, несущих тяговых и строп, должны отвечать действующим государственным стандартам и иметь сертификат (свидетельство) или копию сертификата завода - изготовителя канатов об их испытании в соответствии с ГОСТ 3241-66. При получении канатов без свидетельства их обязательно испытывают в соответствии с указанным стандартом.

Канаты, не имеющие свидетельства об их испытании, использовать не разрешается.

На какие типы по роду касания проволочек в прядях подразделяются стальные канаты?

По роду касания проволочек в прядях стальные канаты подразделяются в основном на три типа: канаты с точечным касанием (ТК), состоящие из проволочек одинакового диаметра; канаты с линейным касанием (ЛК), состоящие из проволочек разных диаметров, и канаты с точечным и линейным касанием проволочек в прядях (ТЛК). Причем если у каната проволочки в отдельных прядях одинакового диаметра, то к обозначениям ЛК и ТЛК добавляют букву О, например ЛК-О, ТЛК-О. Если отдельные пряди состоят из двух проволочек разных диаметров, то к обозначениям добавляют букву Р, например ЛК-Р, ТЛК-Р. Если же отдельные пряди состоят из проволочек разных и одинаковых диаметров, то к обозначениям добавляют РО, например ЛК-РО, ТЛК-РО.

Для характеристики стальных канатов, включающей их основные данные, принято условное обозначение, где на первом месте указывается диаметр каната, на втором - его назначение, на третьем - механические свойства проволоки, на четвертом-условия работы, на пятом - направление свивки элементов каната, на шестом - способ свивки, на последнем месте - маркировочная группа по временному сопротивлению разрыва проволоки. В конце указывается номер ГОСТа, в соответствии с которым изготовлен канат.
Например, канат диаметром 24 мм, грузового назначения (Г) из светлой проволоки (марки В), для легких условий работы (ЛС), нераскручивающийся (Н) с маркировочной группой по временному сопротивлению разрыва 160 кг/см2 обозначается так: 24-Г-В-ЛС-Н-160 ГОСТ 3077 - 69. Как подразделяются стальные канаты по направлению свивки проволочек и прядей в канате?
По направлению свивки проволочек и прядей в канате стальные канаты подразделяются на канаты односторонней свивки и на канаты крестовой свивки.

Если проволочки в прядях и пряди в канате свиты в одном направлении, например вправо или влево, то такой канат называется канатом односторонней свивки.

Если же проволочки в прядях свиты в одну сторону, например вправо, а пряди скручены в другую сторону, например влево, то такой канат называется канатом крестовой свивки. Он хотя и обладает меньшей гибкостью, чем канат односторонней свивки, но зато менее подвержен раскручиванию и сплющиванию при огибании блоков.

Как определяется шаг свивки?

Шаг свивки каната определяется следующим образом: на поверхность какой-либо пряди наносят метку, от которой отсчитывают вдоль центральной оси каната столько прядей, сколько их имеется в сечении каната (обычно шесть), и на следующей после отсчета пряди ставят вторую метку. Расстояние между метками и будет шагом свивки.

Какой конструкции бывают стальные канаты?

Стальные канаты бывают разной конструкции, нов основном применяются канаты конструкции 6X19+1; 6X37+1; 6X61 + 1. Причем эти цифры указывают, что все перечисленные конструкции канатов шестипряд- ные, а в каждой пряди в первом случае 19 проволочек плюс один сердечник, во втором случае 37 проволочек плюс один сердечник и в третьем случае 61 проволочка плюс один сердечник, который во всех канатах находится в центре каната, а пряди навиваются вокруг него. Для того чтобы канат во время работы смазывался, сердечник перед постановкой в канат пропитывают специальной смазкой.

Какой конструкции применяются канаты на грузоподъемных кранах?

Канаты конструкции 6X19+1 рекомендуется применять для расчалок и вант, т. е. в тех случаях, когда они не подвергаются многократному перегибу, канаты 6X37+1-для полиспастов механизма подъема груза, стрелы и в качестве тягового каната, так как они более эластичны, чем канатььбХ 19+1.

Какие способы применяются для крепления концов каната?

На кранах в основном применяются следующие способы концевых креплений канатов: клиновой зажим; заливка конца каната легкоплавким металлом в стальной кованой, штампованной или литой конусной втулке; петли на зажимах (крепление зажимами); петли при помощи сплетки и прижимные планки.
Применять чугунные или стальные сварные втулки при креплении конца каната клиновым зажимом или легкоплавким металлом запрещается.

Как крепится конец каната клиновым зажимом?

Крепление конца стального каната клиновым зажимом производится следующим образом: с узкой стороны стального конусного корпуса пропускают конец каната таким образом, чтобы свободный конец каната и рабочая ветвь выходили из узкой стороны конусного отверстия, образуя за уширенным концом корпуса петлю.

Далее в петлю закладывают стальной клин, который для лучшего прилегания каната на боковых поверхностях имеет канавки. После этого канат с клином затягивают в корпус, зажимая концы каната между внутренними поверхностями конусного отверстия и клином.

Следует помнить, что свободный конец каната при таком креплении должен быть выпущен за край конусного отверстия на длину, равную 10-12 диаметрам каната.

Как крепится конец каната путем заливки его легкоплавким металлом?

Крепление конца стального каната путем заливки легкоплавким металлом производится следующим образом: конец каната пропускают через узкую сторону стального конусного корпуса за широкую сторону. Затем этот конец расплетают на отдельные проволочки, вырезают пеньковый сердечник, протравливают проволочки и внутреннюю сторону конусной втулки соляной кислотой и затягивают расплетенный конец внутрь втулки. После этого образовавшуюся кисть из стальных проволочек внутри конусной втулки заливают припоем или другим легкоплавким металлом.

Сколько зажимов следует устанавливать при креплении каната с помощью зажимов?

Количество зажимов при креплении каната с помощью зажимов определяется при проектировании, но должно быть не менее трех.

Шаг расположения зажимов (расстояние между зажимами) и длина свободного конца каната от последнего зажима должны составлять не менее шести диаметров каната.

Все гайки зажимов должны располагаться со стороны рабочей ветви петли, а плотность затяжки двух концов каната считается нормальной в том случае, если поперечник каната после затяжки гаек будет составлять 0,6 первоначального диаметра.

Следует ли проверить петлю и ее крепление после затяжки гаек зажимов?

Следует. Канат выдерживают под нагрузкой, а затем гайки зажимов еще раз затягивают до указанного предела. Чтобы свободный конец каната не задевал за что-либо при эксплуатации, его обматывают мягкой проволокой.

Следует ли устанавливать коуши при креплении конца каната зажимами?

При креплении конца стального каната как с помощью зажимов, так и с помощью заплетки в петлю обязательно ставят коуш, так как он предохраняет канат от резкого изгиба и преждевременного износа.

Сколько проколов каната каждой прядью должно быть при заплетке конца каната?

Количество проколов каната каждой прядью при заплетке должно быть не менее 4 - при диаметре каната до 15 мм, не менее 5 - при диаметре каната от 15 до 28 мм и не менее 6 - при диаметре каната от 28 до 60 мм. При заплетке конца каната конец расплетают на пряди, вырезают пеньковый сердечник и
нерасплетеяяук* часть плотно накладывают на кару>к” ную канавку коуша. Затем расплетенные пряди вплетают в рабочую ветвь каната, прокалывая ее специальным инструментом. Последний прокол разрешается производить половинным количеством прядей каната, причем заплетка должна подходить плотно к концу.

Как крепится канат к канатному барабану?

Крепление каната к канатному барабану должно быть надежным, допускающим возможность его замены. Если применяются прижимные планки, количество их должно быть не менее двух. Длина свободного конца каната от последнего зажима на барабане должна составлять не менее двух диаметров каната. Изгибать свободный конец каната под прижимной планкой или возле нее не разрешается.

Следует ли проверять расчетом на прочность канат перед постановкой его на грузоподъемный кран?

Когда в сертификате или свидетельстве об испытании каната дано суммарное разрывное усилие, величину Р определяют умножением суммарного разрывного усилия на 0,83 или на коэффициент, определенный по ГОСТу на канат выбранной конструкции.

Что такое коэффициент запаса прочности каната?

Коэффициент запаса прочности каната есть отношение разрывного усилия каната в целом к наибольшей рабочей нагрузке.

Чему равен коэффициент запаса прочности стальных канатов, устанавливаемых на грузоподъемные краны?

Наименьшие допустимые коэффициенты запаса прочности стальных канатов, устанавливаемых на грузоподъемные краны, приведены в таблице.

Чтобы уменьшить износ канатов стреловых, козловых и мостовых кранов, их через каждый месяц работы смазывают канатной мазью, подогретой примерно до 60 °С.

Перед смазкой канат тщательно проверяют и удаляют с его поверхности грязь и старую смазку тряпкой, пропитанной керосином. Очищать грязь с поверхности каната металлической щеткой запрещается, так как при этом с поверхности проволок снимается оцинковка, а это приводит к ржавлению каната.

В каких случаях бракуются стальные канаты?

Стальные канаты бракуются в следующих случаях: если оборвана даже одна прядь; если количество оборванных проволочек на шаге свивки больше нормы (см. таблицу на с. 244); если поверхностный износ или коррозия проволочек каната составляют 40% и более; если на канате образовались заломы; если канат сильно деформирован (сплющен).

Уменьшается ли норма браковки количества проволочек каната при наличии на них поверхностного износа или коррозии?

Уменьшается, так как в данном случае прочность каната снижается. Причем при уменьшении диаметра проволочек в результате поверхностного износа или коррозии на 10, 15, 20 25 и 30% число обрывов на шаг свивки следует уменьшить соответственно на 15, 25, 30, 40 и 50%.

При уменьшении диаметра проволочек на 40% и более канат бракуется.

Каким образом определяется поверхностный износ или коррозия каната (проволочек)?

Поверхностный износ или коррозию проволочек каната определяют следующим образом. На участке наибольшего износа или коррозии шага свивки каната сгибают конец оборванной проволочки, очищают его от грязи и ржавчины и замеряют диаметр микрометром или другим инструментом, обеспечивающим достаточную точность. Если, например, первоначальный диаметр проволочек был 1 мм, а замер показал 0,5 мм, то износ или коррозия в этом случае будет составлять 50%. Такой канат, безусловно, бракуется.

На что следует обращать особое внимание при эксплуатации канатов?

