Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕМА: Вантажозахватні елементи ГПМ

Вантажозахватні елементи вантажопідйомних машин служать для підвіски вантажу, що транспортується, до гнучкого елементу підйомного механізму крана.

У вантажопідйомних машинах вантажозахватні елементи підрозділяються на:

1.Простые вантажозахватних елементів.

2. Спеціальні вантажозахватні елементи.

Якщо вантажопідйомна машина,по виробничим умовам, призначається для транспортування різних вантажів, то вона оборудується простими вантажозахватними елементами, які можна назвати універсальними. Оскільки за допомогою простих вантажозахватних елементів можна переробляти всілякі види вантажів відмінні формою, габаритам, а також в певних межах і по вазі.

До простих вантажозахватних елементів відносяться: - однорогі і дворогі крюки, скоби, петлі і т.д.

Якщо вантажопідйомна машина, за виробничих умов, призначається для транспортування яких-небудь певних вантажів, однорідних по габаритах, вазі, і фізичним свойствам - наприклад, злитків, скрапу, вугілля, руди, ящиків і т.д те для підвищення продуктивності вантажопідйомної машини доцільне її обладнати спеціальними вантажозахватними елементами, відповідні фізичним властивостям і формі вантажу, дозволяючими значно простіше, легше і швидше здійснювати операцію по захопленню і звільненню вантажу, що транспортується.

До спеціальних вантажозахватних елементів відносяться :-электромагниты, грейфера, кліщі, лапи і т.д.

Аналізуючи вираз продуктивності вантажопідйомної машини, видно що з скороченням часу циклу за рахунок скороченні часу на захоплення і звільнення вантажу, що транспортується, збільшується кількість циклів в годину, а отже і продуктивність вантажопідйомної машини. (т/час)

де - число циклів в годину,

t ₁ і t ₇ -время на захоплення і звільнення вантажу

Прості вантажозахватні елементи

Однорогі крюки. Крюки виготовляються з мартенівської сталі СТ-3, СТ-15, СТ-20 способом кування або штампування з подальшим відпалом, що забезпечує твердість в будь-якому місці поверхні крюка НВ 95- 135.

До останнього часу литі крюки не застосовувалися через побоювання недостатньої їх міцності і надійності в слідстві можливої наявності різних ливарних дефектів. Проте при сучасному рівні ливарного виробництва, а також розвитку дефектоскопії, ВНІПТМАШ проводить велику роботу по дослідженню литих крюків і упровадження їх у виробництво. Литі крюки володіють рядом переваг в порівнянні з кованими крюками.

Можливість отримання вигідного будь-якого фасонного перетину крюка, що дозволяє більш повно використовувати перетини крюка .

Зменшити, тим самим, вагу крюка.

Здешевити виготовлення крюків.

Для великих грузопод'емностей широко знаходять застосування пластинчасті крюки, зібрані з окремих пластин вирізаних з листової сталі СТ-3 або СТ-20 і сполучені між собою заклепками. Рис68. До переваг пластинчастих крюків можна віднести наступне:

по вазі пластинчасті крюки легше кованих,

при виготовленні не вимагають могутнього ковальсько-пресового устаткування,

своєчасно сигналізують про знос, при руйнуванні однієї з пластин вони легко замінюються.

До недоліків пластинчастих крюків можна віднести - складність і дорожнеча виготовлення.

Малюнок 6.1 Пластинчасті однорогі і дворогі крюки.

По конструкції крюки розрізняються:

1.Подовжені,

2 Укорочені.

Конструктивна відмінність цих крюків в довжині циліндрової частини крюка.(діаметру d ₃)

Вантажні крюки приєднуються до підйомного механізму за допомогою крюкових підвісок.

Розрізняють два типи підвіски - нормальна підвіска (рис.6.2) і укорочена підвіска (мал. 6.3).

