Рис. 34. Канатные полиспасты (а, б) и схема запасовки (в):
о- двукратный, о- четырехкратный; 1 — конец каната, 2, 6- блоки, 3, 7- обоймы, 4, 5, 9 — ветви каната (нитки);

При проектировании крана рассчитывается кратность полиспастов и задается последовательность прохождения каната по блокам -запасовка (рис. 34, в). В технической” документации на кран приводятся схемы запасовки канатов: грузового, стрелового, тележечного и пр. На схемах запасовки для наглядности блоки и по-лиспастные обоймы показывают обычно в аксонометрии. На схемах указывают диаметр каната, блоков и барабанов.

Схемы запасовки грузовых канатов. Грузовые канаты служат для подвешивания рабочего органа – крюковой подвески к стреле или грузовой тележке и подъема (спуска) ее с грузом. Применяют одно-, двух- и четырехкратные запасовки (полиспасты) этих канатов.

Однократная запасовка (рис. 35 а) применена на кране КБ-02, имеющем подъемную стрелу с гуськом. Крюк подвешен на одной нитке каната, который проходит через неподвижные блоки: гуська, стрелы, распорки башни, и наматывается на барабан грузовой лебедки.

При простоте конструкции этой схемы и обеспечении большой скорости подъема у нее есть ряд недостатков, ограничивающих применение такой запасовки. Грузоподъемность крана при однократной запасовке мала, поскольку лебедка должна иметь тяговое усилие, несколько большее, чем сила тяжести поднимаемого груза (за счет потерь трения в канате и блоках); канат, на котором подвешен груз, начинает крутиться при вытяжке под нагрузкой, что усложняет эксплуатацию крана; при изменении вылета (подъеме или опускании стрелы) груз поднимается или опускается вместе со стрелой, т.е. не остается на одной высоте, что необходимо для монтажа зданий из крупных элементов. Поэтому в большинстве современных кранов применяют не менее чем двукратную запасовку, а на кранах с подъемными стрелами-систему соединенных полиспастов, обеспечивающую горизонтальное перемещение груза.

Двукратную запасовку применяют на кранах как с балочной стрелой (рис. 35,6, в), — так и с подъмной (рис. 35, г). При балочной стреле полиспаст состоит из двух неподвижных блоков и на грузовой тележке и двух подвижных на крюковой подвеске. Один конец грузового каната закреплен у корня стрелы на клиновой конусной втулке, затем, пройдя вдоль стрелы и обогнув блок, он опускается на крюковую подвеску, где огибает два ее блока, после чего поднимается на блок 8 и уходит на блок на головке стрелы. Обогнув блоки стрелы, канат проходит по блокам оголовка башни и уходит на барабан грузовой лебедки. На кране КБ-675 (рис. 35,6) с поворотным оголовком грузовая лебедка находится на про-тивовесной консоли, а на кране КБ-403А (рис. 35, в) с поворотной башней — огибает блок распорки башни и идет на лебедку, находящуюся на поворотной платформе. При такой запасовке краном поднимают груз, почти в два раза превышающий тяговое усилие лебедки, при этом канаты не крутятся под нагрузкой.

На кранах с подъемной стрелой и двукратным полиспастом — с системой соединенных полиспастов, например на кранах типа КБ-100 и КБ-401 (рис. 35, г), неподвижные блоки полиспаста находятся не на грузовой тележке, а на головке стрелы, а второй конец грузового каната закреплен на барабане стреловой лебедки. Направление навивки грузового и стрелового канатов на этом барабане встречное, а диаметры соответствующих частей барабана подобраны так, чтобы при подъеме стрелы, когда стреловой канат наматывается на барабан, а грузовой сматывается, груз оставался на той же высоте. Система соединенных полиспастов не только повышает эксплуатационные качества крана, но и позволяет уменьшить мощность привода стреловой лебедки, так как нет затрат энергии на подъем груза при подъеме стрелы.

