Лекции по подъемно-транспортным устройствам

Подождите немного. Документ загружается.

Осевые силы F

и F

в элементах 1 и 2 фермы проще найти графически,

построив в масштабе треугольник сил, приложенных к узлу 1. Строим эпюры

напряжений для элемента 1 от осевой силы F

(напряжение растяжения), внешних

сил G

и G

, которые изгибают балку и внутренней силы S

max

, которая изгибает и

сжимает балку.

Проверочный расчет элемента 2 следует выполнить на изгиб со сжатием.

Отметим, что при этих расчетах ради простоты допущены упрощения:

весовые нагрузки приняты сосредоточенными; неперпендикулярность

весовых нагрузок к осям балок создают неучтенные сжимающие силы.

внеш

/эпюра моментов от

внешних сил G

и G

внутр

/эпюра моментов от

внутренней силы S

max

Эпюра осевой растягивающей

Силы F

Эпюра внутренней сжимающей

Эпюра моментов от

внешней силы G

2С

Эпюра осевой

сжимающей силы F

Расчетная схема, эпюры сил и моментов для подкрепляющего элемента стрелы.

Рассмотрим поворотный кран с растяжкой. Особенность схемы в том,

что основной элемент 1 и подкрепляющий - 2 соединяются на некотором

значительном расстоянии от конца основного элемента, образуя консоль. При

этом пусть электроталь с грузом может перемещаться вдоль стрелы.

В этом случае для основного элемента стрелы в качестве расчетных

рассматривают два ее положения: нагрузка на конце стрелы в положении А и

нагрузка в середине пролета в положении Б.

а/

а - расчетная cхема стрелы, а также

эпюры продольных сил и изгибающих

моментов для элементов 1 и 2 стрелы

при нагрузке в положении А.

Эпюры продольных сил и изгибающих

моментов для элементов 1 и 2 при нагрузке

в положении А здесь обозначены

cоответсвенно: F

, F

, M

Для растяжки 2 при любой нагрузке (перемещающейся или неподвижной)

рассматривается один расчетный случай, когда нагрузка на конце стрелы в

положении А.

Проверка основного элемента 1 ведется на изгиб со сжатием. Изгибающий

момент и осевая сила при подвижной

нагрузке рассчитываются для нагрузки в положениях А и Б. Чтобы получить

примерно одинаковые изгибающие моменты от перемещающегося груза в

каждом из упомянутых положений, следует придерживаться соотношения:

Для крана с электроталью расчет стрелы имеет такую последовательность:

1. По заданной грузоподъемности подбирают электроталь;

2.По электротали подбирается двутавровая балка, которая будет служить

основным элементом стрелы;

3.Подбирается сечение подкрепляющего элемента;

4.Строится расчетная схема крана;

5. Рассчитывается вес основного и подкрепляющего элементов стрелы

соответственно с учетом их фактической длины и веса неучтенных деталей;

6. Выполняются проверочные расчеты.

Колонны.

У кранов с внутренними опорами (рисунки 0, 1, 2, 8, 9) внутренние

колонны, которые охватываются подшипниками, выполняют чаще всего из

стальных горячекатанных труб, размеры которых частично приведены ниже

- расчетная схема стрелы, а

также эпюры продольных сил и

изгибающих моментов для элемен-

тов I и 2 стрелы при нагрузке в

положении Б.

Эпюры продольных сил и изги-

бающих моментов для элементов 1и

2 при нагрузке в положении В

здесь обозначены соответственно:

1Б

, F

2Б

, M

1Б

, М

2Б

(Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.З, с.232.).

Размеры некоторых стельных горячекатаных труб

по ГОСТ 8732-78 в миллиметрах

Наружный

диаметр

Толщина стенки

в пределах

60, 63, 5 3-14

68, 70 3-16

73, 76, 83 3-18

89, 95, 102 3,5-22

108, 114, 121 4-28

127, 133 4-30

146, 152, 159 4,5-36

Наружный

диаметр

Толщина стенки

в пределах

168, 180, 194 5-45

203, 219 6-50

245, 273 7-50

299, 325,351 8-75

377, 402, 426 9-75

450 16-75

480, 500, 530 25-75

Толщину стенки в указанных пределах брать из ряда: 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6; 7; 8;

9; 10; 11; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 30; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 60; 63; 65; 70; 75.

Предельные отклонения наружного диаметра составляют ± 1,25%, а толщина стенки -

± 12,5% от них номинального значения. Общая кривизна трубы не должна превышать 0,0015 ее

длины.

Пример обозначения трубы с наружным диаметром 219 мм, с толщиной стенки 28 мм,

с длиной 6000 мм из стали 20, изготовленной по группе Б ГОСТ 8731-74.