підйомний кран крюк скоба кліщі грейфер



Малюнок 6.2 Малюнок 6.3

У нормальних крюкових підвісках -траверса на якій зміцнюється крюк з'єднується з віссю блоків за допомогою щок, виготовлених з листового або смугового металу СТ-3.

У укорочених крюкових підвісках - блоки розміщуються на подовжених цапфах траверси на якій укріплений крюк за допомогою крюкової гайки.

Хвостовік крюка проходить крізь траверси і закріплюється гайкою, яка при вантажопідйомності до 3 т. спирається на сферичну шайбу, при вантажопідйомності більше 3 т. спирається тільки на наполегливий кульковий підшипник.

Розрахунок однорогового крюка

Конструкція. Однорогий крюк має верхню циліндрову частину змінного діаметру, найменший діаметр з нарізкою. При вантажопідйомності від 3 до 5 т. нарізка має трикутне різьблення, при вантажопідйомності до 50-60 т прямокутне різьблення і понад 60 т. пилкоподібне різьблення. Нижня частина крюка - криволінійна з центром зіву крюка на вертикальній осі, в уникнення перекосів при підвішуванні вантажу, а отже вигину тіла крюка. Перетин криволінійної частини крюка виготовляється, круглої, прямокутної, еліптичної, трапецієвидної і тавро образним.

Однорогий крюк розраховується по трьох небезпечних перетинах, перший небезпечний перетин в циліндровій різьбовій частині крюка, другий і третій небезпечний перетин в криволінійній частині в горизонтальній і вертикальній площині від центру зіву крюка (рис.6.4).

Циліндрова частина крюка працює на розрив, найбільш небезпечний перетин по різьбленню або по виточці. З умови міцності на розрив знаходиться внутрішній діаметр різьблення:, потім по Госту різьблення визначається зовнішній діаметр d ₀

Потім, визначаються діаметри d2 і d3.

При розрахунку циліндрової частини крюка власною його вагою нехтуємо. З причини того, що при куванні можливі різні дефекти і враховуючи концентрацію напруг в нарізній частині, а також враховуючи можливість вигину тіла крюка, приймаємо знижені напруги, що допускаються

Розрахунок криволінійної частини крюка



Малюнок 6.4

У криволінійній частині крюка два небезпечних сеченія - одне по горизонталі, друге по вертикалі проведеного через центр зіву крюка. Обидва перетини знаходяться в складному напруженому стані при підвішуванні вантажу, що транспортується, на стропах. Для визначення на які деформації працює даний перетин необхідно: розкласти діючу силу «S» на дві складові, так, щоб одна з складових була направлена уздовж перетину «T», друга перпендикулярно даному перетину «N».Затем силу прикладену не в центрі тяжкості перетину перенести в центр тяжкості, для чого, в центрі тяжкості перетину прикласти дві сили рівні по величині силі «N» }fs24d28533але направлені в різні боки, тобто прикласти абсолютний нуль. Аналіз діючих сил в перетині 2-2- криволінійної частини крюка, показує, що в перетин 2-2 випробовує напругу зрізу під дією сили «Т», напругу вигину під дією моменту « N r» і напруга розриву під дією сили «N».

Де сила

Визначення нормальних напруг, - перетин 2-2,производится по рівнянням вигину кривого бруса, по формулі Грасгофа, яка в загальному вигляді, записується:

При розрахунку приймаємо наступні умови і допущення:

згинаючий момент приймаємо негативним, якщо його дія збільшує радіус кривизни «r» і навпаки позитивним якщо його дія зменшує радіус кривизни,

- приймаємо абсцису управо негативною, вліво позитивної,

умовно приймаємо, що нейтральний шар проходить через центр тяжкості перетину.

Таким чином, з урахуванням прийнятих допущень і умов вираз Грасгофа приймає вигляд:

Скорочуючи, остаточно одержимо:

Для прикладу, запишемо сумарну напругу вигину і розтягування виникаюче в перетині 2-2.

