Механизмы подъема грузов

пространственной трассе, монтируют крупноблочные сооружения, оборудование на промышленных предприятиях, подают

различные строительные материалы к месту их укладки, производят погрузочно-разгрузочные операции.
Г.П.М. являются машинами прерывного (цикличного) действия.
В зависимости от конструкции машины и конфигурации
обслуживаемой зоны Г.П.М. делят на следующие группы:
вспомогательные - это простые грузоподъемные машины и механизмы. К ним относятся: домкраты, лебедки, тали.

для поднятия груза на небольшую высоту, причем воздействуют на груз

снизу, они разделяются на:
реечные (Г.Р. до 6 тс, Н до 3-х м) винтовые (Г.Р. до 50 тс, Н до 0,35 м)

тяговым органом – стальным канатом, применяются для прямолинейного перемещения грузов.

в направляющих груза.
Тягальные Л.служат для горизонтального перемещения груза по рельсовым

путям или по направляющим.
В) тали - подъемные подвесные лебедки

клетях, кабинах или на площадках движущихся в жестких направляющих. Применяются

в основном для подъема груза по вертикали. Подъём производится со скоростью 15-60 м/мин. Различают: мачтовые, ковшовые, шахтные. Широкое применение получили П монтируемые на автомобилях.
3) Краны.
Наиболее сложные и универсальные ГПМ , состоящие из остова в виде металлической конструкции и установленных на нем крановых механизмов. Применяются для подъема, перемещения по пространственной трассе и подачи грузов и монтажа конструкций. Выполняются в виде консольных или пролетных конструкций.

гибкого элемента – каната или цепи.
 
Л применяются как самостоятельные машины

при разгрузочно-погрузочных, строительных , монтажных, ремонтных работах.
И как часть машины – крана.
 
Классификация.
Л. различают :
1) По типу тягового органа
канатные, цепные
2)По типу привода
с ручным
машинным (от двигателя электрического, от двигателя внутреннего сгорания, реже пневматического, гидравлического)

либо прикрепляемые к стенам и потолочным перекрытием).
Передвижные (монтируемые на рельсовых

или безрельсовых тележках)
4) По числу барабанов (одно, двух и многобарабанные лебедки)
1- однобарабанные бывают:
-ручные (Г.Р. 0,5 – 10 тс, при канатоемкости от 100 до 300м)
-механические ( с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом).
2-двух и трехбарабанные только механические при этом –реверсивные (Г.Р. 0,5 – 10 тс, со скоростью подъема 0,7-1 м/с).
- для монтажных работ применяются лебедки с полиспастами и при тяжелых грузах они имеют скорость подъема 0,1-0,2 м/с.
5) По типу барабана
нарезные
гладкие.

2,5 кН. до 200 кН
 
Конструкции лебедок очень разнообразны.

Наиболее простые

конструкции Л выполнены с одноступенчатым редуктором и открытыми передачами. Л имеет П-образную компоновку.

Все узлы лебедки: электродвигатель, редуктор, барабан, тормоз, монтируются на общей раме. Барабан установлен в подшипниковой опоре (скольжения). Вращение от двигателя к редуктору передается через муфту, а к барабану через одноступенчатый редуктор и открытую передачу.
Более совершенными являются лебедки у которых все передачи заключены в редуктор.(плакат)

из лебедки и тележки. Применяется для подъема, опускания, подтягивания небольших

грузов, стягивания между собой отдельных элементов при монтажных работах.
Тали делятся по роду привода на ручные, электрические, пневматические.
-ручные Т гр. 0,1-10 т бывают стационарные или передвижные.
-электрические ЭТ только передвижные, гр. 0,2-10 т., Н – 4-32 м., скорость подъема – 8-20 м/мин, скорость передвижения 20-30м/мин.Подвесные пути для передвижения ЭТ могут иметь один или два рельса. ЭТ с однорельсовыми тележками называются – тельферами.
- пневматические Т гр. до 0,1 т. применяют в тех случаях, когда наличие электрического тока недопустимо по условиям производства.
Используют тали для внутрицехового и межцехового транспортирования.

-ЦП.
ЦП имеют червячный подъемный механизм, тяговым органом является

грузовая цепь, охватывающая звездочку жестко связанную с червячным колесом. Приводится Т цепным колесом, вращающим червяк червячной передачи.
Высота подъема ( 6 –30 м) зависит от длины грузовой цепи. Поднятый груз удерживают в подвешенном состоянии тормозом, который замыкается весом транспортируемого груза.
Когда грузы поднимают часто и на большую высоту, применение ручных Т нецелесообразно, в этом случае используют электрические Т.
Если нужно перемещать груз по горизонтали, то Т подвешивают к тележкам, перемещающимся по подвесным однорельсовым путям.

