Подвески по конструкции могут быть нормальными и укороченными. У нормальной подвески все блоки устанавливаются на одной оси, а крюк монтируется на траверсе. Укороченная подвеска предусматривает установку блоков на консолях траверсы крюка, выполняющей в этих подвесках одновременно и функции оси блоков. При прочих равных условиях длина укороченной подвески меньше длины нормальной подвески, а ее применение увеличивает высоту подъема груза.

На рис. 6.4 показаны: а — укороченная подвеска грузоподъемностью 50 т (масса подвески 980 кг); б — нормальная подвеска грузоподъемностью 20 т (масса 280 кг); в — укороченная подвеска грузоподъемностью 250 т (масса 11000 кг). Подвеска содержит траверсу с упорным подшипником, на который кованый одно-или двурогий крюк опирается непосредственно, а пластинчатый крюк — через вилку. С подшипником взаимодействует гайка Зу навернутая на хвостовик крюка или вилки. Пластинчатый крюк с вилкой шарнирно соединен осью. В укороченной подвеске на концах траверсы на подшипниках консольно установлены блоки. В нормальной подвеске блоки смонтированы на оси, которая соединена с траверсой щеками. Конструкция кожуха должна исключать возможность выхода каната из ручья блока при случайном ослаблении каната и его защемление между наружной поверхностью блока и внутренней поверхностью кожуха.

Для обеспечения натяжения канатов без груза масса крюковой подвески в зависимости от кратности полиспаста должна быть не менее 2—5% ее грузоподъемности.

Специальная подвеска с изменяющейся кратностью полиспаста, которая позволяет регулировать скорость подъема груза в зависимости от его массы, показана на рис. 6.5. Она дает возможность иметь две грузоподъемности: 10 т при соединении верхней и нижней частей и 5 т — при их разъединении. Нижняя часть представляет собой несколько измененную нормальную подвеску с двумя блоками.

Рис. 6.5. Крюковая подвеска на две грузоподъемности

Блоки (рис. 6.5, а) установлены на консолях оси в средней части которой имеется вертикально расположенный выступ.
Внутри выступа имеется сквозное отверстие с прямоугольным пазом.

Верхняя часть траверсы состоит из сварной балки, двух блоков, установленных на полуосях, и штыревого замка, предназначенного для автоматического соединения верхней части подвески с нижней (рис. 6.5, б) или с балкой рамы тележки, в которой также имеется отверстие с прямоугольным пазом.

Штырь, установленный на подшипниках качения, имеет Т-образный нижний конец, а прямоугольная планка, жестко закрепленная гайкой, расположена перпендикулярно головке конца штыря. Когда части подвески подводятся друг к другу вплотную, этот конец штыря оказывается внутри отверстия, в нижней части подвески, а когда верхняя часть упирается в балку рамы, верхний конец штыря вместе с горизонтальной планкой располагается внутри отверстия, имеющегося в балке.

Рис. 6.6. Крюковые подвески с поворотными приспособлениями

Пазы в нижней части подвески и. балке рамы расположены взаимно перпендикулярно, и путем поворота штыря верхняя часть подвески может быть разъединена с нижней частью и соединена с рамой тележки, и наоборот. Поворот штыря осуществляется с помощью втулки, надетой на среднюю часть штыря и снабженной пальцами. Эти пальцы взаимодействуют с пазами, расположенными на штыре. В нижней части пазы винтовые, а далее — прямые, параллельные оси штыря. Благодаря этому обеспечиваются поворот штыря пальцами втулки на определенный угол и удержание его при подъеме нижней части по инерции выше заданного положения.

Рис. 6.7, Общий вид (а) и схема (б) устройства для предотвращения закручивания канатов

Для соединения верхней части подвески с рамой тележки обе части подвески поднимаются до тех пор, пока она не упрется в балку рамы. После этого нижняя часть, поднимаясь, входит в направляющие и, скользя по ним, поднимает втулку. При этом штифты входят в пазы втулки. В свою очередь, поднимаясь, втулка поворачивает штырь, а следовательно, и планку. Благодаря этому верхняя часть оказывается соединенной с рамой тележки и разъединенной с нижней. При опускании нижней части подвески втулка под собственным весом опускается в нижнее положение.