Для внутрішніх волокон :

Для зовнішніх волокон:

де з - наближене значення коефіцієнта форми поперечного перетину криволінійної частини крюка

I - момент інерції перетину криволінійної частини крюка,

G _гр- сила ваги вантажу, що транспортується, Н,

площа 2-2 небезпечні перетини криволінійної частини крюка, см2,

r - радіус кривизни нейтрального шару, см,

до - коефіцієнт форми поперечного перетину криволінійної частини крюка, см, - відстань від центру тяжкості до будь-якого волокна перетину криволінійної частини крюка, см,.L _1- відстань від центру тяжкості перетину до внутрішніх волокон перетину, см, L _{2 -} відстань від центру тяжкості перетину до зовнішніх волокон перетину, див.

Малюнок 6.5 Графічне визначення коефіцієнта форми перетину криволінійної частини крюка

Виділивши елементарну площу «dF», з центру зіву крюка проводимо лінію сполучаючу з крапкою «А» на поверхні площі перетину. Паралельно цій лінії з центру тяжкості перетину проводимо лінію до перетину з елементарним майданчиком «dF», одержимо відрізок елементарного майданчика «dF1». Проводячи багато разів таку операцію, одержимо площі «F _1» і «F ₂».

З подібності трикутників АКД і СВД одержимо:

звідки

Знаходимо площі F ₁ і F ₂

Під інтегральна функція представляє майданчик «dF1» відповідного елементарного майданчика «dF» зменшеним у відношенні

Сума площ, рівна:

Далі,

Коефіцієнт форми перетин криволінійної частини крюка, трапецеїдальної форми, рівний:

підставляючи, одержимо:

Дотичні напруга зрізу в перетині 2-2, буде:

Сумарна напруга в другому небезпечному перетині криволінійної частини крюка визначаються по приведених нормальних напругах згідно четвертої теорії міцності:

Розрахунок третього небезпечного перетину 3-3 в криволінійній частини крюка

Розглядаємо якнайгірший випадок, коли вантаж підвішений на стропах. Натягнення в стропах рівне:

Розкладаємо це зусилля на дві составляющие- уздовж перетину і перпендикулярно перетину 3-3,

Переносимо силу « R » діючу перпендикулярно перетину 3-3 в центр тяжкості перетину, для цього в центрі тяжкості перетину прикладаємо абсолютний нуль, тобто прикладаємо дві сили рівні по величині сили « R » але направлені в протилежні сторони.

Аналіз напруженого стану перетину 3-3 показує, що в цьому небезпечному перетині 3-3 діє згинаючий момент «R r» і розриваюча сила «R» створюючи нормальні напруги в перетині, а також сила «Т1» що викликає дотичні напруга зрізу. Використовуючи рівняння Грасгофа, нормальні напруга в перетині 3-3, запишуться:

Дотичні напруга зрізу від сили «Т1», рівні:

Приведені нормальні напруги по четвертій теорії міцності, рівні:

Дворогі крюки

Для транспортування довгих і важких вантажів зручніше застосовувати дворогі крюки. Розрахунок дворогих крюків виробляється по тих же рівняннях, які були використані при розрахунку однорогих крюків..

При розрахунку приймаємо натягнення в стропі каната на 20% більше, враховуючи можливий нерівномірний розподіл маси вантажу, що транспортується, між рогами крюка



У дворогому крюку розглядаються також три небезпечні перетини

у нарізці циліндрової частини крюка перетин 1-1, аналогічно однороговим крюкам,

у криволінійній частині крюка перетин 2-2 знаходиться геометрично, шляхом з'єднання центру зіву крюка з точкою лежачої на вертикальній осі і поверхні крюка,

у криволінійній частині крюка перетин 3-3 на вертикальній осі центру зіву крюка.