Четырехкратная запасовка полиспаста применяется на кранах большой грузоподъемности, например кране-погрузчике КБ-271 (рис. 35, д). Подвижная обойма полиспаста-крюковая подвеска — имеет два блока, с каждого из которых сходят две рабочие ветви каната. Неподвижной обоймой являются блоки на головке стрелы. Для уменьшения нагрузки на стрелу дополнительный неподвижный блок закреплен не на стреле, а на двуногой стойке поворотной платформы. В схему запасовки включена система соединенных полиспастов.

Переменная запасовка полиспаста (2-4-кратная) применяется на кранах с переменной грузоподъемностью. Такой системой поднимают грузы, имеющие в два-четыре раза большую массу, чем грузоподъемность лебедки.

На кране с балочной стрелой, например КБ-676 (рис. 35, е), кратность полиспаста изменяется путем включения в подвижную обойму полиспаста дополнительной блочной обоймы. При двукратной запасовке (показано пунктиром) для легких грузов обойма удерживается в гнезде грузовой тележки между блоками самим грузовым канатом за счет усилия в нем от веса крюковой подвески. Для смены кратности запасовки достаточно крюковую подвеску одустить на какую-либо опору, продолжая сматывать грузовой канат. При этом обойма будет опускаться вниз, где ее и соединяют с подвеской.

На кране с подъемной стрелой, например КБ-100.3 (рис. 35, ж), вводится дополнительная блочная обойма, но не в подвижную обойму, а в неподвижную между блоками. При этом с каждого блока крюковой подвески идут по две ветви каната. Для перевода на двукратную запасовку (показано пунктиром) крюковую подвеску опускают на опору и ослабляют канат, затем откидывают щеку обоймы и снимают петлю каната с блока. Стрела при этом опущена вдоль башни.

Схемы запасовки стреловых канатов (рис. 36, а…е). Стреловые канаты предназначены для подвески стрелы и изменения вылета в основном кранов с подъемной стрелой. В схему запасовки включают тяги 4 стрелового расчала, стреловой полиспаст, анкерные тяги.

Стреловой полиспаст кранов с подъемной стрелой и поворотным оголовком, как правило, размещен непосредственно над стрелой (см. рис. 36, а). Это простейший шестикратный полиспаст, у которого подвижной обоймой являются блоки рас чала, связанные со стрелой, а неподвижной -блоки оголовка башни. При работе стреловой лебедки канат наматывается на ее барабан, расстояние между обоймами изменяется и стрела меняет угол наклона.

У кранов с поворотной башней, например КБ-100, МСК-5-20, КБ-403А (см. рис. 3d,6, в, е), полиспаст располагается вертикально вдоль башни. Канат стрелового полиспаста натягивается стреловой лебедкой.

Рис. 36. Схемы запасовки стреловых канатов кранов:
а — КБ-271, 6 — КБ-100, G — МСК-5-20, г. — КБ-504, d — принципиальная с обратной тягой

На кранах с установочным вылетом, например КБ-504 (см. рис. 36, г), стрела устанавливается с помощью монтажного каната 10 и грузовой лебедки 15 с барабаном малого диаметра.

В стреловом полиспасте крана с поворотной платформой стреловые канаты можно использовать не только для подвеса стрелы и изменения вылета, но и для разгрузки башни от изгиба во время работы с грузом. Это позволяет уменьшить напряжение в металлоконструкции башни, а следовательно, облегчить ее конструкцию. Изгибающий момент в башне возникает потому, что момент Д, от веса груза и стрелы, действующий на башню, как правило, превышает момент М2 от усилий в стреловых и грузовых канатах, идущих вдоль башни со стороны противовеса (см. рис. 36,6, г). Башню можно разгрузить от изгибающего момента и увеличив момент М2 со стороны противовеса и обеспечив этим равенство М2 =MV Увеличение момента; М2 может быть достигнуто, например, удлинением распорки. Однако этот: способ часто бывает недостаточным для, полной разгрузки, так как длина распорки ограничена размерами поворотной платформы, над которой она расположена. Поэтому для увеличения момента М2 на кранах широко применяют схемы запасовки стреловых канатов, позволяющие увеличить суммарную нагрузку в канатах: с разгрузочным полиспастом и с обратной тягой.