Для соединения верхней части подвески с нижней последняя опять поднимается вверх, и операции выполняются в прежней последовательности, только при повороте штыря происходит соединение частей подвески и разъединение ее верхней части с рамой тележки.

На нижней части подвески установлен упор, который приводит в действие концевой выключатель электрической цепи механизма подъема.

При необходимости поворота поднятого груза в горизонтальной плоскости подвески оборудуются дополнительными приводными приспособлениями. На рис. 6.6, а показана подвеска с приспособлением для поворота, имеющим гидравлический привод. На кронштейне, который закреплен в верхней части щек, смонти рована насосная станция, содержащая электродвигатель, гидронасос, бак для рабочей жидкости, гидроцилиндр и гидрораспределители. Шток гидроцилиндра скобой соединен с гайкой. При подаче рабочей жидкости в гидроцилиндр гайка, перемещаясь поступательно в направляющих, поворачивает винт, который является удлиненным хвостовиком крюка. Поворотное устройство подвески, показанное на рис. 6.6, б , имеет привод от вертикально установленного электродвигателя. Последний через редуктор с передаточным числом ~340 поворачивает крюк, на хвостовике которого закреплено зубчатое колесо. При грузоподъемности подвески 5 т и частоте вращения крюка 2 об/мин мощность электродвигателя 0,4 кВт.

Для предотвращения закручивания канатов полиспаста, вызванного реактивным моментом поворота длинномерного груза, используются стабилизирующие устройства. Такое устройство, которое навешивается на крюк подвески (фирма Painer, ФРГ), показано на рис. 6.7.

Рис. 6.8. Предохранительные замки

В скобе на упорном подшипнике установлен стержень с петлей для присоединения груза и ротором. Последний вместе со статором образует электродвигатель, корпус которого через подшипники качения опирается на стержень. К корпусу прикреплен маховик. Ток к двигателю подается через кольцевой токосъемник. При включенном двигателе статор вращается относительно ротора, а ротор с меньшей угловой скоростью — в противоположную сторону.

Инерция маховика увеличивает реактивный момент. Устройства имеют грузоподъемность от 4 до 32 т. Мощность их электродвигателей (от 0,8 до 25 кВт) зависит от времени поворота (6—40 с при повороте груза на угол 90°), момента инерции груза и режима работы устройства.

Для удержания стропа от выпадания из зева крюка при его ослаблении используются различные типы замков с пружинным (рис. 6.8, а) и грузовым (рис. 6.8, б, в) замыканием.

Блоки

Долговечность канатов, взаимодействующих с блоками, в значительной степени зависит от материала ручья блока. Испытаниями на выносливость канатов с пределом прочности проволок 180 кгс/см2 на блоках из модифицированного чугуна, которые имели в зоне контакта твердость HRC 50—55 и толщину упрочненного слоя 2—7 мм при твердости неупрочненного металла ИВ 160, установлено, что долговечность канатов снижается на 3—6%. В то же время износа ручья практически не происходит. Более правильным с точки зрения повышения долговечности канатов является снижение напряжений в зоне контакта проволок с поверхностью ручья путем выполнения последнего из материала менее твердого, чем канат. Так, при футеровке ручья эластичным полимерным материалом — капроном, модуль упругости которого в 200—250 раз меньше модуля упругости металла, создаются условия для увеличения площади контакта каната с блоком и, как следствие этого, уменьшение износа и разрушения проволок. Как показывают исследования и многолетняя эксплуатация, это позволяет повысить долговечность канатов в 2—2,5 раза; износ футеровки блока при этом примерно в 2 раза меньше износа металлического блока (без футеровки).

Согласно отраслевому стандарту «Блоки футерованные для стальных канатов. Конструкция и размеры», который распространяется на блоки, работающие при температуре воздуха от +40° до —25°С, предусматривается футеровка ручья блока отдельными вкладышами, которые по 10 шт. устанавливают в кольцевую профилированную проточку блока. Вкладыши изготовляются литьем под давлением из капрона и удерживаются в проточке блока за счет натяга.

Поскольку скорости движения отдельных ветвей полиспаста различны и блоки имеют разные угловые скорости, их устанавливают не соединяя друг с другом (рис. 6.9). Как правило, они монтируются на неподвижных осях и подшипниках качения.