Так как канаты стреловых, козловых и мостовых кранов являются особо ответственными их деталями, то за ними следует вести постоянный надзор и обеспечить своевременный правильный уход. Нередки случаи, когда из-за отсутствия надзора, своевременного правильного ухода и несвоевременной замены изношенных канатов происходили большие аварии.

Поэтому:
ни в коем случае нельзя эксплуатировать изношенные или забракованные канаты;
надо систематически внимательно проверять и подтягивать крепление концов каната на канатном барабане и в других местах заделки канатов;
не допускать, чтобы на барабане количество витков каната было менее 1,5;
своевременно производить смазку каната, так как срок его службы в значительной степени зависит от своевременной и правильной смазки;
не допускать к эксплуатации блоки с выщербленными ребордами, так как выщербленная реборда служит причиной схода каната с блока или барабана,а иногда перерезает канат;
если обнаружены порванные проволоки в количестве менее того, при котором канат бракуется, их следует срезать кусачками во избежание повреждения соседних проволок;
не допускать задевания каната за элементы конструкции крана.

Какие цепи применяются на грузоподъемных машинах?

На грузоподъемных машинах применяются пластинчатые цепи -ГОСТ 191-63, сварные и штампованные - ГОСТ 2319-70. Последние применяются в качестве грузовых и для строп.

Кроме указанных цепей для изготовления строп могут применяться цепи по ГОСТ 6348-65. Все цепи, применяемые на грузоподъемных кранах, а также цепи, из которых изготовляются стропы, должны иметь свидетельство завода-изготовителя об их испытании. Если нет свидетельства об испытании, должны быть произведены испытания образца цепи для определения разрушающей нагрузки и проверка соответствия размеров Государственному стандарту.

Чему равен коэффициент запаса прочности цепей по отношению к разрушающей нагрузке?

Коэффициент запаса прочности сварных и штампованных грузовых цепей и цепей строп по отношению к разрушающей нагрузке не должен быть меньше:
грузовая, работающая на гладком барабане при ручном приводе - 3, при машинном - 6;
грузовая, работающая на звездочке (калиброванная) при ручном приводе - 3, при машинном - 8;
для строп при ручном приводе - 5, при машинном - 5.

Коэффициент запаса прочности пластинчатых цепей, применяемых в грузоподъемных машинах, должен быть при машинном приводе не менее 5, при ручном - не менее 3.

Разрешается ли сращивание цепей?

Сращивание цепей разрешается путем кузнечко- горновой, или электросварки новых вставленных звеньев, или с помощью специальных соединительных звеньев. После сращивания цепь должна быть подвергнута осмотру и испытанию нагрузкой, в 1,25 раза превышающей ее грузоподъемность. Осмотр и испытание должны производиться на предприятии, где ремонтировались цепи.

В каких случаях бракуются цепи?

Цепи бракуются, если оборвано звено, если износ звена сварной или штампованной цепи более 10% первоначального диаметра (калибра) плюс минусовый допуск на изготовление цепи, если обнаружены трещины в звеньях цепи.

Как подразделяются блоки, применяемые на грузоподъемных кранах?

Блоки, применяемые на грузоподъемных кранах, подразделяются на рабочие и уравнительные.

Рабочие блоки, в свою очередь, делятся на подвижные и неподвижные. Если блок во время работы крана не поднимается и не опускается относительно уровня земли, то такой блок называется неподвижным, хотя он вращается на своей оси. Если же при подъеме или опускании груза блок перемещается вместе с ним, то такой блок называется подвижным.

Как подвижные, так и неподвижные блоки изготовляют из чугуна и стали. Причем блоки из чугуна используют для работы при небольших нагрузках, а из стали - для работы при больших и тяжелых нагрузках.

Какие блоки подвергаются наибольшему износу?

Наибольшему износу подвергаются быстроходные блоки. Чтобы износ блоков был равномерным, в многоблочных полиспастах при ремонте крана их следует менять местами.

Каким образом можно устранить неравномерный износ блока?

Неравномерный износ блока можно устранить путем обточки профиля ручья, причем уменьшение первоначального диаметра допускается не более чем на 3 мм для блоков диаметром 300 мм и не более 5 мм для блоков диаметром до 500 мм.

Можно ли эксплуатировать блок с отколотой ребордой?

Эксплуатировать блок с отколотой ребордой категорически запрещается, так как выщербленная реборда служит причиной схода каната с блока, а иногда может и перерезать канат, что грозит серьезной аварией.

Следует помнить, что за блоками грузоподъемных кранов нужно постоянно следить, так как выход блока из строя может привести к аварии.
Уравнительный блок, выравнивающий канаты левой и правой сторон полиспаста, не вращается при работе механизма, и на него порой не обращают внимания - не смазывают его ось, не осматривают крепление оси. Крановщику нужно помнить, что излом оси уравнительного блока или ее выпадение из опор приведет к тяжелой аварии - груз с крюком упадет на землю.

Что называется полиспастом?

Грузоподъемное устройство, состоящее из неподвижных и подвижных блочных обойм, через блоки которых пропущен канат или цепь, называется полиспастом. Причем чем больше блоков в подвижных и неподвижных обоймах полиспаста, тем больше ветвей каната или цепи, а следовательно, тем больше выигрыш в силе или в скорости.

Почему в полиспастах происходит выигрыш в силе?

Выигрыш в силе в полиспастах происходит потому, что масса груза, поднимаемого полиспастом, распределяется между всеми ветвями его каната. Поэтому чем больше блоков в полиспасте, тем большее количество ветвей каната участвует в подъеме груза и тем меньшее усилие приходится на каждую ветвь каната. Благодаря этому можно применять канат меньшего диаметра, а грузоподъемную или стрелоподъемную лебедку - с меньшим тяговым усилием.

Полиспасты какой кратности применяют на грузоподъемных кранах?

На грузоподъемных кранах применяют полиспасты с кратностью 2, 3, 4, 6 и т. д. Полиспаст с кратностью, равной 2, состоит из одного неподвижного блока и одного подвижного. При этом грузовой канат, закрепленный на стреле, сначала огибает подвижный блок, находящийся на крюковой обойме, а затем неподвижный и направляется на барабан лебедки.

Полиспаст с кратностью, равной 3, состоит из двух неподвижных блоков, установленных на стреле, и одного подвижного блока, помещенного в крюковой обойме. Полиспаст с кратностью, равной 4, состоит из двух подвижных и двух неподвижных блоков.

Кратность полиспаста - самая главная его характеристика, так как чем больше кратность, тем меньшее усилие необходимо затратить для подъема груза.

Что относится к сменным грузозахватным органам?

К сменным грузозахватным органам относятся крюк, грейфер, грузоподъемный электромагнит и т. п.

Каким способом изготовляются крюки грузоподъемных машин?

Крюки грузоподъемных машин - кованые и штампованные- должны изготовляться в соответствии с ГОСТ 2105-64.

После изготовления на них должны быть нанесены обозначения в соответствии с ГОСТ 2105-64.

Крюки при нагрузках свыше 3 т должны изготовляться вращающимися на шариковых закрытых опорах, за исключением крюков кранов специального назначения.

Чем должны быть снабжены крюки грузоподъемных кранов?

Крюки грузоподъемных кранов должны быть снабжены предохранительным устройством, предотвращающим.самопроизвольное выпадение съемного грузозахватного приспособления из зева крюка.

Рис. 3. Одноблочная крюковая обойма:
1 - плавки стопорные; 2 - кожух; 3 - щека; 4 я 8 - шарикоподшипники; 5 - ось; 6 - блок; 7 - гайка крюка; 9 - траверса; /0 - крюк; 11 - защелка крюка

Таким устройством могут не снабжаться крюки портальных кранов, работающих в морских портах, и1 крюки кранов, транспортирующих жидкий шлак или! расплавленный металл.

Допускается ли износ крюка?

Износ крюка допускается, но очень незначительный. Максимальный износ в зеве не должен превышать 10% первоначальной высоты его сечения.

В каких случаях бракуется крюк?

Крюк бракуется в следующих случаях: если он не вращается в траверсе; если отогнут рог крюка;
если износ крюка в зеве превышает 10% первоначальной высоты сечения;
если на крюке нет клейма ОТК; если на крюке имеются трещины.

Из каких частей состоит крюковая обойма?

Крюковая обойма (рис. 3) состоит из двух боковых щек, изготовленных из стали марки 3, упора, блоков, траверсы и крюка. Щеки между собой соединяются распорными трубками и стягиваются стяжными болтами. Блоки обоймы устанавливаются на ось, которая неподвижно закрепляется в боковых щеках с помощью ригельных планок. Траверса крюка тоже устанавливается в боковых щеках и закрепляется от осевого перемещения двумя стопорными планками; так как цапфы траверсы имеют по кругу проточки, то траверса может свободно поворачиваться в отверстиях боковых щек, благодаря чему крюк помимо вращения вокруг оси хвостовика может еще качаться вместе с траверсой, что значительно облегчает строповку грузов.

Для чего служит упор крюковой обоймы?

Упор крюковой обоймы служит для предохранения блока обоймы от возможного удара в случаях подхода крюка в крайнее верхнее положение.

На что должен обращать внимание обслуживающий персонал при эксплуатации крюков и крюковой обоймы?

Крюковая обойма стреловых, козловых и мостовых кранов является весьма ответственным узлом, поэтому крановщики и стропальщики при эксплуатации крана постоянно должны наблюдать за состоянием, крюковой обоймы. При каждом осмотре следует обязательно проверять исправность боковых щек, блоков, траверсы, крюка, гайки, закрепляющей крюк, крепление осей и упора. Во время работы крана в крюке могут появиться дефекты: отгиб рога крюка, забоины на теле крюка, износ или загрязнение опорного подшипника, поломка контровки гайки крепления крюка, истирание поверхности зева крюка, трещины, которые могут привести к тяжелым последствиям. Каждый из этих дефектов крановщик и стропальщик должны вовремя заметить. Крановщик должен также следить за смазкой блоков крюковой обоймы и упорного подшипника крюка, так как отсутствие смазки преждевременно выведет указанные детали из строя. Какие требования предъявляются к грейферам?

К грейферам предъявляются следующие требования:
грейфер должен иметь табличку с указанием завода-изготовителя, номера грейфера, собственного веса, вида материала, для перевалки которого грейфер предназначен, наибольшего допустимого веса зачерпнутого материала; при отсутствии заводской таблички последняя должна быть восстановлена владельцем грейфера;
по своей конструкции грейфер должен исключать возможность самопроизвольного раскрытия;
изготовленные отдельно от крана грейферы должны иметь (помимо таблички) паспорт, в котором должны быть записаны все данные о грейфере, предусмотренные типовым паспортом крана.