Труба

219× 28×6000 ГОСТ 8732 − 70

в 10 ГОСТ 1050 − 74

Для опоры, воспринимающей только радиальную нагрузку на трубу

обычно одевают, приваривают и затем обрабатывают стальную втулку. Размер

подшипника здесь фактически определяется внешним диаметром втулки, а

потому его статическая грузоподъемность обычно превышает требуемую.

Для второй опоры, воспринимающей радиальную и осевую нагрузки,

конец трубы растачивают, в полученное отверстие устанавливают и приваривают

цапфу. Ее диаметры под подшипники соответствуют размерам подшипников,

заранее выбранных по статической грузоподъемности.

При небольшой длине внутренней колонны она может быть выточена

цельной из прокатной или кованой заготовки.

На следующем листе приведены некоторые конструкции колонн кранов с

внутренними опорами.

1 - колонна внутренняя; 2 - колонна

внешняя; 3 - втулка; 4-цапфа; 5 - корпус

подшипника верхний /съёмный/; 6 - корпус

подшипника нижний /приварной/; 7 -

опорная часть колонны; 8 – шайба защитная;

9 - шайба сферическая; 10 - подкладка

сферическая; 11- подшипник радиальный

сферический; 12 - подшипник упорный.

1- колонна внутренняя; 2 - колонна внешняя; 3 -

опорная часть колонны; 4 - шайба защитная; 5, 6

- корпус подшипника; 7 - подшипник упорный

сферический; 8 - подшипник радиальный

сферический; 9 - шайба опорная; 10 - кожух

защитный; 11 - имплинт.

Схема опор крана на подшипниках скольжения

1- колонна внутренняя;

2- колонна внешняя;

3,4 - втулки подшипников;

5- винт стопорный;

6- штифт стопорный;

7- цапфа ( пята );

8- подпятник;

9- постель сферическая;

10- корпус подшипника;

11- втулка приварная;

12- крышка.

Для соединения с основанием (фундаментом) колонна снабжается опорной

частью. Распространена конструкция опорной части, состоящая из плиты и ребер.

Плита выполняется из листа круглой, четырех-, шести- или восьмиугольной. Для

опорной части с круглой плитой присоединительные размеры стандартизованы.

Стандарт не воспрещает проектировать опорные части с другими соотношениями

размеров.

Для кранов с внешними опорами колонны неподвижные могут

выполняться круглыми из стальных труб и прямоугольными из швеллеров,

уголков и т.п. Корпус опор подшипников поворотной колонны крепятся к

неподвижной колонне обычно болтами. Цапфы для опор поворотной колонны

обрабатываются обычно заранее начисто и крепятся в отверстиях диафрагм

сваркой.

Особенность крановых опор в том, что оси подвижных и неподвижных их

элементов имеют обычно значительные угловые смещения из-за деформаций,

погрешностей обработки и монтажа. В этих условиях нормальная работа

подшипников возможна только, если они могут самоустанавливаться.

Свойством самоустановки обладают сферические радиальные и сферические

упорные подшипники качения, которые переносят взаимные угловые смещения

осей своих колец в пределах 2.

Опоры проектируются так, что одна их них воспринимает только

радиальную нагрузку, а вторая – радиальную и осевую.

1 - колонна неподвижная; 2 - опорная часть

колонны; 3 - кронштейн; 4 - колонна

поворотная; 5 - цапфра; 6 - труба; 7 - корпус

верхней опоры, 8 - корпус нижней опоры; 9 -

подшипник радиальный сферический; 10 -

подшипник упорный; 11 - шайба сферическая,

12 -шайба опорная; 13 – крышка.

1 - колонна поворотная; 2 - корпус верхней

опоры; 3 - корпус нижней опоры; 4, 5 - цапфы;

6, 7 - крышки; 8 - подшипник радиальный

сферический; 9 - подшипник упорный; 10 -

шайба сферическая; 11- шайба опорная; 12 -

диафрагма.

16 ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ

В отличие от ГПМ, характеризующихся периодической подачей грузов,

транспортирующие машины перемещают насыпной и штучный груз по заданной

трассе без остановок для загрузки и разгрузки.

По принципу действия транспортирующие машины классифицируют на

две группы: ТМ с тяговым элементом ( лента, цепь, канат ), в которых груз

перемещается вместе с тяговым элементом, и ТМ без тягового элемента.

К ТМ первой группы относятся ленточные, ленточно-канатные, ленточно-

цепные, пластинчатые, скребковые и ковшовые конвейеры, эскалаторы,

элеваторы и подвесные канатные дороги.

К ТМ второй группы относятся качающиеся, инерционные роликовые,

винтовые, вибрационные, пневматические и гидравлические конвейеры,

гравитационные устройства.