Рис. 6.9. Установка блоков на осях

В первом случае канаты не имеют возможности поворачиваться относительно своих продольных осей, что бывает необходимо при изменении расстояния между балансирами и крюковой подвеской во время подъема-опускания груза. Это приводит к перекатыванию и скольжению канатов по ручью блоков, что в определенной степени повышает износ каната. При использовании вертлюгов, внутри которых концы канатов, закрепленные в конических зажимах, опираются на упорные подшипники, условия работы канатов улучшаются.

При закреплении конца каната зажимами расстояние между ними и длина свободного конца каната должны быть равны не менее шести диаметрам каната.

Установка блоков в крюковых подвесках показана на рис. 6.4, а на тележке — на рис. 6.10.

Канаты. Полиспасты

В механизмах подъема рекомендуется применять стальные канаты следующих типов и конструкций: ЛК-РО 6 X 31 ГОСТ 7668-69, ЛК-3 6 X 25 ГОСТ 7665-69, ТЛК-0 6 X 31 ГОСТ 7679-69, ТЛК-РО 6 X 36 ГОСТ 7669-69.

Рис. 6.10. Установка верхних блоков на общем (а) и отдельных (б) кронштейнах

Рис. 6.11. Балансиры

В канатах типа ЛК контакт проволок в прядях происходит по линии, причем в канатах ЛК-РО в разных слоях располагаются проволоки разных диаметров, а в канатах ЛК-3 между слоями располагаются заполняющие проволоки меньшего диаметра. При линейном контакте напряжения между проволоками значительно меньше, чем при поперечном контакте в канатах ТЛК.

По виду свивки канаты разделяются на обыкновенные (раскручивающиеся) и нераскручивающиеся, у которых после снятия перевязок раскручивание на отдельные пряди, а прядей на проволоки не происходит. Нераскручивающиеся канаты обладают большей долговечностью и динамической прочностью, чем обыкновенные, так как при предварительном изгибе проволок в процессе изготовления снимается большая часть начальных напряжений. Кроме того, эти канаты менее склонны к образованию узлов и петель. Из канатов крестовой и односторонней свивки последние имеют в 1,25—1,5 раза больший срок службы, что объясняется большей (до 2 раз) длиной контакта проволок с барабаном, меньшей жесткостью, большим сопротивлением износу. Наиболее правильно применение канатов с пределом прочности от 160 до 200 кгс/мм2. При более низких пределах прочности нерационально увеличивается диаметр каната, а следовательно, барабана и блоков, а при более высоких пределах прочности канат имеет повышенную жесткость, что снижает срок его службы из-за усталостной прочности проволок.

Долговечность канатов увеличивается при работе на блоках из серого чугуна на 15—30% по сравнению с работой на стальных блоках. На 20—40% срок службы канатов увеличивается при их периодической смазке.

При работе крана на открытом воздухе или в помещении с влажным воздухом рекомендуется использовать канаты из оцинкованной проволоки. Стоимость таких канатов на 125—150% выше, чем канатов из обыкновенной светлой проволоки.

В сдвоенных полиспастах с четной кратностью уравнительный блок (или балансир) располагается на раме тележки (рис. 6.12, а), а с нечетной кратностью — на крюковой подвеске (рис. 6.12,6).

Изменение расстояния от оси барабана и осей верхних блоков до оси блоков, установленных на подвеске, при подъеме-опускании вызывает изменение углов отклонения каната на блоках и барабане, что может привести к повреждению каната и трению его о боковые поверхности ручья блока или канавки барабана. Поэтому, а также для того, чтобы устранить возможность повреждения канатом реборды блока, угол отклонения каната на блоке у0 (рис. 6.13, а) ограничивается по величине. Угол аг отклонения каната от оси канавки на барабане в сторону пустой канавки (рис. 6.13,6) ограничивается с тем, чтобы канат не выпадал из канавки, а угол а2 отклонения каната в сторону канавки, в которой находится соседний виток, также ограничивается, чтобы устранить возможность касания канатом соседнего витка.

Рис. 6.12. Схемы полиспастов

Рис. 6.13. Углы отклонения каната

При предварительных расчетах значения углов а, аг и а2 принимают в пределах 4—6°.