Задание к лабораторной работе

1. Изучить устройство и принцип работы электрореверсивной лебедки.

2. Изучить устройство полиспастов.

3. Вычертить схему грузоподъемного механизма, описать его устройство и работу.

4. Выбрать полиспаст, определить его КПД, усилие в канате, подобрать канат, определить параметры грузоподъемного механизма.

 

Таблица 2.1

Исходные данные к расчету

№ варианта задания	Нормативная грузоподъемность Qн, кг	Скорость подъема груза Vг, м/мин	Минимальный коэффициент использования канатов Zр

 

Устройство и работа грузоподъемного механизма

Механизм подъема груза предназначен для подъема грузов в вертикальной плоскости. Он может использоваться как самостоятельный механизм строительные лебедки, так и в качестве составных сборочных единиц строительных подъемников, кранов, канатных экскаваторов и др.

Строительная электрореверсивная лебедка (рис. 2.1 а) состоит из смонтированных на специальной раме электродвигателя 1, тормоза 2, редуктора 3 и барабана 4.

Для электрореверсивных лебедок характерна жесткая кинематическая связь барабана с электродвигателем. При такой связи изменение направления вращения барабана достигается изменением направления вращения (реверсированием) дви­гателя. У электрореверсивной лебедки вал электродвигателя и барабан постоянно и жестко связаны зубчатыми парами цилиндрического редуктора и упругой муфтой.

Опускание груза в таких лебедках производится принудительно (на режиме двигателя), что обеспечивает высокую безопасность их работы.

Питание привода лебедки осуществляется от сети переменного тока напряжением 380/220 В. Управление электродвигателем происходит при помощи кнопочной станции с двумя кнопками, которые служат для подъема и спускания грузам. Подъем и опускание груза осуществляется при нажатии и удержании соответствующих кнопок. При отпускании кнопок барабан автоматически останавливается и затормаживается. Цапфы барабана опираются на радиальносферические подшипники, один из которых заключен в корпусе редуктора.

Полумуфты, связывающие электродвигатель и редуктор, соединены между собой резиновыми вкладышами. Ведомый шкив-полумуфту охватывают колодки гидравлического тормоза, которые шарнирно закреплены на рычагах. При затормаживании под действием сжатой пружины рычаги поворачиваются на пальцах и прижимают колодки к поверхности тормозного шкива. При этом толкатель не работает, шток его находится в нижнем положении. При включении толкателя поршень выдвигает шток вверх и рычаги, освободившись от действия дружины, расходятся, растормаживая шкив. Растормаживание заканчивается при достижении поршнем толкателя крайнего верхнего положения.

Грузовой простой полиспаст предназначен для выигрыша в силе и состоит из блоков неподвижной обоймы 5 и блоков подвижной обоймы 6, соединенных грузовым канатом 7, один конец которого крепится к одной из обойм, а другой – к барабану лебедки.

Сдвоенные полиспасты (рис. 2.1 б) имеют уравнительный блок 8 и оба конца каната крепятся на барабане лебедки.

Основным параметром полиспаста является его кратность, которая зависит от числа подвижных и неподвижных блоков в обоймах и направления сбегания каната.

Если канат сбегает с блока неподвижной обоймы, то кратность полиспаста равна числу задействованных подвижных и неподвижных блоков; если же канат сбегает с блока подвижной обоймы, то кратность такого полиспаста на единицу больше.

 

Рис. 2.1. Кинематическая схема механизма подъема груза:

а – с простым полиспастом; б – сдвоенный полиспаст

 

В изучаемом грузоподъемном механизме канат сбегает с блока неподвижной обоймы полиспаста, поэтому его кратность всегда равна числу блоков, т.е.

 

,

 

где – число задействованных блоков полиспаста.

Если свободный конец каната закреплен на верхней обойме, то кратность полиспаста будет четной, если же на нижней, то нечетной.

Схемы запасовки каната грузового полиспаста для выигрыша в силе и получения заданной кратности показаны на рисунке 2.2.

 

 

Рис. 2.2. Схемы запасовки каната грузового полиспаста

 

Рекомендуемые тип полиспаста и его кратность в зависимости от грузоподъемности приведены в таблице 2.2.

 

Таблица 2.2

Зависимость типа и кратности полиспаста от грузоподъемности

Тип полиспаста	Грузоподъемность Qн, т
до 1	2...6	10...15	20... 30
простой	1; 2	2; 3	3; 4	5; 6
сдвоенный	—		2; 3	—

 

Кроме блоков полиспаста механизмы подъема имеют отклоняющие (обводные) блоки 9.

Определение технико-эксплуатационных параметров должны производиться в последовательности, рекомендуемой ниже.

1. По заданному варианту задания (таблица) вычисляют КПД полиспаста:

 

,

где – КПД блока: при установке блока на подшипниках качения = 0, 98; на подшипниках скольжения = 0, 96;

u – кратность полиспаста (табл. 2.2);

i – число обводных блоков.

2. Определяют максимальное расчетное натяжение в канате при его сбегании с барабана:

 

,

 

где – число полиспастов ( = 1 – для одинарного полиспаста; = 2 –для сдвоенного полиспаста).

3. Выбирают канат из условия, что:

 

,

 

где – разрывное усилие каната в целом, Н.

При проектировании кранов принимается по ГОСТам на канаты; для кранов, находящиеся в эксплуатации, принимается по сертификатам на канат.

– минимальный коэффициент использования каната (коэффициент запаса прочности), зависящий от группы классификации механизмов.

4. Определяют мощность электродвигателя привода:

 

, кВт

 

где – КПД механизма привода барабана, ( =0, 85);

– скорость подъема груза, м/мин.