При схеме с разгрузочным полиспастом (см. рис. 36,6, е) стреловой, расчал связан непосредственно с подвижной обоймой стрелового полиспаста. Для повышения суммарной вертикальной нагрузки, действующей снизу на распорку, стреловой каиат пропускают через неподвижные блоки на распорке, образуя дополнительный разгрузочный полиспаст. Такая схема имеет то преимущество, что при подъеме (монтаже) башни крана кратность разгрузочного полиспаста суммируется с кратностью стрелового полиспаста 2. Это позволяет снизить нагрузки в стреловом канате, а следовательно, и мощность привода. Эту схему применяют в кранах типа КБ-100 и КБ-401. На кранах типа КБ-401, КБ-403А и КБ-405 один конец каната стрелового полиспаста закреплен на монтажном барабане 9, который предназначается для наматывания излишков стрелового каната при работе крана с неполной высотой башни. При наращивании башни на любое число секций с монтажного барабана сматывается необходимое количество каната, после чего барабан вновь стопорят. На кране КБ-100 в схеме нет такого барабана.
При схеме с обратной тягой (рис. 36,6) неподвижная обойма стрелового полиспаста связана с обратной канатной тягой, которая, огибая обводной блок на поворотной платформе, идет вверх и крепится снизу за распорку. По этому же принципу запасованы стреловые канаты кранов КБ-504 (см. рис. 36, г) и КБР-1. Функцию обводного блока выполняют двуплечие рычаги, к концам которых прикреплены анкерные канаты (тяги) расчала стрелы и канаты (тяги) натяжения распорки башни. Соотношение плеч рычагов подобрано таким образом, чтобы разгрузить башню от изгибающего момента Л.

Схемы запасовки канатов выдвижения башни. Для выдвижения башни высоких кранов, наращивания (сверху) или подращивания (снизу) применяют полиспасты выдвижения. Так, на кране КБ-504 (рис. 37, а) применен сдвоенный полиспаст, работающий от монтажной лебедки. Неподвижные обоймы закреплены на поворотной платформе крана. Подвижная обойма через блоки на основании башни связана канатными тягами с балкой выдвижения башни. Для опускания пустой балки 6 (без секции башни) служит канат, один конец которого закреплен на подвижной обойме, а второй проходит через блоки на основании башни и закрепляется, на малом барабане грузовой лебедки.

Башни кранов КБ401 и КБ-403А (рис. 37,6) выдвигаются кареткой 8, которая является подвижной обоймой полиспаста выдвижения. Неподвижные блоки полиспаста закреплены в верхней части портала. Канат наматывается на грузовую лебедку 9, с которой предварительно снимают грузовой канат. Башня крана КБ-308 (рис. 37, в) выдвигается с помощью монтажной люльки 10, которая перемещается ло направляющим основания башни. Этой же люлькой очередная секция башни кантуется из горизонтального положения в вертикальное и подается к башне для пристыковки к предыдущей.

Полиспаст выдвижения башни крана КБ-676 (рис. 37, г) расположен в монтажной стойке, где находится лебедка с двумя барабанами: подъема стойки — и выдвижения верхней части башни. Монтажная стойка поднимается кверху с помощью барабана и закрепляется с воей нижней частью на башне. Затем с помощью барабана подвижная обойма полиспаста поднимается вдоль стойки к неподвижной обойме, закрепленной на стойке сверху. Верхняя часть крана со стрелой и противовесом, соединенная жестко с обоймой, поднимается вместе с ней. Аналогичную схему полиспаста выдвижения имеют краны КБ-573 и КБ-576 (рис. 37,0). Разница лишь в количестве блоков полиспаста и его кратности.