Крановщик должен помнить, что грузоподъемный кран, у которого грузозахватным органом является грейфер, можно допускать к работе только после взвешивания зачерпнутого материала при пробном зачерпывании; вес грейфера с зачерпнутым материалом не должен превышать грузоподъемности крана.

Для кранов с переменной грузоподъемностью, зависящей от вылета стрелы, вес грейфера не должен превышать грузоподъемности, соответствующей вылету, при котором производится работа крана с грейфером. Пробное зачерпывание должно производиться с горизонтальной поверхности свеженасыпного грунта.

Съемные грузозахватные приспособления и тара

Какие приспособления относятся к съемным грузозахватным приспособлениям?
К съемным грузозахватным приспособлениям относятся такие приспособления, которые навешиваются на крюк грузоподъемной машины (например, стропы, клещи, траверсы и т. п.).

Какие бывают стропы?

Стропы бывают универсальные, облегченные и многоветвевые. Стропа, имеющая форму замкнутой петли, называется универсальной, так как она применяется для строповки различных грузов.

Стропа, состоящая из одной ветви с закрепленными на концах крючьями и кольцами, называется облегченной (рис. 4).

Рис. 4. Стропы: а - универсальная; б - облег- ценная

Рис. 5. Стропа многоветвевая

Многоветвевой называется такая стропа, которая состоит из собранных на кольце нескольких ветвей, имеющих на концах крючья или захваты (рис. 5).

Каким образом закрепляются крючья, кольца и петли на концах строп?

Крючья, кольца и петли на концах строп закрепляются с применением коуша, путем заплетки свободного конца стропы или постановки зажимов. При заплетке конец стропы (каната) расплетается на пряди, затем эти пряди вплетают в тело каната с последующей оплеткбй мест соединения проволокой.

Сколько пробивок каната прядями должно быть при заплетке?

Число пробивок каната стропы прядями при заплетке должно быть не менее четырех при диаметре каната до 15 мм, не менее пяти -при диаметре каната от 15 до 28 мм и не менее шести-при диаметре каната от 28 до 60 мм.

Сколько зажимов должно быть поставлено на конец каната стропы?

При закреплении крючьев, колец и петель на конце каната стропы путем постановки зажимов количество их определяется при проектировании, но должно быть не менее трех; шаг расположения зажимов и длина свободного конца каната от последнего зажима должны быть равны не менее шести диаметрам каната. Ставить зажимы на стропах кузнечным или каким- либо другим горячим способом запрещается.

Из какого материала изготовляются крючья и кольца для облегченных и многоветвевых строп?

Крючья и кольца для строп должны изготовляться из стали марки 20 или из спокойной мартеновской стали марки 3, причем крючья должны иметь приспособления, предотвращающие самопроизвольное выпадание крюка из монтажных петель или из подвесок тары.

Кто имеет право изготовлять стропы, клещи и траверсы?

Стропы, клещи, траверсы и другие грузозахватные приспособления имеют право изготовлять предприятие или стройка, но изготовление их должно быть организовано централизованно и производиться по нормалям, технологическим картам или индивидуальным чертежам. Кроме того, при применении сварки в документации на изготовление строп, клещей, траверс и т. п. должны содержаться указания по ее выполнению и контролю качества.

Сведения об изготовлении строп, клещей, траверс и т. п. должны заноситься в журнал их учета. В это журнале должны быть указаны: наименование съемных грузозахватных приспособлений, грузоподъемность, номер нормали (технологической карты, чертежа), номера сертификатов на применяемый материал, результаты проверки качества сварки, результаты испытания съемного грузозахватного приспособления. Подвергаются ли техническому освидетельствованию стропы, клещи и траверсы после их изготовления?
После изготовления стропы, клещи, траверсы и другие грузозахватные приспособления должны обязательно подвергаться техническому освидетельствованию на‘предприятии или стройке, где они были изготовлены; при этом они должны быть осмотрены и испытаны грузом, в 1,25 раза превышающим их номинальную грузоподъемность.

После испытания указанные съемные грузозахватные приспособления должны быть снабжены металлической биркой или клеймом, на которых должны быть выбиты номер, грузоподъемность и дата испытания. Причем грузоподъемность строп общего назначения указывается при угле между ветвями в 90°, а грузоподъемность строп целевого назначения, предназначенных для подъема определенного груза, указывается при угле между ветвями, принятом при расчете. Стропы, клещи, траверсы и другие съемные грузозахватные приспособления, изготовляемые для сторонних организаций, кроме клейм или бирок должны снабжаться паспортом.

Кто должен производить техническое освидетельствование строп, клещей, траверс и тары?

Техническое освидетельствование строп, клещей, траверс и тары должно производить лицо надзора или другое лицо, специально назначенное приказом по предприятию или стройке.

Следует ли периодически проверять стропы, клещи и траверсы в процессе их эксплуатации?

Стропы, клещи и траверсы в процессе их эксплуатации следует обязательно периодически прйверять путем тщательного осмотра в сроки, установленные администрацией предприятия или стройки, но не реже чем: стропы - через каждые десять дней, клещи - через один месяц, траверсы -через шесть месяцев.

Осмотр должен производиться лицом, ответственным за исправное состояние съемных грузозахватных приспособлений; результаты осмотра должны заноситься в журнал их осмотра.

Следует ли проверять стропы, клещи и траверсы ежедневно (ежесменно)?
Стропы, клещи и траверсы следует обязательно проверять ежедневно (ежесменно) перед началом работы. Проверять их должны стропальщики, крановщики и лица, ответственные за безопасное перемещение грузов.

При каких максимальных углах между ветвями строп разрешается зачаливать груз?

Максимальный угол между ветвями строп приза- чаливании груза должен быть не более 90°. Увеличение этого угла до 120° может быть допущено лишь в исключительных случаях по расчету.

Почему нельзя допускать при подъеме груза угол между ветвями строп более 90°?

Потому, что с увеличением угла между ветвями строп натяжение на ветви сильно увеличится, что может привести к разрыву самих строп, крючьев или монтажных петель железобетонных или бетонных изделий. Так, при угле между ветвями строп, равном 60°, натяжение на ветви строп увеличится на 15%, при угле 90° натяжение увеличится на 42%, а при угле 120° натяжение на ветви строп увеличится в 2 раза.

В каких случаях бракуются стропы?

Стропы бракуются в следующих случаях: если количество оборванных проволочек на шаг свивки в канатах строп больше нормы (см. таблицу на с. 244), если крючья строп имеют трещины, если зев крюка стропы имеет износ более 10% первоначальной высоты его сечения, если канат стропы имеет оборванную прядь, если канат стропы имеет поверхностный износ или коррозию 40% и более, если выпали коуши, если кольца строп имеют трещины или износ более допустимого, если канат стропы сильно деформирован (сплющен).

Кто имеет право изготовлять тару?

Изготовлять тару имеют право предприятие или стройка, но изготовлять ее нужно централизованно и производить по нормалям, технологическим картам и индивидуальным чертежам.

После изготовления тара должна быть подвергнута техническому освидетельствованию путем осмотра, так как испытание тары грузом не обязательно. Осмотр тары должен производиться по инструкции, утвержденной руководством предприятия или стройки, определяющей порядок и методы осмотра, а также устранения обнаруженных дефектов.

Сведения об изготовлении и освидетельствовании тары должны заноситься в журнал учета съемных грузозахватных приспособле- .ний и тары. В этом журнале должны быть указаны: наименование тары, собственный вес тары, грузоподъемность ее, назначение тары, номер нормали (технологической карты, чертежа), номера сертификатов на примененный материал, результаты проверки качества сварки, результаты осмотра тары.

Какие сведения должны быть нанесены на тару после ее технического освидетельствования?

После технического освидетельствования на тару должны быть нанесены следующие сведения: номер тары, собственный вес тары, наибольший вес груза, для транспортировки которого она предназначена, и назначение тары.

Следует ли периодически осматривать тару?

Тару следует обязательно осматривать периодически (ежемесячно) и результаты осмотра заносить в журнал осмотра грузозахватных приспособлений и тары. Осмотр тары должно производить лицо, ответственное за исправное состояние тары. Кроме того, ежедневно (ежесменно) перед началом работы тару должны осматривать стропальщики, крановщики и лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами.

В каких случаях бракуется тара?

Крановщики и стропальщики должны помнить, что съемные грузозахватные приспособления и тара, не прошедшие технического освидетельствования, не имеющие бирок (клейм) и неисправные, к работе не допускаются и они не должны находиться в местах производства работ.

К атегория: - Крановщикам и стропальщикам

Оглавление книги Следующая страница>>

§ 8. Требования безопасности к подъемно-транспортным машинам и механизмам.

Канаты и цепи для грузоподъемных машин. Коэффициент запаса прочности чалочных канатов.

При расчете важнейших деталей грузоподъемных машин и канатов принимается большой запас прочности.

Канаты и цепи - наиболее ответственные части подъемных механизмов. Способы закрепления концов канатов даны в инструкциях, прилагаемых к оборудованию. Грузовые, стреловые, вантовые, несущие и тяговые стальные проволочные канаты перед установкой на грузоподъемную машину проверяются расчетом:

где k - коэффициент запаса прочности; Р - разрывное усилие каната (принимается по ГОСТ), Н; S - наибольшее натяжение ветви каната (без учета динамических нагрузок), Н.

Натяжение стальных чалочных канатов зависит от числа ветвей и угла их наклона к вертикали (рис. 117). Наименьший коэффициент запаса прочности для некоторых видов канатов приведен в табл. 38.

Рис. 117. Изменение напряжений в канатах и допустимой нагрузки в зависимости от угла между ветвями каната

Таблица 38

Расчет ведется по формуле

Коэффициент запаса прочности чалочных канатов, имеющих на концах крюки, кольца или серьги, принимается не менее 6. При обрыве в чалочном канате более 10% проволок на один шаг свивки бракуется весь канат, никаких сращений не допускается.

Коэффициент запаса прочности для сварных цепей выбирается в пределах от 3 до 9 в зависимости от типа и назначения цепи и вида привода. При изношенности звеньев цепи более 10% их первоначального диаметра (калибр цепи) эксплуатация цепи не допускается.

Диаметр стального каната зависит от диаметра огибаемого им барабана или блока и имеет большое значение для обеспечения его износоустойчивости.

где D -диаметр барабана или блока, измеряемый по дну канавки, мм; d - диаметр каната, мм; е - коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы, имеющий значение от 16 до 30.