Малюнок 6.6

Оскільки, перший небезпечний перетин 1-1 в циліндровій частині крюка розраховується аналогічно однорогим крюкам, тому ми його не розглядаємо.

Небезпечний перетин в криволінійній частині крюка 2-2 знаходиться в складному напруженому стані. Для визначення видів деформацій в цьому перетині зусилля в стропі розкладаємо на дві складові - одну перпендикулярно даному перетину 2-2 і другу паралель йому. Силу «N» прикладену не в центрі тяжкості, направлену перпендикулярно до даного перетину, переносимо в центр тяжкості перетину тобто в центрі тяжкості перетину прикладаємо дві протилежно направлені сили рівні по величині.

Аналізую дію сил в перетині 2-2 видно, що цей перетин піддається дії згинаючого моменту «N r», розриву від сили «N» і напрузі зрізу від сили «Т»

Нормальна становляча сила, рівна:

Дотична становляча сила, рівна:

По формулах приведення тригонометричних функцій остаточно, одержимо:

Використовуючи формулу Грасгофа знаходимо нормальні напруги в перетині 2-2

Дотичні напруги зрізу в перетині 2-2

Приведені нормальні напруги по четвертій теорії міцності, рівні:

Для визначення напруг в третьому небезпечному перетині 3-3 крюки в криволінійній його частині, розкладаємо зусилля в стропі «S» на дві складові, нормальну « N1» і дотичну «T1» до даного вертикального перетину. Потім переносимо силу «N1» в центр тяжкості перетину 3-3. Аналіз сил показує, що і в перетині 3-3 виникають напруга вигину від пари сил «N1», напруга розриву від цієї ж сили і напруга зрізу від сили «Т1», тобто перетин 3-3 також знаходиться в складному напруженому стані.

Величини цих сил, рівні:

нормальна составляющая--

дотична сила --

Використовуючи рівняння розрахунку кривого бруса (Гразгофа ), одержимо:

Нормальні напруги в перетині 3-3

Дотичні напруги зрізу в перетині 3-3

Приведені нормальні напруги в перетині 3-3 по четвертій теорії міцності, рівні:

Дворогі крюки, як правило, використовуються для підйому великих вантажів 20 і більше тонн, на практиці часто зустрічається потреба в транспортуванні цим же краном невеликих вантажів 5-10 т. тоді його підвішують на один ріг крюка, як показано на малюнку 6.7

Малюнок 6.7

Стрижень крюка при симетричному навантаженні обох рогів сприймає тільки розтягуючі зусилля і міцність його при цьому не викликає побоювань. Але при такій підвіски вантажу виявляється, що циліндрова частина крюка знаходиться у вельми складному напруженому стані. В цьому випадку небезпечним перетином є перетин 4-4 в циліндровій частині крюка. Така підвіска вантажу Нормами допускається не більш половину номінальної вантажопідйомності.

Розкладаючи силу ваги вантажу «G _гр/2» на дві складові направлені перпендикулярно перетину 5-6 і діючу уздовж перетину. Силу перпендикулярно направлену до перетину 5-6 переносимо в центр тяжкості перетину, тоді аналіз дії сил показує, що перетин 5-6 знаходиться також в складному напруженому стані. Пара нормальних сил створює згинаючий момент циліндрової частини крюка і розривне зусилля, а сила направлена уздовж перетину 5-6 створює зрізаюче зусилля.

Нормальна сила до перетину 5-6, рівна:

Дотична сила до перетину 5-6, рівна:

Напруга розриву циліндрової частини крюка в перетині 5-6, рівно:

Напруга вигину в циліндровій частині крюка в перетині 5-6, рівно:

Напруга зрізу в циліндровій частині перетину 5-6, буде:

Приведені нормальні напруги в перетині 5-6 по четвертій теорії міцності, рівні:

Петлі або скоби

Разом з вантажними крюками для великих грузопод'емностей від 100 і більше тонн, застосовуються вантажні петлі або скоби. Вантажні петлі легші за крюки тієї ж вантажопідйомності, тому що їх елементи не піддаються дії великих згинаючих моментів, що виникають в перетинах крюків.