Схемы запасовки канатов передвижения грузовых тележек по стреле (тележечные). На кранах с балочными стрелами (на которых вылет изменяется за с чет грузовой теле жки) тележка перемещается по стреле тележечными канатам и. Обычно применяют два каната, одни концы которых закреплены за тележку, а другие-на барабане тележечной лебедки навстречу друг другу. При вращении барабана один канат сматывается с барабана, другой наматывается на него. В зависимости от расположения тележечной лебедки (на противовесной консоли или на стреле) применяют различные схемы запасовки.

На кранах типа БКСМ-5-5А (рис. 38, а), у которых тележечная лебедка находится на противовесной консоли, канат, сойдя с барабана и пройдя по блокам оголовка и стрелы, закрепляется на грузовой тележке. Второй канат с другого конца тележки проходит аналогично первому и крепится на барабане лебедки у другого торца навстречу канату. Для выбора слабины канатов, появляющейся от того, что канат вытягивается под нагрузкой, служит барабан с храповым устройством, закрепленный на тележке. За этот барабан закреплен конец длинного каната.

Тележечные канаты кранов КБ-504, КБР-1 (рис. 38,0), КБ-676 (рис. 38, в) и КБ-403А (рис. 38, г) запасовывают по той же принципиальной схеме. Лебедки этих кранов расположены на стреле или кронштейне башни, в связи с чем уменьшено количество отклоняющих блоков. На кране КБ-504 для лучшей намотки каната на барабан увеличено расстояние до первого блока — введен отклоняющий блок, а на КБ-403А — ролик. При большой длине канатов, что вызвано длинными (30…40 м) стрелами, для выборки слабины канатов приходится применять два барабана с храповыми устройствами. В этом случае каждый тележечный канат крепят к натяжному барабану, установленному на конце тележки.

Схемы запасовки канатов разного назначения. На кранах канаты применяют также для монтажа крана, поворота оголовка илн башни, в системе ограничителей высоты подъема, в лифтовом подъемнике и для других целей.

Схемы запасовки канатов для поворота кранов БК-1425 (рис. 39, о) и БК-300 аналогичны. На барабане механизма поворота навстречу друг другу закреплены концы каната. Пройдя через систему блоков, канат охватывает бандаж-поворотного круга и возвращается на барабан с другой стороны. При вращении барабана канат перематывается и вращает круг. Для натяжения каната служи г. приспособление.

В схеме ограничителя высоты подъема (рис. 39,6) канат работает так.

Вдоль балочной стрелы натянут канат. Один конец каната заделан на конце стрелы неподвижно, второй пропущен через отклоняющие блоки на грузовой гележке, через блок грузика и у основания стрелы закреплен за рычаг. Второй конец рычага связан с концевым выключателем. За счет веса грузика канат находится в натянутом положении до тех пор, пока крюковая подвеска не поднимет грузик, находящийся между ветвями грузового каната. При подъеме грузика канат ослабевает и рычаг освобождает пружину выключателя. Электрическая цепь питания грузовой лебедки при этом размыкается. Такая конструкция ограничителя применяется на большинстве кранов с балочными стрелами: БКСМ-5-5А, КБ403А, КБ-503, КБ-504, АБКС-5 и др.

Для заведения секции в башню при наращивании (рис. 39, в) кранов КБ-573, КБ-576, КБ-674 и его модификаций применяют монтажный механизм. С истема блоков расположена на направляющей балке. Канат пропущен по этим блокам и закреплен за тележку, катающуюся по направляющим. Тележка с подвешенной к ней секцией башни перемещается с помощью ручной лебедки.

В схеме запасовки монтажного каната крана АБКС-5 (рис. 39, г) канат служит для подъема и опускания подкоса башни при монтаже крана. С барабана монтажной лебедки канат, огибая отводной блок, попадает на блоки двуногой стойки (неподвижная обойма полиспаста) и блоки монтажных тяг подкоса башни (подвижная обойма). При изменении расстояния между обоймами полиспаста башня складывается в транспортное положение. С помощью монтажного каната, запасованно-го на башне крана КБР-1, стрелу поднимают или наклоняют через монтажную каретку, которая приводится в движение по башне от собственного зубчато-реечного механизма.

