Порядок выполнения работы. 1) Неавтоматические –позвляющие непосредственно оператору выполнять измерения1) Неавтоматические –позвляющие непосредственно оператору выполнять измерения 2) Автоматизированные – способные провести в автоматическом режиме одну часть изм.операций 3) Автоматические – проводящие в автоматическом режиме измерения всей опреации, связанной с обработкой их результатов, регистрации, переадчи, хранением данных и выработкой управляющих сигналов.
Лабораторная работа 2 Определение параметров механизма подъема Башенного крана
Цели работы: закрепить теоретические знания по определению основных параметров механизма подъема груза; привить навыки в исследовании влияния некоторых геометрических параметров на выбор подъемного механизма. Теоретические сведения Грузоподъемные машины и механизмы подразделяются на: 1) Блоки; 2) Полиспасты; 3) Тали; 4) Домкраты; 5) Лебедки; 6) Подъемники; 7) Краны. Таль – компактное грузоподъемное устройство, подвешиваемое на опорах. Применяется при выполнении монтажных и ремонтных работ. Тельфер – электроталь, закрепленная в ходовой тележке, перемещающаяся по подвесному рельсовому пути. Полиспаст – система подвижных и неподвижных блоков, соединенных между собой канатом. Основной параметр полиспаста это кратность, которая характеризует либо выигрыш в силе, либо выигрыш в скорости. Краны – самоходные грузоподъемные машины, состоящие из металлической конструкции и смонтированных на ней крановых механизмов. Лебедка - это механическое устройство для подъема или перемещения грузов навиваемым на барабан тросом. Подъемники— это грузоподъемные машины, перемещающие грузы с помощью специального грузонесущего органа (ковш, бадья, клеть, кабина, платформа), движущегося в направляющих. Лебедки классифицируются: По виду привода: 1) Ручные; 2) Механические. По расположению в пространстве: 1) Подвесные (с ручным приводом) 2) Пространственные (с электрическим приводом) По назначению: 1) Подъемные; 2) Тяговые. По конструкции: 1) Электрореверсивные; 2) Зубчато-фрикционные. Канаты представляют собой гибкие грузовые и тяговые органы, предназначенные для передачи усилий при подъеме и перемещении грузов. Различают: 1) Стальные; 2) Проволочные; 3) Пеньковые. В строительных машинах наибольшее распространение получили стальные канаты, обладающие высокой прочностью и надежностью. Канаты бывают одинарной, двойной 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 или металлический сердечник предварительно свитых проволочных прядей. В канатах тройной свивки в качестве прядей используют канаты двойной свивки малого диаметра. Органические сердечники канатов изготавливают 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. Количество проволок в пряди и прядей в канате, также как число проволок в слое и число слоев может быть различным. Направление свивки проволок в прядях и прядей бывает левое (Л) и правое (не обозначается). Если проволоки в пряди свиты противоположно направлению свивки прядей в канате, конструкцию называют канатом крестовой свивки. В зависимости от выбранной схемы полиспастной подвески груза вычерчивается кинематическая схема механизма подъема с указанием всех передач и тормозного устройства. Исходные данные указаны в табл. 1. Таблица 1- Исходные данные
Порядок выполнения работы
1. Определяется расчетная грузоподъемность Механизм подъема груза рассчитывается на действие нормативной Qн и случайной Sq составляющей, определяемой по формуле Sq = Кз Qн, (1.1)
где Кз – коэффициент изменчивости (см. табл. 2). Таблица 2 – Значения коэффициента изменчивости
Тогда расчетная грузоподъемность Qр = Qн + Sq. (1.2)
2. Выбирается тип и кратность полиспаста Принимается подъемный механизм, состоящий из лебедки и полиспаста (рис. 1). Руководствуясь табл. 3 и схемами механизмов (рис. 1) и подвесок груза (рис. 2), принимается, исходя из расчетной грузоподъемности Qр, простой полиспаст кратностью i=3 через направляющий блок, схему которого совмещаем со схемой подъемного механизма.
а
б в
Рис. 1. Схема зубчато-фрикционной (а) и реверсивной (б, в) лебедок а б
Рис. 2. Схема полиспастов: а – одинарный; б – сдвоенный.
3. Определяется КПД полиспаста и канатно-блочной системы Таблица 3 – Значения кратности полиспаста
Величина КПД полиспаста h = (1 - hбi) hб/(i (1 - hб), (3.1)
где hб – КПД блока (на подшипниках качения – 0,97 - 0,99; на подшипниках скольжения – 0,95 - 0,96). Величина КПД отклоняющих блоков hоб = hбn,
где n – число отклоняющих блоков. 4. Определяется натяжение ветви каната, идущей на барабан Натяжение ветви каната, навиваемого на барабан, Sк = (Qр + q) g/ (i h z hоб), (4.1)
где q – масса захватных приспособлений, кг, равна 5% от Qр; g – ускорение свободного падения, м/с2; i – кратность полиспаста; z – число полиспастов. 5. Подбирается стальной канат В подъемных механизмах кранов и строительных лебедок применяют следующие стальные канаты:
· ЛК-Р 6х19 + 1 о.с. (ГОСТ 2688-80); · ЛК-О 6х19 + 1 о.с. (ГОСТ 3077-80); · ЛК-З 6х25 + 1 о.с. (ГОСТ 7665-80); · ЛК-РО 6х36 + 1 о.с. (ГОСТ 7668-80); · ЛК-З 6х25 + 7 х 7 (ГОСТ 7665-80); · ТЛК-РО 6х36 + 7 х 7 (ГОСТ 7665-80).