Стальные канаты - ответственный элемент грузоподъемной машины, и за их состоянием необходим постоянный контроль. Бракуют стальные канаты по числу обрывов проволок на длине одного шага свивки. Шаг свивки определяется по продольной линии поверхности каната; он равняется расстоянию, на котором укладывается количество прядей, имеющихся в сечении каната. У многопрядных канатов, имеющих пряди во внутреннем и наружном слоях, отсчет прядей производят, исходя из числа прядей в наружном слое.

Браковку канатов производят по следующим признакам, приведенным в табл. 39.

Таблица 39

Канаты грузоподъемных машин, предназначенных для подъема людей, а также для транспортировки расплавленного или раскаленного металла, кислот, взрывчатых, огнеопасных или ядовитых веществ, бракуются при вдвое меньшем числе обрывов проволок на одном шаге свивки, чем указано в табл. 39.

При поверхностном износе каната или коррозии проволок их число на шаге свивки как признак браковки уменьшается (табл. 40).

Таблица 40

При износе или коррозии проволок каната, достигших 40% и более их первоначального диаметра, а также при обнаружении оборванной пряди канат бракуется.

При применении сварной цепи диаметр барабана или блока принимается: у ручных грузоподъемных машин - не менее 20-кратного калибра цепи, а при машинном приводе - не менее 30-кратного калибра цепи. При использовании звездочки сварные калиброванные и пластинчатые цепи должны находиться в одновременном полном сцеплении не менее чем с двумя зубьями звездочки.

Практическая работа № 1

Выбор стальных канатов и цепей, блоков, звёздочек и барабанов .

Выбор стальных канатов и цепей .

Канаты и цепи подбирают по ГОСТу в соответствии с соотношением:

Fр  Fр.m

где F р. m - разрывное усилие каната (цепи), принимаемое по таблицам

Соответствующих ГОСТов на канаты (цепи);

F р - расчётное разрывное усилие каната (цепи), определяемое по

Формуле:

Fр = Fmах · n,

где n - коэффициент запаса прочности, принимаемый по данным Пра-

Вил Госгортехнадзора в зависимости от назначения каната и

Режима работы механизма. Его значение для канатов nk и цепей

Nц приведены в таблице П1 и П2.

F m ах - максимальное рабочее усилие ветви каната (цепи):

Fm ах = G / z ·  n , кН,

Здесь G - вес груза, кН;

z - число ветвей каната (цепи), на которых подвешен груз;

n - КПД полиспаста (табл. П3).

Число ветвей каната, на которых подвешен груз, равно:

z = u · а ,

где а - число ветвей, наматываемых на барабан. Для простого (оди

Нарного) полиспаста а = 1, а для сдвоенного а = 2;

u - кратность полиспаста.

По полученному значению разрывного усилия F р из условия F р  F р. m

по таблицам ГОСТов подбираем размеры каната (цепи).

Исходные данные:

G = 200 кН – вес поднимаемого груза;

Н = 8м – высота подъёма груза;

Режим работы – лёгкий (ПВ = 15%);

а = 2 – число ветвей, наматываемых на барабан;

u = 4 – кратность полиспаста.

Максимальное рабочее усилие одной ветви каната:

Fm ах = G / z ·  n = 200/ 8 · 0,97 = 25,8 кН,

где z = u · а = 4 · 2 = 8 – число ветвей, на которое подвешен груз;

n - КПД полиспаста, по табл. П3 при u = 4 для полиспаста с подшип-

Ником качения  n = 0,97 Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n к = 5 · 25,8 = 129 кН,

где n к – коэффициент запаса прочности каната, для крана с машинным

Приводом при лёгком режиме работы n к = 5 (табл.П1).

По ГОСТ 2688-80 (табл.П5) выбираем канат типа ЛК – Р 6х19+1 о.с. с разрывным усилием F р. m . = 130 кН при пределе прочности G в = 1470 МПа, диаметр каната d к = 16,5 мм.

n ф = F р. m . · z ·  n / G = 130 · 8 · 0.97/200 = 5.04 > n к = 5,

Следовательно, выбранный канат подходит.

Исходные данные:

G = 25 кН – грузоподъёмность тали;

u = 2 – кратность полиспаста;

а = 1 – полиспаст простой.

Fm ах = G / z ·  б = 25/2 · 0,96 = 13 кН,

где z = u · а = 2 · 1 = 2 – число ветвей, на которое подвешен груз;

б = 0,96 - КПД цепного блока. Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n ц = 3 · 13 = 39 кН,

Где n ц – коэффициент запаса прочности цепи, для сварной калиброванной

Цепи при ручном приводе n ц = 3 (табл.П2).

Фактический запас прочности:

n ф = F р. m . · z ·  n / G = 40 · 2 · 0.96/25 = 3,1 > n ц = 3.

Выбранная цепь подходит.

Исходные данные:

G = 30 кН – вес поднимаемого груза;

z = 2 – число ветвей, на которых подвешен груз.

Решение:

Максимальное рабочее усилие одной ветви цепи:

F m ах = G / z ·  зв = 30/2 · 0,96 = 15,6 кН,

где  зв = 0,96 - КПД звездочки.

Расчётное разрывное усилие: F р = F m ах · n ц = 5 · 15,6 = 78 кН,

где n ц – коэффициент запаса прочности цепи, для пластинчатой цепи с

Машинным приводом n ц = 5 (табл.П2).

Фактический запас прочности:

n ф = F р. m . · z ·  n / G = 80 · 2 · 0.96/30 = 5,12 > n ц = 5.

Выбранная цепь подходит.

Расчёт блоков, звёздочек и барабанов.

Д б   е – 1) d к , мм

где е - коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, вы-

Бираемый по нормативным данным Правил Госгортехнадзора

(табл.П4);

d к - диаметр каната, мм.

Размеры блоков нормализованны.

Диаметр блока (барабана) для сварных некалиброванных цепей определяют по соотношениям:

Для механизмов с ручным приводом Д б   d ц ;

Для механизмов с машинным приводом Д б   d ц ;

где d ц - диаметр прутка стали, из которого изготовлена цепь.

Д н . о . = t/ sin 90  /z , мм

где t - внутренняя длина звена цепи (шаг цепи), мм;

z - число гнёзд на звёздочке, принимают z  6.

Диаметр начальной окружности звёздочки для пластинчатой цепи опреде-

ляют по формуле:

Д н . о . = t/ sin 180  /z , мм

где t - шаг цепи, мм;

z - число зубьев звёздочки, принимают z  6.

Диаметр барабана, как и диаметр блока, определяют по Правилам Госгортехнадзора:

Д б   е – 1) d к , мм.

Длину барабана при двухсторонней навивке каната определяют по формуле:

а при односторонней навивке:

, мм

Где l р – рабочая длина барабана;

l з =(3…4) t – длина барабана, необходимая крепления каната (цепи), мм;

l о – расстояние между правыми и левыми нарезками, мм.

Рабочую длину определяют по формуле:

Где z – количество рабочих витков каната;

Здесь L к = H ∙ u – длина каната без учёта запасных витков, мм

H – высота подъема груза, мм

u – кратность полиспаста;

z 0 = 1,5…2 – число запасных витков каната;

t – шаг витков каната, t = d к – для гладкого барабана;

t = d к +(2…3) – для барабана с нарезками, мм.

Расстояние между правыми и левыми нарезками определяют по формуле:

L 0 =b-2h min ∙tg,

Где b – расстояние между осями ручьёв крайних блоков, принимается по таблице П8;

h min – расстояние между осями барабана и осью блоков в крайнем верхнем положении;

Допускаемый угол отклонения набегающей на барабан ветви каната от вертикального положения, =4…6°.

Толщина стенки барабанов может быть определена из условия прочности при сжатии:

, мм

Где F max – максимальное рабочие усилие в ветви каната, Н;

- допускаемое напряжение на сжатие, Па, при расчётах принимают:

80МПа для чугуна С4 15-32;

100МПа для сталей 25Л и 35Л;

110МПа для сталей Ст3 и Ст5.

Для литых барабанов толщину стенки можно определить по эмпирическим формулам:

Для чугунных барабанов = 0,02Д б +(6…10) мм;

Для стальных барабанов = 0,01 Д б +3 мм, а затем произвести её проверку на сжатие. Должно быть:

Пример 4. По данным, полученным в примере 2, определить диаметр начальной окружности блока (звёздочки).

Диаметр начальной окружности звёздочки для сварной калиброванной цепи определяем по формуле:

мм

Где t =28 мм – внутренняя длина звена (шаг) цепи;

z 6 – число гнёзд на блоке (звёздочка), принимаем z =10.

Пример 5. По данным примера 3 определите диаметр начальной окружности звёздочки.

Диаметр начальной окружности звёздочки

мм,

Где t =40 мм – шаг цепи;

z 6 – число зубьев звёздочки, принимаем z =10.

Пример 6. Определить основные размеры литого чугунного барабана по данным примера 1. Допускаемое напряжение сжатия для чугуна =80МПа.

Минимально допустимый диаметр барабана по дну канавки определяем по формуле Госгортехнадзора:

,мм

Где d к = 16,5 мм – диаметр каната;

Д б =(20-1)∙16,5=313,5 мм, принимаем значение диаметра барабана из нормального ряда Д б =320 мм (табл. П8).

мм

Где t – шаг витков, для барабана с канавками

t = d к + (2…3)=16,5+(2…3)=(18,5…19,5) мм, принимаем t = 19 мм;

z o =1,5…2 – число запасных витков каната, принимаем z o =2 витка;

z р – количество рабочих витков каната

Здесь L k = H  u =8  4 =32 м – длина каната, наматываемого на одну половину;

Тогда
мм

Полная длина барабана:

L б =2(l p +l 3 )+l o , мм,

Где l 3 – длина барабана, необходимая для крепления каната;

Мм, принимаем l 3 =60 мм;

l о - расстояние между правыми и левыми нарезками

l о =в-2 h min ∙ tg , мм

Здесь в – расстояние между осями ручьёв крайних блоков, в = 200 мм, при Д б = 320 мм (табл. П8).

h min – расстояние между осями барабана и блоков в крайнем верхнем положение

h min =1,5 ∙Д б =320∙1,5=480 мм

4-6° - допускаемый угол отклонения набегающий на барабан ветви каната от вертикального положения, принимаем = 6°.

l 0 =200-2∙4/80∙tg6°=99.1 мм

Принимаем l 0 =100 мм.