Ленточные конвейеры

Ленточные конвейеры являются наиболее распространенным типом ТМ

непрерывного действия во всех отраслях промышленности (90%). Ленточные

конвейеры предназначены для транспортирования сыпучих, порошкообразных,

мелко- и среднекусковых материалов, а также однотипных штучных грузов в

горизонтальном и слабо наклонном направлении. Рабочим органом, на котором

размещается транспортируемый материал, является резинотканевая лента.

Обычно Лкы имеют тяговый элемент 1 в виде бесконечной ленты, привод

2, приводящий в движение барабан 3, натяжное устройство 4 с барабаном 5, груз

6, роликовые опоры 7 на рабочей ветви ленты и 8 на холостой ветви ленты,

отклоняющий барабан 9, загрузочное устройство 10, разгрузочное устройство 11

и устройство для очистки ленты 12. Все элементы конвейера смонтированы на

раме.

Для опирания ленты по всей трассе конвейера устанавливают

роликоопоры как для рабочей, так и для нерабочей ветвей. Роликоопоры для

рабочей ветви обычно бывают желобчатыми, а для холостой ветви -прямыми.

Желобчатые роликоопоры с углом наклона крайних роликов 20 , а в конвейерах

большой производительности и при высокой скорости ленты с углом наклона 30

придают ленте корытообразную форму, при которой по сравнению с плоской

значительно увеличивается площадь поперечного сечения транспортируемого

материала на ленте, а следовательно, и производительность конвейера.

Барабаны для конвейерных лент разделяют на приводные, ведущие ленту,

натяжные, регулирующие натяжение ленты, хвостовые, выполняющие роль

оборотных концевых барабанов. Приводные барабаны имеют небольшую стрелу

выпуклости для центрирования ленты на барабане.

Чтобы обеспечить необходимое натяжение ленты, для передачи ей

движения трением на приводном барабане применяют винтовое или грузовое

натяжное устройство. Ход натяжного устройства должен составлять 1.. .1,5%

полной длины конвейера.

В цепных конвейерах тяговым элементом являются цепи различного

типа - пластинчатые, разборные, крючковые, круглозвенные. ЦК можно

применять при высоких температурах, для работы с грубыми и кусковыми

грузами, когда применение ленточных конвейеров становится невозможным.

Цепь обеспечивает надежную передачу тягового усилия.

Специальным видом цепного конвейера, предназначенного для

транспортирования пассажиров с одного уровня на другой, являются

эскалаторы. Они представляют собой наклонные конвейеры, несущим

элементом которых являются специальные ступени, закрепленные с обеих сторон

на тяговых цепях. Каждая ступень имеет 4 направляющих катка,

перемещающихся по направляющим путям. Скорость движения полотна

составляет 0,5... 1 м/с в зависимости от места установки эскалатора.

Конвейеры, перемещающие груз в ковшах, жестко прикрепленных к

тяговому элементу, в вертикальном или крутонаклонном направлении называют

элеваторами.

ЛИТЕРАТУРА

1 Александров М.П. Грузоподъёмные машины. М.: Машиностроение, 1986.400с.

2 Грузоподъёмные краны. В 2-х кн. Сокр.пер. с нем. Пер. М. М. Рунова и

В.Н.Федосеева /Под ред. М.П.Александрова. М.: Машиностроение, 1981.

Кн.1.216с.; Кн.2.-287с.

3 Справочник по кранам. В 2-х т. /Под ред. А.И.Дукельского. Л.:

Машиностроение, 1971. Т.1.399с.; 1973.Т.2.-504с.

4 Руденко Н.Ф., Александров М.П., Лысяков А.Г. Курсовое проектирование

грузоподъемных машин. – М.: Машиностроение, 1971. – 464с.

5 Чернега В.И., Мазуренко И.Я. Краткий справочник по грузоподъемным

машинам. – К.: Техника, 1981 – 360 с., ил.

6 Руденко Н.Ф., Руденко В.Н. Грузоподъемные машины. Атлас конструкций.

Учеб. Пособие для вузов. Изд. 2-е, переработ. и доп. – М.: Машиностроение, 1970

– 116 с.

7 Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. Изд. 4-е. Учебник для

вузов. – М.: «Высшая школа», 1972. – 504 с., ил.

8 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 2. – 5-е

изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1978. – 559 с., ил.

9 Марон Ф.Л., Кузьмин А.В. Справочник по расчётам механизмов подъёмно-

транспортных машин. Минск, "Высшая школа", 1977. – 272 с., ил.

10 Жингаровский А.Н., Кейн Е.И. и др. Курсовое проектирование подъемно-

транспортных машин. Ч. I. Грузоподъемные машины: Учебное пособие. – Ухта,

издательство УИИ, 1997.-116с.