Строительные машины и оборудование, справочник







Канаты, блоки, барабаны, полиспасты

Категория:
   Cведения о строительных машинах


Канаты, блоки, барабаны, полиспасты

Рис. 1.24. Стальные проволочные канаты

Канаты представляют собой гибкие грузовые и тяговые органы, предназначенные для передачи усилий при подъеме и перемещении грузов. Различают стальные проволочные и пеньковые канаты. В строительных машинах наибольшее распространение получили стальные канаты, обладающие высокой прочностью и надежностью в работе. По назначению стальные канаты делят на грузолюдские (ГЛ) и грузовые (Г). Их изготовляют из высокопрочной светлой или оцинкованной (группы С, Ж, ОЖ) проволоки диаметром 0,2…3 мм высшей (В), первой (I), второй (II) марок, предел прочности которых при растяжении составляет 1200…2600 МПа. Канаты бывают одинарной (рис. 1.24, а), двойной (рис. 1.24, б) и тройной свивки. Канаты одинарной свивки изготовляют из отдельных проволок, свитых по спирали в пряди. Эти канаты применяют для расчалок и оттяжек. Канаты двойной свивки получают навивкой на органический (о.с.) или металлический (м.с.) сердечник предварительно свитых проволочных прядей. В канатах тройной свивки в качестве прядей используют канаты двойной свивки малого диаметра. Органические сердечники канатов изготовляют из пеньки, реже из синтетических материалов. Канаты с органическим сердечником отличаются гибкостью и лучше удерживают смазку. Канаты со стальным сердечником используют при резко меняющейся нагрузке, в условиях высоких температур и при многослойной навивке каната на барабан (под воздействием нагрузки от вышележащих витков канат не подвергается сплющиванию). Количество проволок в пряди и прядей в канате, так же как число проволок в слое и число слоев (от одного до трех), может быть различным.

Направление свивки проволок в прядях и прядей в канате бывает левое (Л) и правое (не обозначается). Если проволоки в пряди и пряди в канате имеют одно направление свивки, то такая конструкция называется канатом односторонней свивки (0) (рис. 1.24, б). Эти канаты более гибкие, меньше изнашиваются, но под нагрузкой могут раскручиваться.

Проволоки в пряди и в соседних прядях касаются других проволок по линиям, поэтому их называют канатами с линейными касаниями (ЛК), которые могут иметь одинаковый диаметр проволок по слоям пряди (ЛК-О), проволоки двух разных диаметров в верхнем слое пряди (ЛК-Р), проволоки разного и одинакового диаметров в отдельных слоях пряди (ЛК-РО) и заполняющие проволоки меньшего диаметра, располагаемые между двумя слоями проволок (ЛК-3).

Если проволоки в пряди свиты противоположно направлению свивки прядей в канате, конструкцию называют канатом крестовой свивки (не обозначается) (рис. 1.24, в). Эти канаты имеют пряди, свитые из проволок одинакового диаметра, которые имеют между собой точечное касание (ТК). Они более прочны, меньше раскручиваются под нагрузкой и чаще применяются при подвеске груза на одной ветви каната (в стропах и траверсах). В случае, если грузозахватный орган подвешен на двух и более ветвях каната, используют канаты двойной односторонней свивки типа ЛК с шестью прядями, каждая из которых имеет 19…37 проволок. В канатах комбинированной свивки с точечно-линейным касанием проволок (ТЛК) одна часть проволок имеет линейное касание, другая—точечное. Конструкция канатов имеет индекс, включающий буквенные и цифровые обозначения. Так, индекс 6х19(1+6+6/6)+1 о.с. показывает, что канат имеет прядей по ^проволок в каждой и органический сердечник. Цифры в скобках обозначают, что в центре каждой пряди размещена проволока, вокруг которой во втором слое расположены проволок, а в наружном слое проволок одного и другого диаметров (6/6). Условное обозначение канатов строительных машин записывается в паспорте машины.