Таким образом, полная длинна барабана

l б =2(608+60)+100=1436 мм, принимаем

l б =1440 мм = 1,44 м

м.

Принимаем
мм.

Толщина стенки литого барабана должна быть не менее 12 мм.

Практическая работа № 2

Расчёт лебёдок и подъёмных механизмов талей с ручным и электрическими приводами по заданным условиям.

1. Расчёт лебёдок с ручным приводом

Последовательность расчёта лебёдки с ручным приводом.

1) Выбрать схему подвески груза (без полиспаста или с полиспастом).

2) По заданной грузоподъёмности подобрать канат.

3) Определить основные размеры барабана и блоков.

4) Определить момент сопротивления на валу барабана от веса груза Т с и момент на валу рукоятки, создаваемый усилием рабочего Тр.

Н∙ м,

Где F max - максимальное рабочие усилие в ветви каната, Н; Д б – диаметр барабана, м.

Момент на валу рукоятки:

Н∙м,

Где Р р – усилие одного рабочего, принимается

Р р =100…300 Н

n – Число рабочих;

- коэффициент, учитывающий неодновременность приложения усилия при совместной работе нескольких рабочих, =0,8 – для двух рабочих =0,7 – для четырёх рабочих

L – длина рукоятки, принимается l =300…400 мм

5) Определить передаточное число лебёдки по формуле:

Где η – КПД лебёдки.

7) Определить основные размеры рукоятки. Диаметр стержня ручки определяют из условия прочности при изгибе:

м,

Где l 1 – длина стержня ручки, принимается l 1 =200…250 мм для одного рабочего и l 1 =400…500 мм для двух рабочих;

- допустимое напряжение изгиба для стали Ст3

=(60…80) МПа=(60…80)∙10 6 Па.

Толщину рукоятки в опасном сечении рассчитывают на совместное действие изгиба и кручения:

Ш

ирину рукоятки принимают равной

Д

иаметр ведущего вала, на который надевается рукоятка, определяют из условия прочности при кручении:

Г
де - пониженное допускаемое напряжение кручения для стали

Ст5 =25...30 МПа.

Диаметр втулки рукоятки принимают d в=(1,8...2) d 1 , а длину втулки - l в=(1...1,5) d 1.

Скорость подъема груза:

где G - грузоподъемность лебедки, кН;

V р - окружную скорость приводной рукоятки обычно принимают

V р =50...60 м/мин.

Пример 7. Произвести расчет механизма подъема ручной лебедки, предназначенной для подъема груза весом G = 15 кН на высоту Н= 30м. Количество рабочих n =2. КПД лебедки  =0,8. Поверхность барбана гладкая, число слоев навивки каната на барабан m =2. Кратность полиспаста u =2. Полиспаст простой (а =1).

Исходные данные:

G =15кН - вес поднимаемого груза;

Н =10м - высота подъема груза;

n =2 - количество рабочих;

 =0,8 - КПД лебедки;

m =2 - число слоев навивки каната на барабан;

Поверхность барабана гладкая;

u =2 - кратность полиспаста;

а =1 - число ветвей, наматываемых на барабан.

Решение:

Выбор каната.

Максимальное рабочие усилие в одной ветви каната:

Fmax = 15/20,99=7,6 кН,

Где z = u  а= 2 - число ветвей, на которых висит груз;

КПД полиспаста по табл.П3 для полиспаста кратностью u =2 на подшипниках качения 0,99.

Расчетное разрывное усилие:

Fp = n к  Fmax =5,57,6=41,8 кН,

Где n к - коэффициент запаса прочности каната, для грузовой лебедки с ручным приводом n к =5,5 (табл.П1).

По ГОСТ 26.88-80 (табл.П5) выбираем канат типа ЛК-Р 6х19 + 1 о.с. с разрывным усилием Fp . m .= 45,45 кН при пределе прочности 1764 МПа, диаметр каната d к =9,1 мм.

Фактический запас прочности каната:

n ф = F р. m . · z · n/G = 45,45 · 2 · 0.99/15 = 6 > n к = 5,5.

Определение основных размеров барабана.

Минимально допустимый диаметр барабана:

Дб е – 1)d к, мм

где е - коэффициент, зависящий от типа механизма и режима работы, для

Грузовых лебедок с ручным приводом е =12 (табл.П4);

d к - диаметр каната, мм, тогда

Дб  – 1)9,1=100,1мм

Принимаем из нормального ряда Дб =160мм (табл.П8).

Рабочую длину барабана при многослойной навивке каната определяем по формуле:

Где t – шаг витков, для гладкого барабана; t = d k =9.81 мм;

L k – длина каната без учёта запасных витков

L k =H∙u=30∙2=60 м

Полная длина барабана с односторонней навивкой

l б =l р +l в +l з,

Где l б =(1,5…2)∙ t – длина барабана, необходимая для запасных витков,

l б =(1,5…2)∙9,81=13,65…18,2 мм,

принимаем l б =18 мм

l з – длина барабана, необходимая для закрепления каната

l з =(3…4)∙ t =(3…4)∙9,81=27,3…36,4 мм,

принимаем l з =34 мм

Таким образом, полная длина барабана

L б =488+18+34=540 мм.

Принимаем l б =540 мм.

Толщину стенки барабана определяем по формуле:

Принимаем δ=8 мм.

[ σ ] сж =110 МПа – допускаемое напряжение для стали Ст5.

Изгибающий момент

Приведённый момент

Момент сопротивления изгибу кольцевого сечения

Где

Д в =Д б -2∙δ=160-2∙8=144 мм – внутренний диаметр барабана.

Суммарное напряжение от изгиба и кручения в опасном сечении барабана:

Условие прочности соблюдается.

Наружный диаметр по бортам барабана.

Д н =Д б +2∙(m +2+)∙ d k =160+2∙(2+2)∙9,1=232,8 мм

Принимаем Д н =235 мм.

Момент сопротивления от веса груза

Момент на валу рукоятки:

Т р =Р р ∙n∙φ∙l=200∙2∙0,8∙0,35=112 Н∙м

Где Р р – усилие одного рабочего, принимаем Р р =200 Н

φ – коэффициент, учитывающий неодновременность приложения усилия, при работе двух рабочих φ=0,8

l – длина рукоятки, принимаем l = 350 мм

Определяем передаточное число лебёдки.

так, как и о , то принимаем одноступенчатую передачу.

При и о >8 следует принимать двухступенчатые передачи, разбив общее передаточное число на передаточные числа отдельных пар:

и о =и 1 +и 2 .

Определение основных размеров рукоятки.

Диаметр стержня ручки:

Принимаем d =28 мм,

Где l 1 – длина стержня ручки, l 1 = 350 мм

[ σ] u = 60…80 МПа – допускаемое напряжение изгиба, для стали Ст5, принимаем [ σ] u = 70 МПа

Толщину рукоятки определяем по формуле

Принимаем δ р =15 мм.

Ширину рукоятки принимаем равной в=3∙ δ р =3∙15=45 мм.

Диаметр ведущего вала на который надевается рукоятка:

Принимаем d 1 = 30 мм

Где [ τ ] к = 25…30 МПа – пониженное допускаемое напряжение кручения, для стали Ст5, принимаем [ τ ] к = 25 МПа.

Диаметр втулки рукоятки: d в =(1,8…2) d 1 ;

d в =(1,8…2)∙30=54…60 мм,

Принимаем d в = 55 мм.

Длина втулки рукоятки

L в = (1… 1,5)∙d 1 = (1…1,5)∙30=30…45 мм

Принимаем l в = 40 мм.

Скорость подъёма груза

Где V p = 50…60 м/мин – окружная скорость приводной рукоятки, принимаем V p = 55 м/мин

2. Расчёт лебёдок с электрическим приводом

Последовательность расчёта лебёдок с электрическим приводом.

Производят подбор каната.
Определяют основные размеры барабана.
Определяют мощность и подбирают электродвигатель и редуктор по каталогам.

Требуемую мощность электродвигателя определяют по формуле:

Где G – вес поднимаемого груза, кН

V 2 – скорость подъёма груза, м/с

η – КПД механизма.

По каталогу выбирают электродвигатель в зависимости от режима работы, принимая ближайшее большее значение мощности и выписывают его основные технические данные.

Для подбора редуктора определяют передаточное число:

Где n э – частота вращения выбранного электродвигателя;

n б – частота вращения барабана, определяемая по формуле:

Здесь V 2 – скорость подъёма груза, м/с;

и – кратность полиспаста;

Д б – диаметр барабана, м;

По каталогу выбирают редуктор, исходя из расчётной мощности, частоты вращения двигателя, передаточного числа и режима работы.

4. Производят проверку выбранного электродвигателя на фактическую кратность пускового момента.

Должно соблюдаться условие

ψ≤ ψ max ,

Где ψ max – максимально допустимая кратность пускового момента, определяемая по формуле:

Здесь Т п max – максимальный момент электродвигателя, принимается по таблице;

Т н – номинальный момент на валу двигателя;

ψ – фактическая кратность пускового момента двигателя

Пусковой момент, приведенный к валу двигателя определяют по формуле:

Где t n = 8∙ V 2 – время пуска механизма, с;

δ=1,1...1,2 – коэффициент, учитывающий маховые моменты деталей механизма.

Статический момент на валу двигателя:

5. Производят подбор тормоза, для чего определяют тормозной момент по формуле:

Т Т =К Т ∙Т К,Н∙м

Где К Т – коэффициент запаса торможения, принимаемый по нормам Госгортехнадзора в зависимости от режима работы механизма;

Т К – крутящий момент на быстроходном валу редуктора, равный номинальному моменту на валу электродвигателя,

Где
- угловая скорость электродвигателя.

По каталогу подбирают тормоз по тормозному моменту и выписывают его технические характеристики.

В заключении производят проверочные расчёты выбранного тормоза. Методика их расчёта зависит от типа тормоза и приведена учебном пособии (6) глава 1 §3.