передвигают, толкая груз, если больше, то их оснащают приводом.
Механизм

подъема ЭТ состоит из электродвигателя (встроенного в барабан) вследствие чего уменьшается длина Т.
Т оборудована тормозами, шкафом электроаппаратуры. Кабель управления вводится в шкаф электроаппаратуры. Редуктор и шкаф электроаппаратуры соединены между собой сварным корпусом.
Управление ЭТ производится либо с пола через свисающий кабель при ск-ти до 32 м/мин, при большей скорости из кабины управления перемещающегося вместе с Т по подвесному пути. Тележка, на которой закреплена ЭТ, имеет самостоятельный привод.

UGV применяются проволочные канаты, обладающие большой прочностью.
Канаты изготавливают на

канатовьющих машинах свивкой из отдельных проволочек (d – 0,5-3.5мм) углеродистой стали, полученных методом волочения. При волочении появляется наклеп и прочность материала проволочек резко повышается до 2000 мпа. Для изготовления канатов работающих во влажной среде, применяют оцинкованные проволочки.

из проволочек, которые навивают на органический или металлический сердечник.
2– трос

– двойной свивкой, когда проволоки свивают в пряди, а пряди навивают на сердечник.
Канаты:а — одинарной свивки с точечный касанием проволок; б — двойной свивки с линейным касанием проволок; г — двойной свивки с линейным касанием проволок с металлическим сердечником; д — полосовое касание; е — односторонней свивки; ж — крестовой свивки.

специальной смазкой. Он служит базой, относительно которой свивают пряди, а

также хранилищем для смазки. В канатах подверженных высоким Т сердечник изготавливают из асбеста.
Прочность каната зависит от качества материала проволок, от степени заполнения сечения каната металлом.
Разрывная нагрузка для каната в целом не превышает 0,85 суммарной разрывной нагрузки всех проволочек в канате.
Канат подбирают по разрывному усилию R , по наибольшему натяжению S без учета динамических усилий и по коэффициенту запаса прочности К, который регламентирует Госгортехнадзор.
Долговечность обеспечивается соблюдением отношений D бар огибаемый канатом к D каната
 
D б / d к

Минимальное значение узаконивает Госгортехнадзор.

блоки. Изготавливают их из серого чугуна или стали.
Профиль ручья

блока д.б.таким, чтобы канат беспрепятственно входил и выходил из него, а также чтобы канат соприкасался с ручьем по возможности большей площадью.
Профиль делается трапециидальным, что допускает боковое отклонение каната в пределах до 60. С целью увеличения долговечности каната и блока рекомендуется не допускать отклонение каната более чем на 20. Блок подлежит замене при износе ручья на глубину не более 0,2 первоначальной толщины обода.
Для увеличения долговечности каната иногда применяют блоки с ручьём, футерованным пластмассой или алюминием.
Блоки бывают неподвижные, они служат для направления канатов, оси их закрепляются неподвижно. Подвижные – они используются для выигрыша в силе или в скорости подъема груза.

навивают на барабаны. В зависимости от длины каната, его укладывают

на барабан в несколько слоев или в один слой.
При однослойной навивки, поверхность барабана нарезают по винтовой линии, канавки увеличивают поверхность соприкосновения и уменьшают напряжение смятия, устраняют трение между соседними витками и износ каната. Поэтому на нарезных барабанах срок службы каната увеличивается.
Барабаны при многослойной навивке имеют в основном гладкую поверхность и борта, которые выше последнего слоя на 2 dk
  l0 = L t / п D0
l0- рабочая длина барабана
L- длина каната
t - шаг укладки каната
D0 -диаметр барабана по центрам каната
Для правильной укладки каната на барабан применяют канатоукладчики.

надежной, доступной для осмотра, удобной для замены каната и достаточно

простой в изготовлении:
1) зажимными винтами через клиновую накладку
2) накладными планками

КРЕПЛЕНИЕ КАНАТА НА БАРАБАН ЗАЖИМНЫМИ ВИНТАМИ

делают петлю. Чтобы канат не перетирался внутри нее помещают коуш

это стальное кольцо желобчатого сечения, форма желоба соответствует d каната Канат огибает коуш, ложась в желобок, и конец каната соединяют с основной его ветвью специальными зажимами:
1)заплетка, оплетают основной канат и заливают свинцом
2)опресовка, надевают втулку и опрессовывают
3)зажимами, как «навесной замок», как «коренной зуб»

стропы, траверсы.
  Крюки – однорогие (0,25 – 75 т),

двурогие от 5 т и выше.

