Применение подъемно-транспортных машин для комплексной механизации производства (стр. 12 из 38)

Прочность проверяется в сечениях: А-А - на растяжение;

1-2 - на растяжение и изгиб;

3-4 - на срез. При подвешивании груза на стропах – на срез,

растяжение, изгиб.

Г р у з о в ы е п е т л и . В качестве универсальных грузозахватных устройств используют также грузовые петли, имеющие меньший вес по сравнению с крюками той же грузоподъемности, вследствие более благоприятных условий нагружения. Однако при подвешивании грузов стропы приходится пропускать в отверстие петли.

Грузовые петли выполняют цельноковаными (рис. 6.3, а) или составными (рис. 6.3, б) из шарнирно-соединенных элементов. Грузовые петли изготовляют обычно из стали 20 (ГОСТ 1050–74). Вследствие более четкого нагружения элементов составной петли расчет ее значительно проще, а изготовление не требует прессового оборудования.

Рисунок 6.3– Грузовые петли.

Поперечину петли следует рассматривать как криволинейную статически определимую балку, нагруженную в среднем сечении сосредоточенной нагрузкой, равной грузоподъемной силе петли G. Опорные реакции поперечины известны по направлению и совпадают с продольными осями боковых тяг, так как тяги по концам ограничены шарнирами. Следовательно, боковые тяги составной петли воспринимают только растягивающую нагрузку G. Поперечина петли изгибается моментом.

Оси шарниров рассчитывают на напряжения смятия в зонах их сопряжения с боковыми тягами и поперечиной. Расчетным усилием в шарнире является усилие G₁.

Цельнокованая петля представляет собой жесткую раму, которую следует рассчитывать как статически неопределимую систему с учетом ее жесткости.

Ориентировочный расчет такой петли можно произвести условно, приняв элементы петли выполненными шарнирно соединенными. Однако при этом допускаемые напряжения для тяг следует понизить на 20–25 %, а для поперечины повысить на 10–15 %.

К р ю к о в ы е п о д в е с к и служат для соединения грузового крюка с подъемным канатом. Конструкция крюковой подвески зависит от числа ветвей каната, на которых подвешена подвеска, схемы запасовки грузового каната, числа и относительного расположения блоков, конструкции крюка и т. п.

Наиболее простыми крюковыми подвесками являются подвески для одной ветви каната. В этом случае один конец каната выполнен с коушем (рис. 6.5, а) или закреплен в конической втулке с заливкой ее металлом. К втулке с проушиной прикрепляют нестандартный крюк с кольцом в хвостовой части. В тех случаях, когда масса крюка и свисающей части каната будет недостаточной для опускания крюка без груза при работе подъемного механизма на опускание груза, крюковую подвеску снабжают специальным грузом (рис. 6.4, б), при этом для удобства соединения каната с крюком вводится промежуточный элемент в виде сварной цепи. Недостатком таких соединений крюка и каната является вращение конца каната относительно собственной продольной оси, что вызывает вращение груза.

Для использования стандартного крюка в подвеске для одной ветви каната часто используют так называемый вертлюг, выполненный в виде треугольной рамы (рис. 6.4, в). Нижняя горизонтальная часть вертлюга имеет утолщение, в котором предусмотрено вертикальное отверстие со сферической поверхностью под гайку. Стандартный крюк фиксируется в вертлюге с помощью гайки, нижняя поверхность которой выполнена также сферической. Наличие сферических поверхностей позволяет крюку с грузом самоустанавливаться по вертикали, что исключает наличие изгибающего момента в хвостовой части крюка.

Вертлюг подвешивают к канату с помощью кольца, цепи и коуша или с помощью конической втулки с проушиной.

Рисунок 6.4– Крюковые подвески для одной ветви каната

Большое применение находят подвески груза на нескольких ветвях грузового каната, когда усилие со стороны грузового крюка на канат передается через блоки. Различают два типа крюковых подвесок: нормальные (рис. 6.5, а) и укороченные (рис. 6.5, б).

Укороченная подвеска имеет меньший размер по высоте, поэтому можно осуществлять подъем груза на несколько большую высоту по сравнению с нормальной подвеской. Следует заметить, что укороченную подвеску можно применять только при четной кратности полиспаста.