Проте в експлуатаційному відношенні вони менш зручні, ніж крюки, тому що при підвіски до них вантажів доводиться пропускати стропи крізь отвір петлі унаслідок чого вони застосовуються значно рідше, ніж вантажні крюки. Залежно від способу їх виготовлення петлі або скоби підрозділяються. на:

Цельнокованиє петлі,

Шарнірні або складові петлі.

Виготовлення цельнокованих петель виробляється способом кування, причому петлі виковуються цілком. Виготовлення шарнірних петель виробляється комбінованим способом - верхня частина циліндрова виробляється способом вільного кування, поперечина і тяга можуть відлити, виготовлені методом обробки на металоріжучих верстатах або також виковані, шарніри виготовляються механообработкой. Потім окремі ланки збираються і кріпляться за допомогою шарнірів.

Розрахунок на міцність цельнокованой петлі

Малюнок 6.8

З погляду зовнішніх сил цельнокованиє петлі є статично визначні, а відносно внутрішніх напруг тричі статично невизначні, оскільки поперечина петлі складає одне жорстке ціле з бічними частинами -тягамі і працює на вигин, вона викликає також вигин тяги. На Малюнок 6.8 показана відповідна епюра згинаючих моментів.

Тому, розрахунок петлі виробляємо спрощеним способом з наступними допущеннями. При розрахунку умовно приймаємо: - що нейтральний шар проходить через центр тяжкості перетину і при розрахунку допускаємо, що сила прикладена в центрі поперечини, а не оскільки насправді ( см .пунктир)

При цих допущеннях, згинаючий момент в середній частині поперечини,рассматривается як балка із затисненими кінцями, буде рівний:

Момент приймається позитивним, оскільки Його дія прагне зменшити радіус кривизни нейтрального шару.

Окрім цього, поперечина піддається дії стискаючої сили:

Сумарна напруга в небезпечному перетині поперечини 1-1, буде:

де к- коефіцієнт враховує вплив кривизни поперечини,

-коеффіциент що враховує вплив пружного зв'язку поперечини з боковинами.

Боковини або тяга розраховуються на розрив:



де - зусилля в тязі.

Напруги, що допускаються, для СТ-3 = 80 МПа

Розрахунок на міцність шарнірної петлі

Поперечина шарнірної петлі на відміну від цельнокованой при розрахунку розглядається як балка навантажена зосередженою по центру силою і що вільно спирається на дві опори.

Малюнок 6.9

Поперечина шарнірної петлі також як і цельнокованой працює на стиснення і вигин від сили «N» і сили « ».

Сумарна напруга поперечини, равно:

У відмінності від цельнокованой петлі, як показує аналіз, шарнірні петлі мають значно більшого поперечного перетин поперечини, оскільки згинаючий момент від дії сил прикладеної в її центрі, буде майже в два рази більше. Якщо момент згинаючий поперечину в цельнокованой петлі рівний , то у поперечині шарнірної петлі він рівний .

Строповка вантажів, що транспортуються

Для повешиванія вантажів, що транспортуються, до крюка підйомного механізму використовуються чалочниє канати. Як чалочних канати звичайно використовуються вибракованниє вантажні канати або канати спеціально виготовлені з дроту типа «Б».

Операція підвішування вантажів носить назву строповки або зачалки вантажу.

Враховуючи те, що для строповки використовуються браковані канати, згідно Правил потрібна обов'язкова їх розрахункова перевірка на міцність (мал. 6.10).

Малюнок 6.10

Зусилля в одній стропі чалочного каната, рівно:

тут G _гр- вага вантажу, що піднімається, Н,

n - число гілок строповки,

- кут нахилу стропи по відношенню до вертикальної осі груга.