Пример 8. Подобрать электродвигатель, редуктор и тормоз механизма подъёма лебёдки, предназначенной для подъёма груза весом G = 50 кН со скоростью V 2 = 0,25 м/с, если диаметр барабана Дб = 250 мм, кратность полиспаста u = 2, КПД лебёдки η = 0,85, режим работы – лёгкий (ПВ = 15%)

Исходные данные:

G = 50 кН – вес груза;

V 2 = 0,25 м/с – скорость подъёма;

Дб = 250 мм – диаметр барабана;

u = 2 – кратность полиспаста;

η = 0,85 – КПД лебёдки;

Режим работы – лёгкий (ПВ=15%)

Решение:

Требуемая мощность электродвигателя

По каталогу выбираем электродвигатель типа MTF312-8 мощностью при ПВ=15% Рэ = 15 кВт, частотой вращения n э = 680 об/мин, с максимальным моментом Тп max = 430 Н.м., маховым моментом ротора (GД 2) = 15,5 Н.м. Номинальный момент на валу двигателя

Кратность максимального момента:

Частота вращения барабана:

Расчётное передаточное число редуктора

По каталогу (табл.П10), исходя из расчётной мощности, частоты вращения двигателя, передаточного числа и режима работы, выбираем редуктор типа Ц2-250 с передаточным числом и р = 19,88, мощностью Р р = 15 кВт, частотой вращения быстроходного вала п р = 750 об/мин. Фактическая скорость подъёма груза

Проверяем выбранный электродвигатель на фактическую кратность пускового момента. Должно выполняться условие:

Фактическую кратность пускового момента выбранного электродвигателя определяем из соотношения:

Пусковой момент, приведённый к валу двигателя, определяем по формуле:

Где t п = 8∙0,22 = 1,8 с – время пуска механизма;

δ = 1,1...1,2 – коэффициент, учитывающий маховые моменты деталей механизма, принимаем δ = 1,15. Статический момент на валу электродвигателя

Тогда,
следовательно, работоспособность двигателя обеспечена.

Определяем требуемый тормозной момент.

Т Т =К Т ∙Т к =1,5∙210,7=316 Н.м.

Где К Т – коэффициент запаса торможения, для легкого режима, К Т = 1,5 (табл.П11);

Т К – крутящий момент на быстроходном валу редуктора, Т к = Т н = 210,7 Н.м.

По каталогу (табл.П12) по тормозному моменту Т Т подбираем двухколодочный тормоз с электродвигателем типа ТТ – 250 у которого тормозной момент Т Т =400 Н.м. Выписываем необходимые для расчёта данные: плечи рычагов – а = 160 мм, в = 330 мм, с = 19 мм, l T = 150 мм, отход колодки Е = 1,1 мм, толкатель типа ТГМ-25, обеспечивающий толкающее усилие F Т = 250 Н и ход штока h ш = 50 мм, размеры шкива – диаметр шкива Д ш = 250 мм, ширина шкива В ш = 90 мм, угол обхвата шкива колодками α = 70 0 .

Расчётное окружное усилие на ободе тормозного шкива:

Сила нормального давления колодки на шкив

Где f – коэффициент трения рабочих поверхностей, для торможения асбестовой ленты (феррадо) по чугуну и стали f = 0,35.

Усилие толкателя:

Где η – КПД рычажной системы, равный η =0,9…0,95, принимаем η = 0,95

Ход штока толкателя:

Где К 1 – коэффициент использования рабочего хода штока, равный К 1 = 0,8 …0,85 , принимаем К 1 = 0,85.

Проверку рабочих поверхностей тормозных колодок на удельное давление производим по формуле:

Здесь [ q ] – допускаемое удельное давление материала рабочих поверхностей принимается по таблице. Следовательно, выбранный тормоз подходит.

Расчёт подъёмного механизма талей с ручным приводом

Тали с ручным приводом делятся на червячные и шестерные. В качестве грузового гибкого органа в этих талях применяются сварные калиброванные и пластинчатые цепи.

Рассмотрим расчёт червячной тали с ручным приводом.

Расчёт ручной червячной тали ведут в следующей последовательности:

1) В зависимости от заданной грузоподъёмности G по таблицам ГОСТ подбирают грузовую цепь и определяют диаметр начальной окружности цепной звёздочки.

2) Определяют передаточное число тали, предварительно определив грузовой момент на звёздочке Т гр и крутящий момент на тяговом колесе Т к

3) Приняв число заходов червяка z 1 = 2 (в червячных талях применяется двухзаходный несамотормозящийся червяк) определяют число зубьев червячного колеса

4) Производят расчёт червячной передачи

5) Рассчитывают дисковый грузоупорный тормоз

Пример 9. Произвести расчёт механизма подъёма ручной червячной тали грузоподъёмностью G = 30 кН. Груз подвешен на подвижном блоке а = 1, кратность полиспаста и = 2. Диаметр тягового колеса Д = 260 мм. Усилие, прикладываемое к цепи тягового колеса F p = 600 Н.

Подбор цепи.

Максимальное рабочее усилие в одной ветви цепи:

Где z – число ветвей на которых подвешен груз для ручной тали, z =и∙а=2∙1=2;

η зв = 0,96 – КПД звёздочки

Расчетное разрывное усилие.

F p =п ц ∙F max =3∙15,6=46,8 кН.

Где п ц – коэффициент запаса прочности цепи; для пластинчатых цепей с ручным приводом п ц = 3 (табл. П2)

По таблице П7 принимаем цепь с разрушающим усилием F р.м. = 63 кН у которой шаг t = 35 мм, толщина пластины S = 3 мм, ширина пластины h = 26 мм, число пластин в одном звене n =4, диаметр валика в средней части d = 12 мм, диаметр шейки валика d 1 = 9 мм.

Фактический запас прочности цепи:

Определяем диаметр начальной окружности звёздочки:

Где z  6 – число зубьев звёздочки, принимаем z = 16.

Определяем основные размеры червяной пары. В червячных талях применяют двухзаходные (несамотормозящиеся) червяки (z 2 = 2).

Приведённый угол трения:

p=arctgf=arctg0,1=544

Где f  = 0,04…0,1 – приведённый угол трения, при периодической смазке открытой червячной передачи принимаем f  = 0,1.

Коэффициент диаметра червяка

Где z 1 = 2 – число заходов червяка.

В несамотормозящейся передаче угол подъёма линии витка червяка  должен быть больше приведённого угла трения р  , т.е. должно соблюдаться условие  > р  , поэтому принимаем меньшее значение коэффициента диаметра червяка q = 16 (табл. П14).

Угол подъёма линии витка червяка:

Подсчитываем КПД передачи:

Принимаем η 2 = 0,53

Определяем требуемое значение передаточного числа

Где Т гр – грузовой момент на звёздочке,

Т к – крутящий момент на тяговом колесе:

Тогда

Определяем число зубьев червячного колеса. Из соотношения

и 0 = z 2 / z 1 находим z 2 = u 0 ∙ z 1 = 34,8∙2 = 69,6

Принимаем z 2 = 70. Уточняем передаточное отношение

и ф =и 2 =z 2 /z 1 =70/2=35.

Отклонение от расчётного значения составляет:

Назначаем материалы червяка и червячного колеса и определяем допускаемые напряжения.

В червячных передачах с ручным приводом скорость скольжения невелика, поэтому червяк и червячное колесо целесообразно изготовлять из чугуна. Для червяка СЧ 21-40, а для колеса - СЧ 18-36. Тогда допускаемое напряжение δ нв = 190 МПа, δ FP =0,12 ∙δ ви = 0,12∙ 365= 44 МПа при δ ви = 365 МПа.

Определяем требуемое межосевое расстояние:

Определяем расчётный модуль зацепления по формуле:

По табл. П14 принимаем т=5 мм и q = 16.

Уточняем межосевое расстояние

а w = 0,5∙т∙(q+z 2)=0,5∙5∙(16+70)215 мм

Определяем основные параметры червяка и червячного колеса:

Делительные диаметры: червяка d 1 = m ∙ q =5∙16=80 мм

колеса d 2 = m ∙ z 2 =5∙70=350 мм

Диаметры выступов: червяка d a 1 = d 1 +2∙ m =80+2∙5=90 мм

колеса d a 2 = d 2 +2 m =350+2∙5=360 мм

Расчёт дискового грузоупорного тормоза.

Грузовой момент на червяке:

Где η 2 =0,53 – КПД червячной пары;

и 2 = 35 – передаточное число червячной пары.

Осевое усилие в тормозе:

Момент силы трения на поверхностях дисков:

Где п = 2 – число пар трущихся поверхностей:

f – коэффициент трения трущихся поверхностей, по табл. П13. принимаем f = 0,15.

Д ср – средний диаметр дисков;

Где внутренний диаметр дисков Д в  d a , принимаем Д в = 1000 мм;

наружный диаметр дисков принимается в пределах Д н = (1,2…1,6)∙Д в =(1,2…1,6)∙100=120…160 мм, принимаем Д н = 150 мм.

Проверка дисков на удельное давление:

Где [ q ] = 1,5 МПа – допускаемое удельное давление трущихся поверхностей (табл. П13)

4. Расчёт подъёмного механизма талей с электрическим приводом по заданным условиям.

Расчёт электроталей включает:

расчёт и выбор каната по таблицам ГОСТ;
определение основных размеров барабана;
расчёт привода электротали;
расчёт закрытых зубчатых передач на выносливость по контактным напряжениям и на прочность зубьев на изгиб;
проверочный расчёт электродвигателя, расчёт на прочность барабана и крюковой подвески;
подбор и расчёт двухколодочного электромагнитного тормоза;
расчёт грузоупорного тормоза.

Пример 10. Произвести расчёт механизма подъёма электротали грузоподъёмностью G = 32 кН. Высота подъёма Н = 6 м, скорость подъёма груза V 2 = 0,134 м/с. Полиспаст простой (а=1) кратность и = 2. Барабан с канавками.

Исходные данные:

G = 32 кН – грузоподъёмность;

Н = 6 м – высота подъёма груза;

V 2 = 0,134 м/с – скорость подъёма груза

Q = 1 – число ветвей, наматываемых на барабан;

и = 2 – кратность полиспаста;

Поверхность барабана с канавками.

Решение

Подбор каната.

Максимальное рабочее давление в одной ветви каната:

Где z = u ∙ a =2∙1=2 – число ветвей на которых подвешивается груз;

η п – КПД полиспаста; по табл. П3 при и=2 для полиспаста с подшипниками качения η п = 0,99.

Расчётное разрывное усилие:

Где п к – коэффициент запаса прочности каната, для талей с машинным приводом п к =6 (табл. П1). По ГОСТ 2688-80 выбираем канат типа ЛК-Р (6х19+1 о.с.) разрывным усилием F p . m . = 97 кН при пределе прочности δ в = 1960 МПа, диаметр каната d к = 13 мм.

Фактический запас прочности каната:

Наименьший диаметр барабана по дну канавки определяем по формуле Госгортехнадзора:

Где п к – коэффициент, зависящий от типа механизма, для электрических талей п к = 20 (табл. П4).