Например, грузовой канат башенного крана четвертой размерной группы обозначен: 24,О-Г-1-Л-О-Н-1764(180) (ГОСТ 2688-80). Это значит, что канат имеет наружный диаметр 24 мм, грузовой, первой марки из светлой проволоки (не обозначается), левой односторонней свивки, нераскручивающийся, с временным сопротивлением разрыву 1764 МПа (180 кгс/мм2).

Тип и диаметр каната dK выбирают по ГОСТу по разрывному усилию каната FP, которое зависит от максимального натяжения каната Fmax. и коэффициента запаса его прочности К (табл. 1.1):
Fp>FmaxK.

Коэффициент запаса прочности каната принимается в соответствии с требованиями Госгортехнадзора* в зависимости от назначения каната, привода машины и режима работы механизма. Грузовые и стреловые канаты для механизмов с ручным приводом имеют К-4, для машинного привода К=5; 5,5 и соответственно при легком среднем и тяжелом режимах работы, канаты грузозахватных приспособлений имеют К-6, а канаты, предназначенные для подъема людей, — АГ=9.
При эксплуатации стальных канатов требуется постоянное наблюдение за их состоянием. Не следует допускать образования резких переломов (петель, узлов) и сплющивания каната, трения его, особенно об острые ребра конструкций, и соприкосновения с электросварочными проводами.

Рис. 1.25. Схемы крепления концов стальных канатов

Для предотвращения канатов от действия коррозии и снижения износа проволок они регулярно смазываются специальными мазями или маслами. Выбраковка стальных канатов производится в соответствии с «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» по количеству обрывов проволок на шаге свивки, т.е. на расстоянии между двумя соседними витками одной пряди (рис. 1.24, г). Внутри этих витков располагается столько прядей, сколько их имеется в сечении каната (в данной конструкции каната шесть прядей).

Если помимо обрывов проволок имеет место поверхностный их износ или коррозия, то число обрывов, при котором бракуют канат, снижается. Канаты, предназначенные для подъема людей, бракуют при числе обрывов проволок на одном шаге свивки вдвое меньшем, чем все остальные канаты. При износе или коррозии в 40% и более от первоначального диаметра проволок канат заменяют.

Канаты из пеньки и синтетических материалов имеют малую прочность и применяются в качестве грузовых сеток, стропов, тяговых органов полиспастов с ручным приводом для подъема легких грузов, а также в качестве оттяжек на монтажных работах. Пеньковые канаты состоят обычно из трех прядей, свитых между собой в противоположных направлениях и пропитанных смолой. Канаты из капрона, перлона и других синтетических материалов более прочны, не портятся от воды, но не выдерживают действия масла, бензина, растворителей и длительного действия прямых солнечных лучей. Эти канаты рассчитывают аналогично стальным, а коэффициент запаса прочности принимают равным.

Рис. 1.26. Крюки и петли

Стальные канаты соединяют с узлами машин и поднимаемым грузом различными способами. Основным видом соединения каната с элементами грузозахватных приспособлений являются петли, образуемые на концах каната. Размеры петель зависят от назначения канатов или строп. Чтобы предохранить канат от резких перегибов и перетирания, внутри петли устанавливают металлический коуш (рис. 1.25, а), размеры которого стандартизированы. По виду крепления петли делят на разъемные (рис. 1.25, а, о), которые крепятся зажимами различной конструкции (рис. 1.25, д), и неразъемные, выполненные с помощью обжимной гильзы (рис. 1.25, в), заливки расплетенного конца каната легкоплавким металлом в конической гильзе (рис. 1.25, г) или заплетки.

Для подвешивания штучных грузов и специальных захватных приспособлений к канатам служат однорогие (рис. 1.26, а, в) и двурогие (рис. 1.26, 6) крюки и грузовые петли (рис. 1.26, г), изготовленные ковкой или штамповкой из мягкой стали. Крюки и петли должны иметь клеймо завода-изготовителя и паспорт, в котором приводится их полная техническая характеристика.