Розривне зусилля стропи :

де до - коефіцієнт запасу міцності, приймається для канатів використовуваних як стропи: k=8- 10.

Спеціальні вантажозахватні елементи ГПМ

Спеціальні вантажозахватні елементи в свою чергу можна підрозділити на два типи:

1 змінні спеціальні вантажозахватні елементи, які підвішуються на крюки кранів загального призначення. До них відносяться - кліщі, ексцентрики, проушини, а також моторні і одноканатні грейферниє механізми, електромагніти які вимагають установки додатково кабельного барабана пов'язаного з механізмом підйому вантажу для живлення електричним струмом підвісного спеціального вантажозахватного пристосування.

незмінні спеціальні вантажозахватні елементи, які вимагають спеціально розроблені механізми підйому тобто двохбарабанні лебідки з роздільним приводом або спеціальні пристрої для живлення приводу вантажозахватного пристрою. У цих випадках, вантажопідйомна машина одержує назви по типу вантажозахватного пристрою, наприклад: грейферний кран, електромагнітний крана, кліщовий кран і т.д.

Спеціальні незмінні вантажозахватні пристрої вивчаються в куре «Спеціальні крани»

Грейферниє механізми

Для переміщення сипких матеріалів, у вантажопідйомних машинах застосовуються як вантажозахватні елементи судини, що самозавантажуються і саморозвантажні, які одержали назву - грейферов. Завдяки широкому застосуванню грейферних механізмів в промисловості на різних роботах, з'явилася надзвичайно велика кількість їх конструкцій. Розглянемо найпоширенішу конструкцію грейфера, яка наочніше показує принцип його роботи.

Робота двохщелепного, чотирьохштангового, двохканатного грейфера.

Грейфер (мал. 6.11) складається з двох щелеп -1, шарнірно пов'язаних з одного боку з траверсой -2,а з другого боку з штангами грейфера -3. Штанги грейфера в свою чергу шарнірно связаня з головкою грейфера -4 До нижньої траверсі прикріплений гнучкий елемент -канат -5,который одержував назву зачерпує або замикає, а до верхньої головки кріпиться канат -6, що одержав назву підйомного або спорожнюючого. Відповідно барабан -А називається тим, що зачерпує або замикає, а барабан -Б-, підйомним або спорожнюючим, а також і лебідки одержали назву зачерпує і спорожнює. Необхідно відзначити, що електрична схема зібрана таким чином, що барабан -Б або підйомна лебідка може бути відключена від приводу і залишитися розгальмованою, дозволяюча під дією натягнення каната-6 обертатися, забезпечуючи використовувати вагу грейфера для упровадження його в сипкий матеріал.

Малюнок 6.11

Цикл роботи двохканатного грейфера складається з чотирьох послідовних операцій:

Перша операція. - Опускання розкритого грейфера на матеріал.

Лебідки барабанів А і б включаються на спуск, грейфер на канатах -5 і -6 в розкритому стані опускається на штабель матеріалу, що транспортується. Не досягнувши поверхні матеріалу приблизно 1,5 -2 метра, оператор за допомогою механізмів управління виробляє так званий кидок грейфера на матеріал тобто котроллерамі різко збільшує швидкість опускання грейфера на матеріал, за рахунок чого, під дією «живої» сили, грейфер одержує первинне упровадження в сипкий матеріал « h _0» необхідного для нормальної його роботи.

Друга операція - зачерпування грейфером матеріалу, що транспортується.

Лебідка -А включається на підйом, вибираючи канат -5, а лебідка -Б відключається від двигуна і розгальмовується, тим самим, дозволяє верхньої головки грейфера опускатися і брати участь вазі грейфера в упровадженню щелеп в матеріал. Під дією натягнення замикаючих канатів щелепи грейфера починають стулятися зачерпувати матеріал, що транспортується, описуючи при цьому своїми кромками так звану криву зачерпування. Після стулення щелеп, грейфер на канатах -5 починає відриватися від матеріалу.