Д б  (20-1)∙13  247 мм

Принимаем Д б = 250 мм (табл. П8).

Количество рабочих витков каната на барабане

Длина барабана l б = l p + l з ,

Где l p – рабочая длина барабана, l p =(z p + z 0 ) t ;

z 0 =1,5…2 – число запасных витков каната, принимаем z 0 =1,5 витка;

t – число витков, для барабана с канавками t = d k +(2…3)=13+(2…3)=15… 16 мм, принимаем t = 15 мм;

l p =(14,5+1,5)∙15=240 мм;

l з – длина барабана, необходимая для крепления каната

l з =(3…4)∙15=45…60 мм, принимаем l з = 50 мм.

Тогда, полная длина барабана

l б =240+50=290 мм.

Статический крутящий момент на валу барабана при подъёме груза

Где η б – КПД барабана, η б = 0,98…0,99, принимаем η б = 0,98.

Частота вращения барабана:

Расчётная мощность электродвигателя

Где η м = η п ∙η б ∙η р – КПД подъёмного механизма;

η м = 0,99∙0,98∙0,9 = 0,87,

Здесь η п = 0,99 – КПД полиспаста

η б = 0,98 – КПД барабана;

η р = 0,9…0,95 – КПД редуктора, принимаем η р = 0,9

Выбираем электродвигатель типа 4А132S мощностью Р э = 5,5 кВт и синхронной частотой вращения п э = 1000 об/мин. У выпускаемых электроталей в барабан встроены узлы электродвигателя, образуя узел электротали мотор – редуктор.

Необходимое передаточное число редуктора

При таком значении передаточного числа необходимо принять двухступенчатый редуктор.

Принимаем передаточное число первой ступени и 1 =8, тогда

и 2 =и р.р. : и 1 =51,3: 8=6,4.

Фактическое передаточное число

и р = 8∙6,4=51,2

Фактическая скорость подъёма:

Расчёт тормоза.

Таль снабжена двумя тормозами. На быстроходном валу редуктора установлен двухколодочный тормоз с электромагнитом, а на тихоходном валу – установлен грузоупорный тормоз.

Расчёт колодочного тормоза.

Определяем тормозной момент по формуле

Т Т =К Т ∙Т К =1,25∙44,5=55,6 Н∙м,

Где К Т – коэффициент запаса торможения, для механизма подъёма электротали с двумя тормозами К Т = 1,25; Т К =Т 1 – номинальный крутящий момент на быстроходном валу:

Здесь η з = 0,975 – КПД зубчатой передачи одной ступени.

Нормальная сила давления колодок на тормозной шкив:

Где f = 0,42 – коэффициент трения вальцованной ленты по чугуну и стали

Д ш = 160 мм – диаметр тормозного шкива. Определяем силу пружины, действующую на каждый из двух рычагов:

Где l 1 = 100 мм и l 2 = 235 мм – длины рычагов, η = 0,95 – КПД рычажной системы.

Усилие размыкание:

Где l 3 =105 мм – табл. П15.

Усилие электромагнита:

Где G p = 4 Н – вес рычага, соединяющего якорь электромагнита с размыкающим пальцем;

L = 225 мм и d = 15 мм – табл. П15.

Ход электромагнита:

В соответствии с величиной F м выбирают тормозной электромагнит и регулируют его на величину хода h. Наибольшая величина давления на тормозных обкладках из вальцованной ленты:

Здесь l об = 91 мм – длина обкладки;

в об = 30 мм – ширина обкладки;

[ q ] – допускаемое удельное давление материалам рабочих поверхностей по табл. П13, для вальцованной ленты по чугуну и стали [ q ] = 1,2 МПа.

Расчёт грузоупорного тормоза.

По табл. П16 для заданной грузоподъёмности тали G = 32 кН выбираем дисковый грузоупорный тормоз с размерами:

Резьба винта тормоза – прямоугольная трёхзаходная, наружный диаметр резьбы d = 50 мм

Внутренний диаметр резьбы d 1 = 38 мм;

Шаг резьбы – t = 8 мм.

Средний диаметр дисков Д ср = 92,5 мм. Угол подъёма трёхзаходной резьбы тормозного вала:

Где z = 3 – число заходов резьбы;

D 2 – средний диаметр резьбы

Осевая сила, возникающая при торможении и зажимающая фрикционные кольца тормоза.

Где Т 2 – номинальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора,

 = 2…3  - угол трения в резьбовой паре при работе в масляной ванне, принимаем  = 2 

f = 0,12 – коэффициент трения вальцованной ленты по стали в масле;

η – средний радиус винтовой резьбы

Тормозной момент грузоупорного тормоза:

Т 2Т = f ∙ F a ∙ R c ∙ n =0,12∙22070∙0,0925∙2=490 Н∙м

Где п=2 – число пар трущихся поверхностей.

Тормозной момент должен удовлетворять следующему условию:

Т 2Т К Т ∙Т 2 1,25∙347=434 Н∙м;

Т 2Т =490 > 434 Н∙м

Следовательно, условие выполнено.

К Т = 1,25 – коэффициент запаса торможения для второго тормоза электротали.

Надёжность удерживания груза в подвешенном состоянии обеспечивается при соблюдении зависимости:

f∙R c ∙n[η∙tg(α+)+f∙R c ]∙ η з 2 ;

f ∙ R c ∙ n =0,12∙0,0925∙2=0,022.

0,022>0,015; т.е. условие выполнено.

Движущийся вниз груз остановится при условии:

0,0046
Проверка винтовой резьбы на смятие:

Здесь z 1 = 4 – число витков резьбы, воспринимающих нагрузку.

Практическая работа №3

Расчёт ленточного конвейера по заданным условиям.

Расчёт ленточного конвейера включает:

оределение скорости и ширины ленты;

приближённое определение натяжения ленты и мощности провода;
расчёт ленты и роликоопор;
определение размеров барабана;
тяговой расчёт конвейера;
уточнение тягового усилия и мощности приводной станции, выбор элек- тродвигателя и редуктора.

Пример 11.

Произвести расчёт ленточного конвейера производительностью Q=240 т/ч для транспортировки серы комовой на расстояние L=80 м. Плотность груза =1,4 т/м 3 , максимальный размер кусков а  100 мм, угол естественного откоса материала в покое  = 45°, угол наклона конвейера к горизонту = 15°. Лента конвейера прорезиненная, поверхность приводного барабана футерована деревом. Угол обхвата барабана лентой  =180°. Привод расположен на головном конце конвейера.

Исходные данные:

Q=240 т/ч – производительность конвейера;

L=80 м – длина конвейера;

=1,4 т/м 3 – плотность материала;

А  100 мм – максимальный размер кусков;

 = 45° - угол естественного откоса в покое;

15° - угол наклона конвейера к горизонту;

 =180° - угол обхвата барабана лентой;

Транспортный материал – сера комковая.

Рис. 1 Расчётная схема ленточного конвейера.

Для получения возможно меньшей ширины ленты принимаем желобчатую форму, состоящую из трёх роликов. По таблице П.18 для транспортировки среднекусковых материалов при предлагаемой ширине ленты В=500…800 мм принимаем скорость движения ленты V = 1,6 м/с.

Ширину желобчатой ленты определяем по формуле:

Принимаем ширину ленты В=650 мм = 0,65 м (табл. П 18), где К  - коэффициент, учитывающий дополнительное рассыпание груза на наклонной ленте конвейера; при  20° - К  = 1, при  20° - К  = 0,95.

В нашем случае = 15° К  = 1.

Проверяем ширину ленты по кусковатости груза

В к = 2,5∙а+200=2,5 ∙100+200=450 мм

Получили В к  В, следовательно, окончательно принимаем В = 650 мм. Если окажется В В к, то надо принять ширину В к из нормального ряда по ГОСТ 22644-77 (табл. П18).

Выбираем резиновую ленту из бельтинга БКИЛ – 65 шириной В = 650 мм с приделом прочности σ р. n . =65 Н/мм и числом прокладок z= 3…8 (табл.П19).

Определяем предварительную мощность привода по формуле:

P n =(0.00015∙Q∙L 2 +K 1 ∙L 2 ∙V+0.0027∙Q∙H) ∙K 2 ,

Где L 2 – длина горизонтальной проекции конвейера,

L 2 =L∙cos=80∙cos15° =77.3 м,

Н – высота подъёма груза, Н= Lsin=80∙sin15° =20.7м

К 1 и К 2 – коэффициенты, зависящие от ширины и длины ленты.

По табл. П20 при ширине ленты В=650 м К 1 =0,020, а К 2 =1 при длине коэффициента свыше 45 м.

Тогда, P n =(0,00015∙240∙77,3+0,02∙77,3∙1,6+0,0027∙240∙20,7) ∙1=18,67 кВт

Определяем предварительное тяговое усилие:

кН.

Определяем предварительное максимальное натяжение ленты по формуле:

Где f – коэффициент трения между лентой и барабаном, в нашем случае f = 0,35 (табл. П21).

α - 180° - угол обхвата барабана лентой.

Значения е fα приведены в таблице П21.

Определяем число прокладок в ленте:

Где К рп – коэффициент запаса прочности ленты по табл. П 22, принимаем К рп =9,5 в предложении, что число прокладок будет 4…5.

Принимаем z = 4. Толщина резиновых обкладок на рабочей стороне δ 1 = 4 мм, на нерабочей стороне δ 2 = 1,5 мм (табл. П 23).

Линейная плотность ленты:

Где δ = 1,4 мм – толщина одной текстильной прокладки (табл. П19).

Средняя линейная плотность транспортируемого груза:

кг/м

Условная линейная плотность роликоопор. При ширине ленты В = 650 мм, плотности транспортируемого материала  =1,4 т/м 3 , скорости движения до V = 2 м/с, диаметр ролика роликоопоры Д р =89 мм(табл. П24). На рабочей ветви конвейера лента поддерживается желобчатыми роликоопорами, состоящими из трёх роликов, а на холостой ветви лента плоская, поддерживается роликоопорами, состоящими из одного ролика.

Расстояние между роликоопорами на рабочей ветви конвейера l p определяем по табл. П25. При В = 650 мм и  = 0,81…1,6 т/м 3 l p = 1,3 м. Расстояние между роликоопорами на нижней (холостой) ветви принимают l x = 2∙ l p =2∙1,3=2,6 м.

Масса роликоопор рабочей ветви (желобчатой)

Mж =10 В+7=10∙0,65+7=13,5 кг.