хвостик крюка.
Рабочая часть крюка представляет собой кривой брус.

Сечение крюка трапециевидное с округленными краями, широкое основание сечения обращено к зеву крюка.
Рациональное соотношение размеров трапеции b2/b1 = 2-2,5 , h/b2 = 1,5-1,6



Размеры крюков стандартизированы и подбираются в соответствии с массой груза.

надеваемого на крюк крана.
Внизу каждый отрезок имеет крюк или коуш

для присоединения к поднимаемому грузу.
В зависимости от массы и конфигурации груза, отрезков м.б. два, три и более. Стропы м.б и цепные.

поднимаемый груз связан с лебедкой через полиспаст.
П – это

система подвижных и неподвижных блоков огибаемых канатом. Их разделяют на скоростные, которые дают выигрыш в скорости, и силовые, которые дают выигрыш в силе.
Силовые полиспасты кратные.
Кратность – это величина на которую происходит выигрыш в силе. Теоретически выигрыш в силе равен числу ветвей каната.

тяговому концу каната прикладывается сравнительно малое усилие Р = Q/4
Если

пренебречь сопротивлением в П, т.е. когда система является неподвижной , сила в любой (.) каната равна
Р = 4Р/4
где, 4 – число перерезов каната для одинарного П.
Если учитывать силы сопротивления от жесткости каната и от трения в опорах блоков, натяжение отдельных ветвей каната различно. При кратности П «а» натяжение последней ветви закрепленой неподвижно = Р4, отсюда
Q = P1 + P2+P3+P4
Соотношение между натяжением отдельных ветвей каната при подъеме груза
Р2 = Р1 *h ( кпд блока , для блоков на подшипников = 0,95-0,96,на подш. качения = 0,97-0,98)

Qгр = Р1* ( 1 + h +h2 +

h3 )

Мах. Натяжение в системе П при подъеме груза определяют:
Рмах =Q/а *h
При четной кратности один конец каната закреплен на барабане, а второй на неподвижном элементе конструкции.
При нечетной – на крюковой обойме.
Увеличение кратности П позволяет снизить передаточное число редуктора.
Длина каната одинарного П:
L = a * h
где h – высота подъема груза
Скорость подъема груза и скорость каната связаны:
Vк = а Vгр
 где Vк = п D nбар/60
D-диаметр барабана
n-частота вращения барабана

горизонтальном направлении грузов на сравнительно небольшие расстояния.
Подъемные краны составляют особую

группу ГПМ характеризующуюся повторно-кратковременным режимом работы.
ПК обязательно имеет следующие элементы:
1)металлическую конструкцию в виде моста, портала, башни, мачты или стрелы
2)главный механизм подъема в виде лебедки, тельфера и рычага управления
3)приспособления и устройства для захватывания груза – крюки, скобы, грейферы
4)поддерживающие и направляющие элементы, канатные и цепные блоки, направляющие втулки и планки.
В зависимости от назначения, эксплуатационных требований и конструктивных особенностей ПК кроме того могут иметь:
1)механизм для передвижения всего ПК, грузовой тележки
2)механизмы для вспомогательного подъема грузов, аварийные тормоза, упоры и т.п.

краны, козловые)
2) краны стрелового типа (поворотные краны на колонне, имеющие

постоянный и переменный вылет; собственно стреловые передвижные краны со стрелой, башенные, портальные)
по области применения ( цеховые, транспортные, палубные, строительные)
по типу грузозахватного органа ( крюковые, магнитные, грейферные)
по роду привода (с ручными механическим)
по способу опирания ходовой части на рельсовый путь:
1)опорного типа – опирающиеся на путь сверху
2)подвесного типа – перемещающиеся по нижним полкам рельсов подвесного кранового пути).

груза
(входит в обозначение крана, с Q > 16т.

–для удобства установлены 2 механизма подъема 32/8 (32-главный, 8-вспомогательный)
2) высота подъема груза Н (м)
3) скорость различных движений ( подъема, опускания, передвижения)
4) собственная масса G
5) основные геометрические параметры
6) суммарная мощность электродвигателей
7) производительность ( характеризуется массой грузов перемещаемых за час работы)
Q1 = Z*M
где Z - число циклов в час (Z = 3600/t)
t – время затраченное на операцию

груза, стоимость самой машины и ее монтажа и эксплуатации, надежность,

долговечность, конфигурацию, удельные показатели по металлоемкости и энергоемкости.