Условные обозначения типа и конструкции расшифровываются так: ЛК – линейное касание проволок; ТЛК – точечно-линейное комбинированное касание проволок; Р, О – соответственно разный или одинаковый диаметр проволок в наружном слое; З – проволоки заполнения; РО – слои в пряди выполнены с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинаковых диаметров; 6х19, 6х25, 6х36 – шесть прядей по 19, 25 и 36 проволок; 1 о.с. - один органический сердечник; 7х7 – металлический сердечник из семи прядей по семь проволок. В индексации указываются следующие характеристики каната: диаметр; назначение (Г - грузовой, ГП - грузопассажирский); механические свойства (В, I, II - высшей, первой или второй марки); вид покрытия (если без покрытия, то в обозначении не указывается, ОЖ, Ж, СЖ - из оцинкованной проволоки для особо жестких, жестких и средних агрессивных условий работы); направление свивки (если правая - не указывается, Л - левая); сочетание направлений свивки элементов каната (если крестовая, то не указывается, О - односторонняя, К - комбинированная свивка); маркировочная группа (временное сопро-тивление разрыву, МПа). Разрывное усилие в канате Sр = Sк nк, (5.1)
где nк – коэффициент запаса прочности каната (в зависимости от заданного режима работы: nк = 5,0 – для легкого, nк = 5,5 – среднего, nк = 6,0 – тяжелого режимов работы). По таблице 4 подбирается канат: Sp=236,5 кН, dk=21 мм, расчетная площадь=161,81 мм.
Таблица 4 – Подбор каната
6. Определяются основные параметры барабана Минимально допустимый диаметр барабана подъемного механизма для повышения долговечности, уменьшения длины барабана и количества слоев навивки каната рекомендуется выбирать следующий: Dб.мин = dк е, (6.1)
где е – коэффициент, принимаемый по нормам Госгортехнадзора для режимов работы механизма: 16 … 20 – легкий; 18 … 25 – средний; 20 … 30 – тяжелый. Конструктивно должно соблюдаться условие Dб ³ Dб.мин. Принимаем конструктивно диаметр барабана Dб, округлив Dб.мин в большую сторону до стандартного значения из нормативного ряда диаметров: 160, 200, 250, 320, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000 мм. Принимается Dб=400 мм. Длина каната Lк, подлежащего навивке на барабан, с учетом 3 запасных витков и 2 дополнительных для разгрузки мест крепления каната определяется из выражения Lк = Н i + 5 p Dб. (6.2)
Рабочая длина Lб гладкого без нарезки барабана при многослойной навивке каната Lб = Lк dк / (p m (Dб + m dк)), (6.3)
где m – число слоев навивки каната, изменяемое в интервале 5 ³ m ³ 1. Соотношение между рабочей длиной барабана и его диаметром должно быть в пределах y = Lб/Dб = (0,5 - 3,0) при 5 ³ m ³ 1. (6.4)
Данное отношение y находится в заданном диапазоне. Минимальный диаметр барабана (навивки по первому слою) D н.мин = Dб + dк. (6.5)
Максимальный диаметр барабана (навивки по последнему слою) D н.мах = Dб + (2 m – 1) dк. (6.6)
Средний диаметр барабана (навивки по среднему слою) D ср = Dб + m dк. (6.7)
Диаметр барабана по ребордам (предотвращающим сползание каната) Dреб = D н.мах + 2 dк (m + 2). (6.8)
7. Рассчитывается и выбирается электродвигатель и редуктор. Выбор электродвигателя Подъемные механизмы кранов и лебедок приводятся в действие крановыми асинхронными двигателями переменного тока с фазовым ротором серии МТ, МТН, получившими наибольшее распространение. Статическая мощность электродвигателя (кВт) при подъеме номинального груза N = Qр Vг g/ (1000 hм), (7.1)
где Vг – скорость подъема груза, м/с; hм – предварительное значение КПД механизма, равное 0,8. По каталогу выбирается электродвигатель 5АИ(АИР)180 М8 IM 1001 с частотой вращения n=750 мин-1. Выбор редуктора Скорость навивки каната на барабан Vк = i Vг. (7.2)
Частота вращения барабана, 1/мин, по среднему диаметру навивки каната nб = 60 Vк /(p Dср). (7.3)
Необходимое расчетное передаточное число трансмиссии Uтр = nдв / nб. (7.4)
Номинальный крутящий момент
Фактическая скорость подъема груза Vф.г = Vг Uтр/ Uр. (7.5)
Отклонение фактической скорости подъема груза от заданной DV = [(Vф.г - Vг)/ Vф.г ] 100%. (7.6)
Контрольные вопросы 1. Из каких элементов состоит строительная лебедка? 2. Нарисуйте схему полиспаста одинарного и сдвоенного. 3. Приведите зависимости для выбора каната и мощности двигателя. 4. Состав и назначение основных элементов лебедки. 5. Как маркируются стальные канаты? 6. Как определить кратность полиспаста и КПД? 7. Зарисуйте кинематическую схему механизма подъема груза с применением электрореверсивной лебедки.
|
мм