Крюки при нагрузках более 30 кН должны быть выполнены вращающимися на шариковых закрытых опорах. В нормальной крюковой подвеске крюк с гайкой 3 на хвостовике с помощью упорного шарикоподшипника 2 опирается на траверсу 1, которая шарнирно закреплена в отверстиях серег 5 и защитных щитках. В верхней части серег и щитков имеются отверстия, в которых неподвижно закреплена ось 4 с опирающимися на нее посредством подшипников блоками. Шарнирное крепление траверсы 1 в серьгах необходимо для того, чтобы крюк вместе с траверсой можно было повернуть относительно продольной горизонтальной оси траверсы, тем самым облегчая зачаливание груза. Между щитками размещен согнутый из листовой стали кожух, который предназначен для предотвращения выпадания ослабленного каната из ручья блока. Зазор между кожухом и наружным диаметром блока составляет 0,15–0,3 диаметра каната.

Рисунок 6.5– Крюковые подвески:

а – нормальная; б – укороченная.

При нечетной кратности сдвоенного полиспаста крюковые подвески на оси блоков имеют уравнительный блок. Крюковые подвески без уравнительного блока могут быть использованы при простых и сдвоенных полиспастах.

Кожух либо закреплен с помощью болтов, выполняя при этом функции распорной втулки, необходимой для соединения щитков между собой, либо приварен к щитку. Расстояние между щитками определяется при одном блоке в подвеске из условия размещения гайки 3 грузового крюка с упорным подшипником 2, а при нескольких блоках – из условия размещения блоков с радиальными подшипниками.

В большинстве случаев блоки установлены на подшипниках качения. Так

как при подъеме и опускании груза блоки подвески вращаются с различными скоростями, в торцовой части ступиц между блоками предусмотрены специальные кольца, а со стороны свободного торца – шайбы. Кольца и шайбы удерживают смазку в полости подшипников блоков.

Для предотвращения отвинчивания гайку 3 фиксируют торцовой планкой, которую закрепляют в пазах на торцах гайки и хвостовика крюка (рис. 6.5, б). Стопорение гайки посредством штифтов, шплинтов и стопорного болта не допускается.

В укороченной крюковой подвеске (см. рис. 6.5, б) грузовой крюк с помощью гайки и упорного подшипника опирается на траверсу. На цапфах траверсы закреплены блоки с подшипниками. Внутренние кольца подшипников качения блоков вместе с распорными втулками и щитком затягиваются на цапфе траверсы специальной шайбой. Между блоками предусмотрены уплотнительные кольца.

6.2. Захваты для штучных грузов

Производительность грузоподъемной машины во многом зависит от способа подвешивания (зачаливания) и освобождения груза. При работе с массовыми штучными грузами определенных размеров (ящики, мешки, тюки и т.

п.) целесообразно применять различные захваты, позволяющие сократить время на захват и освобождение груза, а также облегчить или совсем ликвидировать ручной труд рабочего на этих операциях. Захваты для некоторых штучных грузов приведены на рис. 6.6. Наиболее часто применяют клещевые и эксцентриковые захваты, удерживающие груз силами трения.

Для обеспечения надежности удерживания груза силами трения часто рабочую часть губок выполняют с насечками или зубьями, в то время как захваты рассчитывают без учета насечки с коэффициентом запаса сжимающего усилия К=1,25–1,5.

К л е щ е в ы е с и м м е т р и ч н ы е з а х в а т ы . Клещевые захваты по конструкции разделяют на захваты со стягивающей (рис. 6.7, а) и распорной (рис. 6.7, б) рычажными системами; по принципу действия – на полуавтоматические (захват груза автоматически, сжатие – вручную) и автоматические. Так как груз удерживается силами трения, то к конструкции клещевых захватов предъявляют особо высокие требования надежности и безопасности работы.

Расчет клещевых захватов сводится к определению геометрических, кинематических и силовых параметров.

Сила нажатия упоров (рис. 6.7, а, б) для надежного удержания груза с учетом коэффициента запаса

NkQ/(2f) , 6.1

где k1,3...1,5 – коэффициент запаса; f – коэффициент трения между рабочими поверхностями; для гладкого металлического упора захвата по металлу f0,12...0,15, по дереву 0,3; рифленого упора по металлу f0,5, по бетону 0,7.

Р исунок 6.6– Клещевые (а) и эксцентриковые (б, в) захваты.