машины, с помощью которых поднимаемый груз можно перемещать в горизонтальной

плоскости в двух перпендикулярных направлениях.
МК являются основными ГПМ применяемыми для обслуживания цехов и складов на заводах ж/б изделий. 
По конструкции мостовые краны бывают одно и двухбалочные
Привод механизмов электрический, но м.б.и ручным.
Управление осуществляется с пола, из кабины и дистанционно.

до 5 т
- Вторая – от 5 до 50 т
-

Третья – свыше 50 до 320 т
Пролет – 12 – 32 м
Н – 11- 16 м
V - тележки – 40 – 60 м/мин
V - моста до 125 м/мин
V - подъема крюка – 2 – 40 м /мин
Конструкция
МК имеет мост, состоящий из жестко соединенных между собой двух пролетных балок и концевых.
Балки коробчатого сечения выполнены из двух вертикальных стенок , верхнего и нижнего горизонтальных поясов и в виде решетчатой фермы.
На верхнем поясе пролетной балки закреплен подтележечный рельс на концах которого установлены упоры для ограничения крайних положений тележки.

диафрагмы, кроме того имеются малые диафрагмы для более равномерной передачи

нагрузки от подтележного рельса на вертикальные стенки.
Пролетные балки соединены с концевыми стыковым соединением с дополнительными накладками и образуют жесткую раму. На горизонтальных стенках пролетных балок предусмотрены площадки с перилами для обслуживания грузовой тележки и механизмов передвижения крана, для размещения жестких троллей (стойки с уголковым прокатом)
Мост крана изготавливают из мартеновской стали, за некоторым исключением применяется сталь более качественная. Ограждения, настилы лестницы и другие неответственные части из стали .
Мост крана передвигается на ходовых колесах, приводимых в движение электродвигателем, установленном на мосту.
Механизмы передвижения кранов выполнены по различным схемам: с приводом от одного двигателя с тормозом и редуктором на два колеса, или с приводом на одно колесо.

На кранах Гр до 50 т – 4 колесо, 75

– 125 – 8 колес.
Ходовые колеса изготавливают с двумя ребордами, полностью литыми или насадными бандажами.
Мост движется по подкрановым путям, проложенным по всей длине цеха на выступах стен или колон. Подкрановые пути делаются из обычных железнодорожных или специальных крановых рельсов.
Подкрановые пути устраивают так, чтобы кран не ударился в стену. Для этого в концах подкрановых ставятся тупиковые упоры, а перед ними резиновые пружинные буфера, обеспечивающие плавное снижение скорости моста. Мост также имеет буфера. На концах подкрановых путей установлены отключающие линейки. При упоре в линейку конечный выключатель срабатывает и отключает двигатель моста.

на которой из унифицированных узлов собраны механизмы подъема груза и

передвижения тележки.
Рама выполнена из двух продольных балок опирающиеся на ходовые колеса, соединенные поперечными балками и покрытые сверху листом настила.
Кабина управления помещается под галереей моста на одном из его концов и снабжена лестницей.
Основные параметры
Колея – расстояние между продольными осями, проходящими через середину опорных поверхностей ходовых колес крана или тележки.
База – расстояние между вертикальными осями передних и задних колес.
Для передвижения МК по подкрановым путям во избежание перекоса крана в пролете необходимо, чтобы отношение пролета крана (колеи) LК к базе ходовых колес КК удовлетворяло условию
LK / КК < 8

основных механизмов при работах на открытых складах промышленных предприятий.
КК разделяют

на три основные группы: общего назначения, перегрузочные, строительно-монтажные и специальные.
Имеется очень много конструкций козловых кранов. Мы остановимся на конструкциях, применяемых на заводах ж/б.
Гр до 50т.
КК отличается от мостового К тем, что его мостовое пролетное строение, снабжено «ногами», передвигающимися по уложенным на земле подкрановым путям.

двух стоек (ферм) внизу соединенную затяжками. Одна опора соединена с

мостом жестко, вторая шарнирно. Такая конструкция устраняет опасность заклинивания опоры при температурных расширениях моста.
Опору опирают на 4 ходовых колеса, 2 – приводные. Привод от электродвигателя. Ток для питания двигателей подводят от сети через гибкий бронированный кабель.
Рельсы укладывают следующим образом: снимают растительный слой, укладывают балласт из щебня, песка. Сверху балласта шпалы, на шпалы –подкладки – рельсы.
А на мост укладывают рельсы для передвижения по ним тележки с механизмами подъема, перемещаемой с помощью тяговой лебедки.
КК в зависимости от конкретных условий работы управляются с пола, кабины и дистанционно.
Дополнительным параметром козловых кранов является рабочий вылет консоли L = (0,2 – 0,3) LK