Для подвешивания грузов к крюкам и петлям применяют канатные стропы. Стропы разделяют на кольцевые универсальные (рис. 1.27, а), прямые облегченные, имеющие с двух сторон петли или с одной стороны петлю, а с другой — крюк или кольцо (рис. 1.27, б, в), и многоветвевые, имеющие 2…8 одинарных стропов (рис. 1.27, г), которые устанавливают на серьгах с разъемной планкой. Последние предназначены для подъема тяжелых грузов с многоточечным подвесом.

Для подъема и перемещения крупногабаритных и длинномерных грузов используют траверсы, предохраняющие конструкции и оборудование от сжимающих усилий, которые возникают в них при применении многоветвевых (наклонных) стропов. Траверсы разделяют на простые, у которых крюки или стропы закреплены на металлической балке трубчатой или коробчатой конструкции (рис. 1.27, ж), а также балансирные и универсальные (рис. 1.27, д. е), где канат может перемещаться по блокам, шарнирно соединенным с балкой.

Рис. 1.27. Стропы и траверсы

Рис. 1.28. Подвижные блоки

Грузозахватным органом стропов являются крюки, карабины, полуавтоматические замки и захваты различных конструкций. Переходными элементами стропов специального назначения служат круглые, треугольные и овальные кольца из металла круглого сечения, серьги, а также скобы и грузовые петли. Для обвязки грузов при их подъеме и соединения канатов разработано большое разнообразие канатных узлов.

К специальным захватам относятся клещевые, эксцентриковые и вакуумные захваты, электромагниты, одно- и двухканатные грейферы и т.п.

Блочные обоймы применяют как самостоятельные грузоподъемные устройства на монтажных и такелажных работах, а также в конструкциях строительных машин с гибкой подвеской рабочего оборудования, канатно-блочной системой управления рабочими органами и др. Основным элементом каждой блочной обоймы служит один (рис. 1.28, а) или несколько (рис. 1.28, о) чугунных или стальных блоков (роликов) с профильными канавками (ручьями) на ободах для каната определенного диаметра. Блок (блоки) вращается на подшипниках качения или скольжения относительно оси 3. жестко закрепленной между двух щек /. Щеки соединяются между собой болтами, осью с кольцом для крепления каната и траверсой 5, в которой на сферической шайбе или упорном шарикоподшипнике установлены крюк или петля 6. Для повышения долговечности каната используют блоки с ручьем, футерованным алюминием, резиной или пластмассами. В настоящее время проведены исследования и внедряются канатные блоки, изготовленные из полиамида ПА-6.

Рис. 1.29. Барабаны

Обоймы с одним блоком применяют обычно как отводные, изменяющие направление движения каната, а также для подъема или перемещения легких грузов, многоблочные — для тяжелых грузов. Наибольшее распространение на монтажных работах получили одно-, двух-, трех-, четырех- и пятиблочные обоймы грузоподъемностью от 0,5 до 30 т. Крюковые подвески, применяемые в кранах, рассматриваются в гл. 4.

Барабаны предназначены для однослойной и многослойной навивки и укладки канатов. При однослойной навивке каната применяют барабаны (рис. 1.29, а) с нарезными винтовыми канавками, которые увеличивают поверхность контакта с барабаном, правильно располагают канат на барабане и устраняют трение между соседними витками (увеличение долговечности). Барабаны для многослойной навивки каната имеют гладкую поверхность (рис. 1.29, б), ограниченную с обеих сторон бортами (ребордами). По правилам Госгортехнадзора реборда должна выступать над последним слоем уложенного каната не менее чем на два его диаметра.