Третя операция- під'їм наповненого грейфера.

Як тільки грейфер на замикаючих канатах починає відриватися від матеріалу, оператор швидко включає підйомну лебідку -Б, оскільки, двигун цього приводу включається без навантаження, він швидко збільшує число оборотів до вибору слабкого місця каната-6, після чого відбувається перерозподіл навантаження між канатами -5 і -6. Надалі обидва барабани або лебідка працюють синхронно з однаковими окружними швидкостями. Іншими рухами вантажопідйомної машини грейфер доставляється до місця розвантаження матеріалу

Четверте операция- розвантаження або спорожнювати грейфер

У місця розвантаження грейфер опускається до. рівня розвантаження з метою зменшення дроблення матеріалу , що транспортується, і утворення пилу на робочому майданчику. По досягненню рівня розвантаження лебідка -Б загальмовується, а лебідка -А продовжує працювати на спуск. Під впливом ваги нижньої траверси, власної ваги щелеп і ваги матеріалу, що транспортується, - щелепи грейфера розкриваються висипаючи матеріал- розвантажуючи грейфер. Потім цикл роботи грейфера повторюється.

Вантажні електромагніти

Для переміщення магнітних матеріалів, сталевих і чавунних вантажів широко використовуються вантажопідйомні магніти постійного струму.

Магніти підвішуються ланцюгами до крюка підйомного механізму крана і харчуються постійним струмом за допомогою гнучкого кабелю, автоматично змотуваного і намотуваного на спеціальний кабельний барабан при підйомі і опусканні магніта. Якщо вантажопідйомна машина харчується змінним струмом, то для роботи з магнітам на крані встановлюється спеціальний перетворювач змінного струму в постійний « Урформер».

За формою перетину електромагніти розрізняються на круглі, прямокутні і подковообразниє. При транспортуванні довгих і тонких гнучких вантажів, напрімер- тонколистовий прокат- застосовуються так звані магнітні траверси (рис.6.12).

Малюнок 6.12

По конструкції електромагніти Малюнок 80. складаються із зовнішнього сталевого литого кожуха -1, усередині якого розміщуються котушки магніта (солінойди) і сердечник -2.

Знизу котушки захищені від пошкодження листом з немагнітної сталі -3. Магніт підвішується до крюка крана за допомогою ланцюгів -4, живлення постійним струмом здійснюється гнучким кабелем -5.

При використовуванні електромагнітів необхідно мати зважаючи на, що вантажопідйомність магніта залежить від ряду чинників:

від ваги матеріалу, що транспортується,

від товщини виробів, що транспортуються,

від форми поверхні матеріалу, що транспортується

від хімічного складу матеріалу, що транспортується,

від температури матеріалу, що транспортується.

Малюнок 6.13

Електромагніт круглий марки М-41 з діаметром шайби 1170 мм. може підняти чотири сталеві болванки масою по 5 т. або 20 т., чавунних чушок, цей же магніт, піднімає масу до 900 кг., залізного лому мул скрапу до 600 кг., сталевої стружки до 200 кг.

На цьому прикладі видно, як впливає форма перетину, товщина і вага матеріалу, що транспортується, на вантажопідйомність електромагніту., що не можна не враховувати при рішенні питання про його застосування, в уникнення нещасних випадків і матеріального збитку.

Хімічний склад матеріалу, що транспортується. Необхідно мати вигляду, що кожен відсоток марганцю в матеріалі, що транспортується, знижує вантажопідйомність електромагніту. При 7% марганцю в матеріалі вже вважається неекономічним використовування електромагнітів для транспортування таких матеріалів. При 12% марганцю в матеріалі він стає немагнітним матеріалом, тобто не пропускає магнітні силові лінії.