Схема запасовки тягового каната подъемников для кранов КБ-504 и КБ-676 представляет собой систему, состоящую из двух несущих канатов, нижние концы которых закреплены на балансире кабины подъемника, а верхние -на барабане лебедки, расположенной на верхней секции башни крана, Подъемник крана КБ-576 передвигается за счет вращения канато-ведуших блоков (барабанов), через которые пропущены два несущих каната. Постоянное натяжение этих канатов обеспечивается устройствами, отключающими систему при чрезмерном ослаблении каната.

В схеме запасовки привода кабельного барабана крана КБ-676 барабан приводится во вращение с помощью груза и полиспаста. Кабель, сматываясь с барабана, наматывает канат на малый барабан, сокращая полиспаст и поднимая груз. При обратном ходе крана провисающий кабель наматывается на катушку барабана за счет опускания груза.

—

Канатные системы применяют для привода и управления рабочими органами прицепных скреперов, а также бульдозеров, навешиваемых на гусеничные тракторы. Система включает в себя: приводной агрегат — лебедку, на барабан которой наматывается тяговый канат, служащий для передачи тягового усилия к исполнительному механизму; исполнительный механизм, состоящий из неподвижного и подвижного блоков и двух ветвей каната; вспомогательные устройства — направляющие блоки.

На дорожно-строительных машингх применяют лебедки продольно-осевые, поперечно-вальные и продольно-вальные. Для управления бульдозерами, а также кусторезами, корчевателями и рыхлителями используют однобарабанные лебедки, для управления скреперами — двухбарабанные.

На рис. 14.1 показана приводная лебедка типа ДЗ-З с двумя продольно расположенными барабанами. Корпус лебедки, сварной или литой, прикрепляется болтами к задней панели моста трактора. К верхней плите корпуса крепится болтами сварная стойка с флюгерными блоками, служащими для направления канатов с барабанов на рабочие органы машины. Внутри корпуса лебедки смонтирована зубчатая передача, вращающая фрикционы барабанов. Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с шестерней левого барабана. Шестерня правого барабана приводится от левой шестерни, поэтому барабаны вращаются в противоположные стороны.

Корпус лебедки с одной стороны имеет кронштейн для крепления лебедки к трактору, а с другой стороны — Г-образные распорки для крепления задней плиты. Коренной вал лебедки выполнен за одно целое с шестерней и вращается в двух шарикоподшипниках. Привод вала осуществляется от первичного вала коробки передач трактора через соединительный вал. Шестерня вращается в двух конических роликоподшипниках, насаженных на полую ось, закрепленную на оси барабана шпонкой.

На выступающих из корпуса концах осей ведомых шестерен имеются трапецеидальные нарезки — левая для правого и правая для левого (по ходу трактора) барабана. Концы осей барабанов также имеют трапецеидальную резьбу, обратную по направлению резьб на осях шестерен. На резьбовые концы осей надеты гайки, вращением которых вправо или влево обеспечивается поступательное движение оси вдоль оси для включения или выключения фрикционной муфты, состоящей из конуса и накладок.

Рис. 14.1. Двухбарабанная приводная лебедка:
а — разрез; б — кинематическая схема; 1 — соединительный вал;- 2 — кронштейн; 3 — ось барабана; 4 гайка; 5 — ось ведомой шестерни; 6 — шпонка; 7 — рычар управления; 8 — ведомая шестерня левого барабана; 9 — ведомый конус; 10 — барабан; 11 — задняя крышка барабана; 12 — прокладка; 13 — планка; 14 — задняя плита; 15 — фрикционные накладки; 16 — ведущий конуо; 17 — тормозная лента; 18 — ведущая шестерня

Лебедка имеет ленточный тормоз. Тормозная лента охватывает тормозной барабан и удерживается в центральном положении относительно барабана двумя парами планок.