Механизм подъема и его расчет (стр. 1 из 6)
Введение
Исходные данные
1. Расчет механизма подъема
1.1 Определение массы подвижных частей механизма подъема
1.2 Расчет и подбор каната
1.3 Расчет канатоведущего шкива
1.4 Расчет натяжения канатов подвески в рабочих и испытательных режимах
1.5 Выбор электродвигателя
1.6 Расчет редуктора лебедки подъемника
1.7 Расчет тормоза лебедки привода
1.8 Расчетное обоснование геометрических характеристик ручья КВШ
2. Расчет механизма подъема монтажного крана
2.1 Выбор каната
2.2 Определение размеров барабана
2.2.1 Диаметр барабана
2.2.2 Длина барабана
2.2.3 Толщина стенки барабана
Список литературы
Введение
Строительные подъемники — это грузоподъемные машины, предназначенные для подъема (спуска) груза и людей с помощью грузонесущих органов (клетей, кабин), перемещающихся по направляющим. Направляющие бывают вертикальные и наклонные. Подъемники с наклонными направляющими в строительстве почти не применяются.
По назначению подъемники подразделяются на грузовые и грузопассажирские. Первые служат только для транспортирования грузов, вторые — грузов и людей.
По способу установки подъемники бывают стационарные и передвижные. Стационарные не перемещаются относительно здания в процессе работы, передвижные (как правило, грузовые) — могут перемещаться. Стационарные подъемники, в свою очередь, бывают приставные, т. е. крепящиеся к зданию при их установке, и свободно-стоящие, устанавливаемые без этих креплений. Передвижные подъемники бывают несамоходные и самоходные.
Тип грузонесущего органа подъемника зависит от его назначения: грузопассажирские подъемники оборудованы кабинами, грузовые — выдвижными, невыдвижными, поворотными платформами, выдвижными рамами и монорельсами, с помощью которых груз подают внутрь проема здания и опускают на междуэтажное перекрытие, а также саморазгружающимися ковшами.
Подъемники выпускаются с канатным и бесканатным механизмами подъема. Подъемники с канатным механизмом подъема оборудуются барабанными лебедками или лебедками с канатоведущими шкивами; с бесканатным механизмом подъема — зубчато-реечным или цевочно-ре-ечным механизмом.
По способу монтажа (степени мобильности) подъемники подразделяются на немобильные, т. е. разбираемые при демонтаже на секции и перевозимые в таком виде с объекта на объект, и мобильные, не разбираемые при демонтаже на секции и перевозимые собранными.
По конструкции направляющих подъемники с вертикальными направляющими делятся на две группы: с подвесными (гибкими) направляющими и с жесткими направляющими.
Подъемники с подвесными направляющими экономичны. Однако область применения их ограничена тем, что консольные рамы можно устанавливать не на всех зданиях, кроме того, при большой высоте подъемника его грузонесущий орган раскачивается в поперечном направлении. В этих подъемниках затруднено применение устройств, обеспечивающих безопасность эксплуатации при обрыве грузового каната. Применение подъемников ограничено также потому, что при их работе используется несущая способность зданий, т. е. нагрузки, действующие на подъемник, передаются на здание, что не всегда допустимо. Подъемники с жесткими направляющими бывают мачтовые (стоечные) и шахтные.
По сравнению с подъемниками, имеющими подвесные направляющие, подъемники с жесткими направляющими обладают большими преимуществами. Груз, поднимаемый подъемником с жесткими направляющими, не раскачивается, что позволяет увеличить скорость подъема груза и повысить производительность подъемника. Ходовое устройство грузонесущего органа при перемещении по жестким направляющим не перекашивается, при этом грузонесущий орган точно останавливается на заданной высоте и подает груз в намеченное место. На этих подъемниках можно устанавливать устройства, обеспечивающие безопасность эксплуатации их при обрыве грузового каната. На подъемниках с жесткими направляющими вертикальные нагрузки, действующие на подъемник, передаются на его опорную часть, а не на здание, что имеет большое значение при строительстве зданий повышенной этажности. Из подъемников с жесткими направляющими шахтные более сложно монтируются, с их помощью нельзя транспортировать длинномерные грузы. Из всех рассмотренных типов подъемников мачтовые (стоечные) наиболее распространены.
Исходные данные
| Параметр | Единицы измерения | Значение |
| Грузоподъемность | кН | 10 |
| Высота подъема | м | 110 |
| Скорость подъема | м/мин | 45 |
| Размеры кабины:А х В х С | мм | 1900 х 2000 х 3400 |
Мачтовый грузопассажирский подъемник МГП-1000-110 применяется для строительства высоких зданий (до 30 этажей). Подъемник состоит из опорной рамы, на которой монтируется машинное отделение и посадочная площадка, противовеса мачты и центрально подвешенной кабины. В верхней части мачты располагается блочная головка и монтажная стрела.