Температура матеріалу, що транспортується. Температура не впливає на вантажопідйомність електромагніту до 4000 за Цельсієм. При температурі більше 6000 градусів матеріал стає немагнітним, тобто не пропускає магнітні силові потоки.

Атмосферні опади. Атмосферні опади не впливають на вантажопідйомність магніта, окрім крижаної кірки в ожеледь, яка знижує вантажопідйомність електромагніту до 1/3 від номінальної вантажопідйомності.

Всі ці чинники необхідно мати зважаючи на, при рішенні питання про використовування електромагнітів для переробки вантажів.

Кліщові захоплення

Кліщові захоплення широко застосовуються при транспортуванні однорідних за розмірами і вагою грузов- злитків, бочок, ящиків, рулонів і інших вантажів. Малюнок 81.

Вантаж утримується кліщами за рахунок сил тертя, що виникають при тиску кліщів на вантаж, що транспортується. Отже, умова утримання вантажу кліщовим захопленням, можна записати:

звідки величина для створення необхідної сили тертя, буде:



Малюнок 6.14

де Gгр- вага вантажу, що піднімається, Н,

- коефіцієнт тертя ковзання, який залежить від матеріалу вантажу, що транспортується, і лап кліщів, стан дотичних робочих поверхонь ( гладка, з насічками, шпильками і т.д. )

до - коефіцієнт запасу, який приймається згідно Нормам к=1,5,

N - нормальний тиск рицини на деталь, Н.

Працездатність кліщового захоплення визначається з рівняння рівноваги однієї рицини, тобто

звідки

т.к

остаточно, одержимо:

Прирівнюючи рівняння значень нормальної сили притиснення рицини до вантажу, одержимо:

Звідки, максимальна вага вантажу, що транспортується, для даного кліщового захоплення, буде:

Зусилля на шарнір «А» визначається з рівняння статики

звідки:

Ексцентрикові захоплення

У практиці зустрічаються випадки, коли необхідно піднімати сталеві листи, панелі стін, балки і т.д. у вертикальному положенні. Той, що зачалює таких вантажів у вертикальному положенні простими вантажозахватними пристроями викликає великі утруднення.

У цих випадках широко застосовуються ексцентрикові захоплення Малюнок 82 що конструктивно складаються з скоби, підвішеної на крюк за допомогою кільця і ексцентрика шарнірно закріпленого на скобі. У цьому випадки, вантаж утримується також за рахунок сил тертя між скобою і ексцентриком.

З умови рівноваги, можна записати:

Малюнок 6.15

де ₁ - коефіцієнт тертя між ексцентриком і вантажем,

_{2 -}коеффіциент тертя між скобою і вантажем,

N - сила нормального притиснення ексцентрика, Н

G _гр- сила ваги вантажу, що піднімається, Н

до - коефіцієнт запасу, рівний 1,5.

Для розрахунку або перевірки працездатності ексцентрикового захоплення, розглядають його роботу з умови рівняння статики

абои

Отже, працездатність ексцентрикового захоплення визначається умовою:

Проушини

У разі підйому вельми важких вантажів канатні і ланцюгові стропи виходять великих розмірів і застосування їх стає вельми скрутним. Тоді захоплення, таких вантажів, виробляється за допомогою проушин і заставних осей (рис.6.16).

Малюнок 16

Розрахунок таких проушин виробляється по формулі Ляме.

де - товщина проушини,

r - радіус отвору в проушине,

R - радіус проушини,

G _{гр -} вага вантажу, що піднімається.

За останній час знаходить застосування вираз запропонований Сороколетовим для розрахунку проушин:

тут - коефіцієнт, що враховує деформатівность проушини, одержаний експериментальним шляхом,

b - ширина проушини,

d -діаметр отвори в проушине для заставної осі,

- товщина проушини.

По існуючих Нормах зменшення розміру 2-2 через знос не повинне перевищувати 10% проектної величини.

Размещено на Allbest.ru