Условная линейная плотность желобчатых роликоопор

кг/м.

Масса роликоопор на холостой ветви (плоской)

M n =10 В+3=10∙0,65+3=9,5 кг.

Условная линейная плотность плоских роликоопор холостой ветви

кг/м.

Определяем размеры барабана.

Диаметр приводного барабана Д б =z∙(120…150) = 4 (120…1500) = =(480…600) мм. По ГОСТ 22644 – 77 (табл.П26), принимаем Д б =500 мм. Длина барабана В 1 = В + 100 = 650 + 100 = 750 мм.

Чтобы лента не спадала с барабана он имеет стрелу выпуклости f н = 0,005В 1 = 0,005∙750 = 3,75 мм. Диаметр натяжного барабана
Принимаем Д н =320 мм (табл. П26).

Определяем натяжение ленты конвейера методом обхвата контура по точкам. Разбиваем контур ленточного конвейера на четыре участка (рис1). Натяжение ленты в точке 1 принимаем за неизвестную величину. Затем находим натяжение ленты в остальных точках через неизвестное натяжение в точке 1:

Где К wn =0,022 – коэффициент сопротивления качения для плоских роликоопор.

Где К σ Н – коэффициент сопротивления на натяжном барабане. При угле обхвата барабана лентой α = 180°…240° . К σ Н = 0,05…0,07, принимаем К σ Н = 0,05.

Где К w ж =0,025 – коэффициент сопротивления качения желобчатых опор.

При расположение привода на головном конце конвейера натяжение в точке 1 равно натяжению сбегающей с барабана ленты F 1 =F сб, а натяжение в точке 4 ровно натяжению набегающей на барабан ленты F 4 =F нб. Натяжение набегающей ленты определяется по формуле Эйлера:

F нб =F с ∙е fα или F 4 =F 1 ∙е fα

Таким образом: 1,05 F 1 +9,8= F 1 ∙3; 1,95∙ F 1 =9,8.

Откуда
кН

F 2 =F 1 -1.43=5.03-1.43=3.6 kH; F 3 =1.05 ∙F 1 -1.5=1.05∙5.03-1.5=3.78 kH

F 4 =1.05F 1 +9.8=5.03∙1.05+9.8=15.1 kH

Производим проверку провисания ленты между роликоопорами. Наибольший прогиб ленты на рабочей стороне конвейера будет в точке 3. Должно выполняться условие:

L max 

Максимальный прогиб:

L max =
м

Допускаемое провисание ленты:

Условия провисания соблюдаются, так как l max =0.027

Определяем уточненное тяговое усилие на приводном барабане:

F TY =F 4 -F 1 +F 4…1 =15.1-5.03+0.03(15.1+5.03)=10.7 kH

Где F 4…1 =К σ n (F 4 +F 1),

Здесь К σ n – коэффициент сопротивления на приводном барабане с подшипниками качения, К σ n =0,03…0,035

Принимаем К σ n =0,03.

Уточненная мощность приводной станции:

Где К 3 =1,1…1,2 – коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном, принимаем К 3 =1,1;

η=0,8…0,9 – общий КПД механизма привода, принимаем η = 0,85

По каталогу (табл.П27) принимаем электродвигоьель переменного тока закрытого исполнения с повышенным пусковым моментом типа 4А200М. У которого Р=22кВт, частота вращения n=1000 об/мин.

Разработка приводной станции.

Частота вращения приводного барабана:

об/мин

Передаточное число редуктора:

По табл. П10, в зависимости от передаточного числа, мощность электродвигателя и частоты вращения выбираем редуктор с передаточным числом U= 16,3 типа Ц2-350, передающего мощность при тяжёлом режиме работы Р р =24,1кВт, частота вращения n р =1000 об/мин.

Действительна скорость движения ленты

Для регулирования натяжения ленты принято грузовое натяжное устройство с натяжным усилием.

Длина хода барабана натяжного устройства

Практическая работа № 4

Расчет вертикального ковшевого конвейера (элеватора) по заданным условиям.

Расчет вертикальных ковшевых элеваторов производят в следующей последовательности:

1) Определяют основные параметры элеватора.

2) Подсчитывают линейные нагрузки.

3) Производят тяговый расчет элеватора.

4) Определяют требуемую мощность электродвигателя, по каталогам

Подбирают электродвигатель и редуктор.

Пример 12. Произвести расчет вертикального ковшевого элеватора производительностью Q = 30 т/ч, предназначенного для транспортирования щебня рядового сухого с плотностью  = 1,5 т/м3 и средней крупностью ас = 30мм на высоту Н = 20м.

Исходные данные:

Q = 30 т/ч - производительность элеватора;

ас = 30мм - средний размер кусков материала;

 = 1,5 т/м3 - плотность материала;

Н = 20м - высота подъема груза;

Материал - щебень рядовой сухой.

Элеватор установлен на открытой площадке.

Решение:

По табл. П28 для транспортировки мелкокусковых материалов (ас
Средний коэффициент заполнения ковшей  = 0,8.

Для быстроходных элеваторов с центробежной разгрузкой диаметр барабана может быть определен по формуле Н.К.Фадеева:

Дб0,204V = 0,204х1,6 = 0,52 м

Принимаем диаметр приводного барабана Дб = 500мм (табл. П26).

Частота вращения барабана:

=61 об/мин

Полюсное расстояние:

Так как hn =0.24м
Определяем погонную емкость ковшей:

л/м.

По табл. П29 выбираем погонную емкость: 5л/м

Объем ковша iо = 2л, шаг ковшей tк = 400мм, ширина ковша В = 250мм, ширина ленты Вл = 300мм, вылет ковша А = 140мм.

Проверяем вылет ковша по крупности материала. Для рядовых грузов должно быть:

А > (2...2,5)ас = (2...2,5)30 = 60...75мм
Если задан груз сортовой, то тогда должно соблюдаться условие:

А > (4...5)ас.

При принятых параметрах ковшей и скорости движения ленты V = 1,6 м/с, заданная производительность Q = 30 т/ч обеспечивается при коэффициенте заполнения ковшей:

Полезная нагрузка (погонный вес поднимаемого груза):

Н/м

Q=qо+q2=132+51=183 Н/м.

Тяговый расчет элеватора производим методом обхода по контуру. В соответствии с расчетной схемой (рис.2) наименьшее натяжение следует ожидать в точке 1. Натяжение в точке 1 принимаем за неизвестную величину.

Натяжение в точке 2 с учетом сопротивления на оборотном барабане и зачерпывания груза определяем по формуле:

F2=КF1+Wзач=1,08F1+153,

где К = 1,08 - коэффициент увеличения натяжения в ленте с ковшами, при оги-

Бании барабана принимается обычно К = 1,08.

Wзач - сопротивление зачерпыванию груза.

Wзач=Кзачq2=351=153 Н,

здесь Кзач - коэффициент зачерпывания, выражающий удельную работу, за-

Трачиваемую на зачерпывание груза. При скорости ковшей 1-1,25

М/с для порошкообразных и мелкокусковых грузов Кзач = 1,25...2,5;

Для среднекусковых грузов Кзач = 2...4. При скорости движения 1,6

М/с принимаем Кзач = 3.

Натяжение в набегающей ветви (точка 3):

Fн = F3 = F2 + qН = 1,08F1 + 153 + 18320 = F1 + 3813.

Натяжение в сбегающей ветви при подсчете против движения ленты (точка 4):

Fc = F4 + q0 Н = F1 + 132  20 = F1 + 2640.

Из теории фрикционного привода имеем:

Для стального барабана при большой влажности (элеватор установлен на открытой площадке) коэффициент трения f = 0,1 и при = 180 получаем е=1,37 (табл. П21). Тогда:

F3
Решая это уравнение, получим: F1 = 676 Н.

Для обеспечения запаса по сцеплению принимаем F1 = 1000 Н, тогда:

F3 = Fн = 1,08F1 + 3813 = 1,08  1000 + 3813 = 4893 Н,

F4 = Fс = F1 + 2640 = 1000 + 2640 = 3640 Н.

Необходимое число прокладок в принятой ленте типа БНКЛ-65 находим при р.n.= 65 Н/мм (табл. П19) и коэффициента запаса прочности ленты Кр.п. = 9,5 (табл. П22).

Учитывая ослабление ленты болтами и необходимость прочного закрепления ковшей на ленте, оставляем ранее принятую ленту с z = 4.

Окружное усилие на приводном барабане с учетом потерь на нем

Fт = (F3 - F4)К = (4893 - 3640)1,08 = 1353 Н.

Определяем мощность приводной станции:

кВт,

где К3 = 1,1...1,2 - коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном,

Принимаем К3 = 1,2;

 = 0,8...0,9 - общий КПД механизма привода, принимаем  = 0,85.

По каталогу (табл. П27) принимаем электродвигатель переменного тока типа ЧА112МБ, у которого Р = 4 кВт, частота вращения n = 1000 об/мин.

Требуемое передаточное число редуктора:

По табл. П10 в зависимости от передаточного числа, мощности электродвигателя и частоты вращения выбираем редуктор с u = 16,3, передающего мощность при тяжелом режиме работы Рр = 10,2 кВт, частота вращения быстроходного вала nр = 1000 об/мин, тип Ц2-250.

Действительная скорость движения ленты:

м/с.

Рис. 2. Диаграмма натяжений в ленте элеватора.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица П1

Коэффициент запаса прочности каната n к

Таблица П2

Коэффициент запаса прочности цепи nц

Таблица П3

Коэффициент полезного действия полиспастов  n

Таблица П4

Минимальное допускаемое значение коэффициента е

Таблица П5

Канаты типа ЛК-Р 6х19 + 1 о.с. по ГОСТ 2688-80

в кН

Диаметр Каната d к , мм	Временное сопротивление разрыву материала, проволок каната G в , МПа
	1470	1568	1764	1960

4,1	-	-	9,85	10,85
4,8	-	-	12,85	13,9
5,1	-	-	14,6	15,8
5,6	-	15,8	17,8	19,35
6,9	-	24	26,3	28,7
8,3	-	34,8	38,15	41,6
9,1	-	41,55	45,45	49,6
9,9	-	48,85	53,45	58,35
11	-	62,85	68,8	75,15
12	-	71,75	78,55	85,75
13	76,19	81,25	89	97
14	92,85	98,95	108	118
15	107	114,5	125,55	137
16,5	130	132	152	166
18	155	166	181,5	198
19,5	179,5	191	209	228
21	208	222	243,5	265,5