Лебедка этого подъемника (рис.1) состоит из двухскоростного электродвигателя 1, соединенного с ведущим валом червячного редуктора 2 с помощью эластичной муфты. На ведомой полумуфте установлен колодочный тормоз. К ведомому валу редуктора через зубчатую муфту присоединен вал, на котором свободно посажены монтажный барабан 6 и канатоведущий шкив 4.
Монтажный барабан и канатоведущий шкив включаются с помощи рукоятки 7 зубчатой муфты 5. Вихревой генератор 3 предназначен для обеспечения плавного разгона и торможения кабины.
Все детали лебедки смонтированы на общей раме.
 |
рис.1. Кинематическая схема лебедки
На поверхности канатоведущего шкива 1 (рис.2) есть четыре клиновидных ручья, в которых располагается четыре грызовых каната, огибающие шкив. За счет натяжения, создаваемого весом противовеса, канатов, кабины, канаты прижимаются к поверхностям ручьев. При этом возникает сила трения, которая предотвращает самопроизвольное проскальзывание канатов относительно шкива при его вращении и обеспечивает передачу канату тягового усилия, необходимого для перемещения кабины. Чтобы канат на канатоведущих шкивах не проскальзывал, масса противовеса должна быть в 1,5 раза больше массы кабины с полезной нагрузкой
рис.2. схема запасовки грузовых канатов
На подъемнике МГП-1000 четыре грузовые каната, прикрепленные к кабине 4 через балансирную подвеску, идут вверх, где огибают отводные блоки 3 на головке мачты. Затем канаты опускаются вниз, огибают канатоведущий шкив лебедки, вновь поднимаются вверх, огибают соответствующие отводные блоки 3 и опускаются вниз. Здесь их концы закрепляют на каретке противовеса 2. излишки каната при малой высоте мачты сматывают на четыре резервных барабана 5, установленных на каретке противовеса. При увеличении высоты мачты грузовые канаты, запасованные на максимальную высоту подъема кабины, постепенно сматываются с резервных барабанов.
1. Расчет механизма подъема
1.1 Определение массы подвижных частей механизма подъема
Работа механизма подъема подъемника связана с перемещением массы кабины, противовеса, тяговых канатов и подвесного кабеля.
Работа по преодолению сил тяжести подвижных частей может быть существенно снижена, если добиться равновесия сил тяжести, действующих на канатоведущий орган лебедки со стороны кабины и противовеса.
Так как полезный груз в кабине не остается величиной постоянной, полное уравновешивание кабины с грузом практически исключается. Если силу тяжести конструкции кабины можно полностью уравновесить с помощью противовеса, то груз в кабине – только частично.
Влияние неуравновешенности канатов становится весьма ощутимым при значительной высоте подъема кабины.
Основную роль в системе уравновешивания играет противовес. При небольшой высоте подъема масса противовеса выбирается из условия уравновешивания кабины и среднестатистического значения массы полезного груза. Это обеспечивает существенное снижение окружной нагрузки КВШ и необходимой мощности привода лебедки.
При высоте подъема кабины более 45 м приходится учитывать влияние силы тяжести неуравновешенной части тяговых канатов и применять для их уравновешивания дополнительные гибкие уравновешивающие элементы в виде цепей или уравновешивающих канатов.
Определение массы противовеса требует предварительного определения массы кабины по исходным данным или по приближенным соотношениям, устанавливающим зависимость между площадью пола и массой кабины [10. стр.59].
Масса кабин отечественного производства приближенно определяться по следующим зависимостям:
пассажирский и грузопассажирский
Qк =(500 – 550)
, кг, (1.1)где А, В –ширина и глубина кабины, соответственно, м.
Qк = 550х1,9х2= 1900 кг.
Масса противовеса определяется по формуле
Qп = Qк + φQ, (1.2)
где φ – коэффициент уравновешивания номинального груза кабины; Q – масса груза, кг.
Qп = 1900 +0,5х1000 = 2400 кг.
Масса подвесного кабеля
Qпк = qпк* (H/2 + 5), кг. (1.3)
Выбор типа подвесного кабеля и определение массы 1 метра его длины производится в зависимости от числа проводящих жил и вида изоляции.
qпк = 0,392 кг/м,
Qпк = 0,392 х (110/2 +5) = 23,5 кг,
1.2 Расчет и подбор каната
Канаты подъёмных механизмов кабин обеспечивают передачу движения от лебедки к кабине и противовесу с небольшими потерями мощности на канатоведущем органе и отклоняющих блоках.