Грузозахватные устройства.
Грузозахватные устройства бывают универсальные (крюки, петли) и специальные.
Специальные захватные устройства (ЗУ) - клещевые, магнитные, вакуумные захваты и др. В технологических ГПМ их применяют редко, но широко применяют в роботах и манипуляторах.
Крюки(рис.6.7, 6.8) наиболее распространены.
Классификация крюков.
1. По конструкции: однорогие и двурогие.
2. По технологии изготовления.
2.1. Штампованные или кованые (рис.6.7).
2.2. Пластинчатые составные (рис.6.8).
Рис. 6.7.
Рис.6.8.
Штампованные крюки применяют при небольшой грузоподъемности, при большей – кованые, пластинчатые - при очень большой грузоподъемности.
Крюки не рассчитывают, а выбирают по ГОСТ в зависимости от грузоподъемности.
Петли бывают цельнокованые (рис.6.9,а) и составные (рис.6.9,б); их рассчитывают. В технологических ГПМ петли применяют редко.
а) б)
Рис.6.9.Петли:а – цельнокованая; б – составная.
Крюковые подвески.
Крюковые подвески служат для соединения крюка с канатом. Подвески бывают нормальные (рис.6.10) и укороченные (рис.6.11). Укороченные подвески применяют только при четной кратности полиспаста (т.е. при а=2,4,6….).
Расчет элементов крюковой подвески.
Траверсу проверяют на изгиб, цапфы траверсы и ось блока – на изгиб, а также на смятие в местах контакта с щитками, щитки – на смятие в местах контакта с осью блока и цапфой траверсы, а также на растяжение в зоне отверстия под цапфу траверсы.
Радиальные подшипники блоков рассчитывают на долговечность. Упорный подшипник подбирают по диаметру шейки крюка, а затем проверяют по статической грузоподъемности по условию
Соa ³ 1,5 FQ
где Cоa – базовая осевая статическая грузоподъемность упорного подшипника по каталогу.
Рис.6.10. Нормальная крюковая подвеска: 1– крюк; 2 – траверса; 3 – упорный подшипник; 4 – гайка; 5 – щиток; 6 – блок; 7 – ось блока; 8 – подшипник; 9 – кожух.
Рис. 6. 11. Укороченная крюковая подвеска.
Полиспасты.
Полиспаст – система подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом. Полиспасты бывают силовые и скоростные.
Введем обозначения.
m – число полиспастов - число ветвей каната, наматываемых на барабан (или на барабаны, если барабанов два).При m=1 полиспаст называют одинарными. При m=2 – сдвоенными.
a – кратность полиспаста –отношение скорости выходного звена механизма к скорости перемещения груза. Для силовых полиспастов кратность численно равна числу перерезов ветвей каната между подвижным(подвижными) и неподвижным(неподвижными) блоками в одном полиспасте ,т.е. .В ГПМ кратность силовых полиспастов численно нагляднее определять как число ветвей каната, на которых подвешен груз.Для скоростных полиспастов .
t– число отклоняющихся блоков в одном полиспасте.
КПД силовых полиспастов с учетом КПД отклоняющих блоков
, (6.2)
где hбл = 0,97 – КПД одного блока.
Максимальная сила натяжения каната
, (6.3)
где Gзах – вес грузозахватного устройства; для кранов с крюковой подвеской Gзах @ 0,03×FQ.
На рис.6.12 представлены пять основных схем силовых полиспастов, применяемых в технологических ГПМ.
Приведенные ниже для каждой из пяти схем выражения hп и Fmax определены по формулам (6.2) и (6.3) соответственно:
рис.6.12,а:m=1;a=2;t=0;hn= ; ; рис.6.12,б:m=1;a=2;t=1; ; ;
рис.6.12,в: m = 2; a = 1; t = 1; ; ;
рис.6.12,г: m=2;a= 2; t = 0; ; .
рис.6.12,д:m=2;a=2;t=1; ; .
Схемы в), г) и д) удобны при размещении механизма подъема на стреле крана.
Рис.6.12.1 – канатный барабан; 2 – канат; 3 – нормальная крюковая подвеска;
4 – отклоняющий блок; 5 – уравнительный блок; 6 – укороченная крюковая подвеска.
Блоки.
Блоки служат для изменения направления движения каната. Они бывают литые из чугуна или стали и штампованные из стали.
Основные размеры ручья блока показаны на рис.6.13.
Рис.6.13.
Диаметр блока по дну ручья
Dбл ³ dk(e – 1). (6.4)
В формуле (6.4) коэффициент e=16 … 35 зависит от типа ГПМ, степени ответственности и группы режима работы механизма. Соотношение (6.4) служит для ограничения напряжений изгиба в канате.
Dбл следует выбирать из ряда размеров Ra 40. В одной машине все блоки желательно принимать с одинаковыми Dбл. Для увеличения долговечности каната следует принимать угол отклонения оси каната от плоскости симметрии ручья блока (рис. 6. 14.) не более 3°, а для уравнительных блоков - не более 0,5°
Рис.6.14
Канатные барабаны.
Канатные барабаны бывают литые из чугуна или стали и сварные из стали. В большинстве случаев применяют барабаны с винтовой нарезкой, на которые канаты наматывают в один слой. Диаметр барабана по дну канавки
Dб ³ dк × (e – 1).
Dб следует принимать из ряда размеров Ra 40.
Если редуктор механизма подъема имеет запас по вращающему моменту и по передаточному отношению, то увеличивая Dб можно уменьшить его длину Lб . Этим можно добиться установки барабана консольно на тихоходном валу редуктора, что упрощает конструкцию.
Рассмотрим только конструкцию консольного барабана (рис. 6.15).
Рис.6.15.
Длина Lб барабанапри m = 1
Lб = lн + lр + lраз + lкр = p× ( zр + 6), (6.5)
где lн = 1,5p – расстояние до начала винтовой нарезки на барабане;
p – шаг винтовой нарезки;
lp = zр × p – длина рабочей части барабана;
– число рабочих витков;
H – высота подъема груза;
lраз = 1,5×p – длина, на которой размещены разгружающие витки каната;
lкр = 3p – длина, на которой размещено крепление каната.
Реборду 1 выполняют только с той стороны барабана, на которой нет крепления каната.
Размеры основных конструктивных элементов барабана показаны на рис.6.16.
Рис.6.16. Рис.6.17.
Толщина стенки барабана
из чугуна СЧ 15 d @ 1,2dк ³ 8 мм,
из стали Ст 3 d @ dк.
Напряжение сжатия в стенке барабана
.
Угол между осью каната и касательной к оси винтовой канавки (рис 6. 17.) не должен превышать 3°.
В талях барабаны устанавливают на двух опорах. Длина нарезной части барабана . Полную длину барабана определяют, обычно, из конструктивных соображений, но не менее, чем, по формуле (6.5).
Канат на барабане крепят накладками (рис.6.18) или клиновыми зажимами (рис.6.19).
Рис.6.18. Рис.6.19.
Дата добавления: 2015-12-29; просмотров: 1853;