Барабаны изготовляют литыми из чугуна и стали или сварными из листовой стали. Они вращаются на подшипниках качения или скольжения вокруг неподвижной оси или вмрсте с валом. Канат к барабану крепят прижимными планками на болтах (рис. 1.29, в) или клиновыми зажимами (рис. 1.29, г). По правилам Госгортехнадзора для уменьшения нагрузки на детали крепления каната на барабане должно оставаться не менее полутора витков при сматывании каната (нижнем положении крюка).

По правилам Госгортехнадзора для лебедок с механическим приводом для подъема грузов е = 20 и людей е = 25; для грузовых и стрелоподъемных лебедок стреловых кранов е – 16; 18; 20 соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов работы; для остальных типов грузоподъемных машин е – 20; 25; 30, для электроталей е = 22.

Рис. 1.30. Полиспасты

Полиспаст представляет собой систему подвижных (перемещающихся в пространстве) и неподвижных одно- и многорольных блочных обойм, огибаемых по определенной системе одним общим канатом. Подвижная обойма имеет крюк или петлю для захвата груза, неподвижная крепится к элементу конструкции. Полиспасты применяют для выигрыша в силе (редукторные полиспасты) или в скорости (мультипликаторные полиспасты). В строительных машинах наибольшее применение получили редукторные полиспасты, уменьшающие натяжение каната, грузовой момент и передаточное число механизма привода при соответствующем проигрыше в скорости подъема груза (рис. 1.30, а, б).

Свободный конец каната крепится на барабане лебедки, а другой — на подвижной или неподвижной блочной обойме (в зависимости от принятой схемы запасовки каната). Эти полиспасты используют при монтажных работах как самостоятельные грузоподъемные устройства, но в основном они применяются в грузовых и стрелоподъемных механизмах кранов, подъемников, экскаваторов и т.п. Мультипликаторные полиспасты используют реже, в основном в гидравлических подъемниках, погрузчиках, механизмах выдвижения телескопических стрел кранов, экскаваторов и других случаях, когда при малых скоростях приводного механизма необходимо получить повышенные скорости перемещения груза или элементов машины (рис. 1.30, в). В этом случае используют гидравлические цилиндры.

По количеству ветвей каната, навиваемых на барабан и определяющих тип полиспаста, различают одинарные (рис. 1.30, а) и сдвоенные (рис. 1.30, б) послиспасты. Одинарные полиспасты используют практически во всех строительных машинах с применением отклоняющих блоков, которые позволяют передать движение рабочему органу в требуемом направлении. При навивке на барабан канат перемещается вместе с грузом вдоль оси, создавая неравномерные нагрузки на подшипники барабана.

Сдвоенные полиспасты состоят из двух одинарных полиспастов и обеспечивают строго вертикальное перемещение груза при его подъеме или опускании, а также равномерную нагрузку на барабан и его опоры. Такие полиспасты применяют в основном в мостовых и козловых кранах. В тяжелых башенных кранах сдвоенные полиспасты применяют для того, чтобы использовать две стандартные грузовые лебедки вместо одной крупногабаритной большой мощности, а также для получения двух или трех скоростей подъема груза.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность ип. Ее определяют как отношение числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей каната, наматываемых на барабан. Так, на рис. 1.30, а ип\ – 2, иП2 – 3, а на рис. 1.30, б ип – 3.

Максимальное натяжение каната, навиваемого на барабан:
Fmax = Grp+СкА/ШпПкс),
где Grp — вес поднимаемого груза; GK — вес подвижной блочной обоймы с грузозахватным органом (крюком, петлей, грейфером, электромагнитом и т.п.) и грузозахватного приспособления (стропы, траверсы, захваты и т.п.); а — тип полиспаста; Лкс — КПД канатной системы, г|кс = ЛпЛбл> где Лп — КПД полиспаста; Лбл — КПД отклоняющих блоков; п — количество отклоняющих блоков.

Рис. 1.31. Остановы и тормоза


Читать далее:

Категория: - Cведения о строительных машинах





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины