Лекции Пучковой (1)

Посмотреть архив целиком

Лекции по ПТМ Конструкции ГПМ, основы конструирования и расчеты.

Ktrwbb



Список литературы.

1. Грузоподъемные машины. М.П. Александров.

2.Справочник по кранам. Два тома. Брауде В. И. и др.

3.Расчет механизмов кранов под ред. Решетова Д.Н. Авт. Снесарев Г.А., Тибанов В.П.

4.Учебное пособие по проектированию и расчету металлоконструкций. Снесарев Г.А., Тибанов В.П.

5.Учебное пособие курсовому проектированию средств механизации машиностроительного производства под ред. Решетова Д.Н., Гадолина В.Л.

6.Атлас конструкций. Подъемно-транспортные машины. 1987. Под ред. Александрова М.П., Решетова Д.Н.

6.Справочник. Тормозные устройства. 1985. Под ред. Александрова М.П. Курс лекций состоит из следующих разделов:

1-Грузоподъмные машины (≈10 лекций).

2-Транспортирующие машины(≈2,5 лекции).

3. Роботы(≈1,5 лекции).

Каждый раздел состоит из отдельных тем. Нумерация формул в каждой теме отдельная без привязки к номеру темы. Рисунки к лекциям размещены

на 19 листах. Нумерация рисунков сквозная.





Введение

Инженер должен знать основные виды ГПМ ( ПТМ), область рационального их использования, уметь правильно подобрать тип ГПМ для заданных условий и выполнить необходимые расчеты. Задача курса ГПМ (ПТМ) освоение материала, необходимого для выполнения курсового проекта.

Устройства для подъема и перемещения груза использовались людьми всегда. Первыми средствами для облегчения труда людей были рычаги, катки, наклонные плоскости. Для получения выигрыша в силе стали использовать полиспасты (система блоков). Так в 1677г. На колокольню Московского Кремля подняли Большой успенский колокол массой 130т. с помощью рычагов, полиспастов и ворота, а в 1834г. с помощью канатов, полиспастов и ворота была осуществлена доставка и установка 48 колонн Исаакиевского Собора в Санкт- Петербурге.

Источником энергии для подъема груза был ручной труд, для облегчения ручного труда уже во П веке до нашей эры использовали передачи: зубчатую и червячную. При этом выигрыш в силе приводил к потере скорости. И только в Х1Х веке, когда были изобретены паровые машины, а затем научились использовать электроэнергию, появились краны с электродвигателем, обеспечивающие полное исключение ручного труда при высокой производительности.

ГПМ ( ПТМ) весьма разнообразны по своему назначению. В этом курсе рассматриваем технологические ПТМ, используемые для перемещения груза в цехах, в линиях непрерывной обработки, сборки, в складских помещениях и т.п.

Современные ГПМ (ПТМ) состоят из металлоконструкции, на которой размещают механизмы, обеспечивающие перемещения в вертикальной или горизонтальной плоскости, механизмы поворота, системы блоков, электро-, гидро-, пневмо- и другое оборудование. Особенностью работы крановых механизмов является: цикличность работы (повторно-кратковременный режим), преодоление больших инерционных нагрузок в момент пуска, наличие оператора.



1.Классификация ГПМ( по назначению)


1. Простейшие (ручной привод или содержат один механизм).

2.Подъемник , лифты ( содержат один, два механизма).

3.Краны ( два и более механизмов) строительные, автомобильные, железнодорожные, портальные и др.)

4.Специальные краны (технологические), используемые в линиях сборки, например, автомобилей, в линиях автоматизированной обработки деталей, в линиях разливки и упаковки продуктов, в пищевой промышленности, в складских помещениях и т.д. (содержат два и более механизмов).

5. Погрузчики и автопогрузчики.

1. Простейшие.

1.Полиспасты.

Для подъема груза. Устройство состоит из неподвижных (2,4)и подвижных(1,3) блоков. При подъеме груза блоки вращаются, при этом подвижные блоки перемещаются в пространстве.

Подъем и удержание на высоте выполняют усилием рабочего, а опускание под действием веса груза. Груз подвешен на четырех канатах, поэтому усилие натяжения каната будет примерно в четыре раза меньше веса груза и рабочий прикладывает усилие примерно в четыре раза меньше веса груза.

2.Домкрат.

Применяют для подъема груза на высоту не более, чем на 1мПрименяют для ремонтных и монтажных работ. По типу привода может быть ручным или механическим. По типу конструкции: винтовой, рычажно-реечный, зубчато-реечный, гидравлический. Винтовые домкраты имеют низкий К.П.Д. ≈0.3-0,5 и их применяют для подъема груза до 20т, гидравлические- до 200т.

3.Лебедки.

Могут применяться в качестве самостоятельного устройства или в системе силового оборудования крана, подъемников и т.д. Лебедки бывают стационарные и передвижные и применяют не только для подъёма , но и для передвижения груза.

По типу тягового элемента: канатные и цепные. По типу привода: ручной или машинный. Ручной привод (масса груза до 2т) обязательно содержит храповой механизм для удержания груза на весу.

При машинном приводе механизм подъёма имеет тормоз или тормоз и храповой механизм совместно.

; FQ,Н; Tдв,Нм: nдвмин-1.

2. Технологические ГПМ.

Используют в технологических процессах машиностроительного, металлургического и других производств. Различают две группы ГПМ: машины с гибким подвесом груза, машины с жестким подвесом груза.

ГПМ с гибким подвесом груза (рис.1…9,листы1-4)).

Достоинства:

1)подъём груза на большую высоту;

2) гибкий подвес (канат) смягчает толчки, удары при раскачивании груза, при такелажных работах, т.к. он является упругим элементом;

3)механизм подъёма можно комплектовать из готовых (типажных, покупных) изделий, т.е. делать блочного типа. Элементы блока - электродвигатель, редуктор, тормоз, муфта, канат, крюковая подвеска.

Недостатки:

1) низкая производительность вследствие наличия операций расчаливания и зачаливания груза (захват груза канатом или другими способами и съём захвата);

2) снижение производительности в период пуска (разгона) и торможения (останова). Резкий пуск и торможение приводит к раскачиванию груза вследствие гибкого подвеса (канат), резко увеличивает динамические нагрузки и опасен для окружающих.

ГПМ жестким подвесом груза (рис.10,11,лист4).

Достоинства:

1.Автоматический захват и освобождение груза (отсутствие такелажных операций). Груз захватывают специальным схватом, а оператор управляет машиной с пульта.

2.При горизонтальном перемещении груз не раскачивается, что позволяет уменьшить время разгона и торможения и увеличить скорость перемещения. Отмеченные достоинства повышают производительность, но при этом для каждого вида перемещаемого груза требуется разрабатывать конструкцию схвата и систему управления.

3.Обзор конструкций грузоподъемных маши

Грузоподъемные машины с гибким подвесом груза

3.1. Электроталь (рис.1, лист1)

Компактные лебедки с ручным или электрическим приводом. Тали бывают стационарные или перемещающиеся на тележке или по подвесной двутавровой балке, используют как самостоятельная ГПМ, или как элемент более сложной машины. Схема тали классической компоновки показана на рис.1(л.1). Грузоподъемность талей от 0,5 до 15т.

На рис.1 показана схема конструкции тали. От электродвигателя 1 вращение передается через муфту 2 на быстроходный вал 4, двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора с осями валов, размещенными в вертикальной плоскости. Вал 4 размещен внутри канатного барабана 17 и на нем установлена шестерня 14 быстроходной ступени. Корпус редуктора крепят к корпусу тали 5. Вращение на канатный барабан 17 передается через колесо 10 быстроходной ступени и шестерню 8 тихоходной ступени на колесо 9, соединенное с канатным барабаном либо с помощью болтового соединения, либо иным способом. Канатный барабан установлен на подшипниках 3 и 6 в корпусе тали 5. . Один конец каната крепится на барабане, а второй на корпусе тали. Положение крепления конца каната на корпусе тали выбирают из условия подвеса груза строго по оси барабана.

При вращении барабана 17 канат 12 наматывается на барабан и поднимает крюковую подвеску 7. После подъема груза на требуемую высоту, электродвигатель отключают.Чтобы груз не опускался под действием собственного веса, на конце вала 4 установлен дисковый тормоз 11. Таль подвешена к тележке 15, которая перемещается на колесах 13 по подвесной двутавровой балке 16.

Электродвигатель может быть прикреплен к корпусу тали или быть встраиваемым. Встроенный электродвигатель устанавливают внутри барабана. Ротор соединяют жестко с быстроходной шестерней редуктора и с тормозным диском.

3.2. Стационарные поворотные краны (стрелового типа)

Настенные поворотные краны(рис.2,3, лист1)).

Краны бывают с постоянным или переменным вылетом стрелы. Металлоконструкция может быть балочного или ферменного типа.

На рис. 2 показан кран настенный поворотный с постоянным вылетом и с металлоконструкцией ферменного типа. Колонна 3 установлена на двух опорах (верхняя и нижняя). К колонне 3 приварена стрела 5, на которой стационарно установлен механизм подъема 6. На барабан механизма подъема 6 намотан канат 7, перекинутый через отклоняющий блок 8 и блок крюковой подвески 9. Один конец каната закреплен на стреле 5, а второй на барабане. Нижняя опора колонны выполнена комбинированной с радиальным 2 и упорным 1 подшипниками. Верхняя опора плавающая с радиальным подшипником 4. Радиальные подшипники обычно самоустанавливающиеся, сферические двухрядные, способные компенсировать несоосность посадочных отверстий под подшипники в верхней и нижней опорах.

Поворот крана выполняют вручную за рукоятку 10. Зона обслуживания определяется радиусом полукольца Rср=L, а толщина полукольца технологическими нормами по допустимому отклонению каната от вертикали при подъеме груза ( правила ГОСГОРТЕХНАДЗОРА), т.к., чем больше отклонение каната от вертикали вначале подъема груза, тем больше будет раскачивание груза при подъеме. Зона «а»- мертвая зона. При ручном повороте следует проверять возможность поворота вручную при приложении усилия рабочего не более 300Н.

На рис.3 изображена схема настенного поворотного крана с переменным местом подвеса груза.

Металлоконструкция балочного типа. Здесь металлоконструкция 4 установлена также на двух опорах, выполненных аналогично предыдущему крану.

Механизм подъема – таль 5, которая перемещается по балке на ходовых колесах, поэтому зона обслуживания значительно больше, но здесь тоже есть «мертвая зона», там, где не может размещаться груз. Для обеспечения безопасности работы механизма подъема краны оснащаются устройствами для ограничения высоты подъема груза.

Примечание: если таль, то место подвеса груза, если механизм подъема агрегатного типа, то – вылет стрелы.


Краны с вращающейся колонной(рис.4, лист2)

Краны бывают с постоянным и переменным вылетом стрелы (рис.4, )., полноповоротные и неполноповоротные, поворот вручную или механизмом поворота. Металлоконструкция бывает балочного и ферменного типа.

На рис.4 показана схема полноповоротного крана с переменным вылетом с вращающейся колонной 7, сваренной со стрелой балочного типа 9. По стреле 9 перемещается таль10. Колонна крана имеет верхнюю и нижнюю опоры. Верхняя опора размещена на потолке (на несущей балке), а нижняя на полу цеха. Нижняя опора колонны 7 выполнена комбинированной с радиальным 11 и упорным 12 подшипниками, а верхняя опора- плавающая с радиальным подшипником 8.

Поворот осуществляют механизмом поворота, установленным на полу. Механизм состоит из электродвигателя 1, муфты 2, тормоза 3, червячного редуктора 13, предохранительной муфты 5 и открытой зубчатой передачи 4,6. Шестерня 4 установлена на тихоходном валу редуктора 13, а зубчатое колесо 6 – на колонне 7.

Зона обслуживания полноповоротного крана определяется радиусами окружностей равными минимальным (Lmin) и максимальным (Lmax) вылетам механизма подъема.

Краны свободностоящие, вращающиеся на неподвижной колонне

(рис.5, лист2)

Краны бывают с постоянным и переменным вылетом стрелы (рис.5), полноповоротные и неполноповоротные, поворот вручную или механизмом поворота. Металлоконструкция бывает балочного и ферменного типа.

На рис.5 изображена схема крана на неподвижной колонне 6 с постоянным вылетом стрелы. Металлоконструкция балочного типа состоит из вращающейся колонны 7 и скрепленной с ней балочной стрелы10. Металлоконструкция опирается на неподвижную колонну 6. Верхняя опора комбинированная с радиальным 9 и упорным 8 подшипниками, а нижняя опора – плавающая с роликами 5, катящимися по неподвижной колонне 6.

Поворот крана выполняют механизмом, размещенным на вращающейся металлоконструкции. Механизм состоит из мотор - редуктора 1, предохранительной муфты 2, и открытой зубчатой передачи, состоящей из шестерни 3 и зубчатого колеса 4. Шестерня установлена на выходном валу мотор – редуктора 1, а колесо - на неподвижной колонне 6.

Зона обслуживания определяется радиусом кольца, равного вылету стрелы (L), а ширина кольца определяется из тех же ограничений, что и для настенных поворотных кранов (рис.2).

3.3.Краны передвижные

Кран подвесной поворотный (рис.6, лист 2)

Кран подвесной поворотный (рис. 6) состоит из стрелы, имеющей два опорных узла. Одна опора размещена на стене, а вторая снабжена колесами и перемещается по ходовой балке. Механизм подъема может быть выполнен либо в виде электротали, либо агрегатного типа. Для перемещения крана установлен механизм поворота для привода ходовых колес..


Настенные передвижные краны (рис.7, лист 3)

Краны (рис.7) бывают с постоянным и переменным вылетом. Металлоконструкция (чаще всего ферменного типа) имеет вертикальную раму, сваренную со стрелой.

Зона обслуживания - прямоугольник, вытянутый вдоль цеха, одна из сторон которого равна вылету (L), если переменный вылет, а вторая определяется длиной ходового рельса. У крана с постоянным вылетом одна из сторон - узкая площадка, ширина которой определяется из тех же соображений, что и для поворотных кранов.

Вертикальная рама установлена на двух ходовых колесах, перемещающихся по горизонтальному рельсу, установленному на выступающей части стены цеха. Верхняя опора выполнена в виде двух роликов с вертикальной осью вращения. Ролики воспринимают горизонтальную нагрузку от опрокидывающего момента. Нижней опорой являются ходовые колеса для восприятия вертикальной нагрузки и два нижних ролика, воспринимающих горизонтальную нагрузку. Нижние ролики перемещаются по нижней направляющей, установленной на стене. Верхние ролики перемещаются по направляющей, установленной на потолке.

Для перемещения крана вдоль цеха установлен механизм передвижения для привода ходовых колес. Механизм передвижения состоит из электродвигателя, редуктора и открытой зубчатой цилиндрической или конической зубчатой передач.

Краны велосипедные передвижные (рис.8,лист 3)

Краны применяют в цехах, где нельзя использовать мостовые краны, а также для работы в стесненных условиях Краны перемещается на колесах по рельсу, установленному на полу. Рельс может быть размещен у стены, и тогда кран перемещается вдоль стены. Зона обслуживания крана - прямоугольник, вытянутый вдоль цеха. Ширина прямоугольника равна вылету(L). Если рельс размещен вдали от стены, то зона обслуживания - прямоугольник, вытянутый вдоль цеха, ширина которого равна вылету(2L). Краны бывают с постоянным или переменным вылетом стрелы.

Если кран выполнен с переменным вылетом стрелы, то он является передвижным и содержит механизмы подъема (электроталь) и передвижения крана. Металлоконструкция состоит из тележки, на которой размещена вертикальная рама со стрелой и механизм передвижения.

Если кран выполнен с постоянным вылетом стрелы, то его конструкция подобна крану на колонне (рис.5). Колонна установлена на узкой двухколесной тележке, перемещающейся вдоль цеха по рельсу. Кран является передвижным и поворотным Велосипедные краны с постоянным вылетом стрелы имеют механизмы подъема груза, поворота стрелы и передвижения крана. Механизм подъема выполняют из типовых агрегатов (рис.8).

Металлоконструкция состоит из тележки, на которой размещены механизмы передвижения (как у крана на рис.7) и поворота (как у крана на рис.4), и поворотной части, на которой размещен механизм подъема. Механизм поворота может быть установлен и на поворотной части крана (как у крана на рис5) .

Металлоконструкция поворотной части (ферменного или балочного типа) состоит из вращающейся колонны и скрепленной с ней стрелы и опирается на неподвижную колонну, которая установлена на тележке. Поворотная часть крана имеет верхнюю и нижнюю опоры, выполненные также, как и у крана на колонне на рис.5. Верхняя опора комбинированная с радиальным и упорным подшипниками, а нижняя опора – плавающая с роликами, катящимися по неподвижной колонне.

Тележка установлена на двух ходовых колесах с двумя ребордами, перемещающимися по рельсу. Вертикальная нагрузка передается через упорный подшипник на неподвижную колонну, установленную на тележке.. Горизонтальная нагрузка передается через верхние ролики с вертикальной осью на направляющую, установленную на потолке, и на рельс, размещенный на полу.

Для перемещения крана вдоль цеха установлен механизм передвижения для привода ходовых колес. Механизм передвижения состоит из электродвигателя, редуктора и открытой зубчатой цилиндрической или конической зубчатой передачи.

Механизм поворота размещают либо на тележке, либо на поворотной части крана. Поворот крана может выполняться вручную.

Для обеспечения устойчивости крана при положении стрелы вдоль рельса на тележке размещают противовес. Вес противовеса рассчитывают из условия устойчивости (равенство моментов относительно оси колонны).


3.4. Краны мостового типа

Кран-балка

Однобалочные краны с электроталью (кран-балка). Схема крана показана на рис.9.

Главная балка 2 (двутавр) сварена с двумя концевыми балками 1. По главной балке перемещается электроталь 3. Сам кран перемещается вдоль цеха на колесах 5 по рельсам 4. Зона обслуживания - прямоугольник, вытянутый вдоль цеха.

Мостовые краны

Мостовые краны обладают большей грузоподъемностью, имеют больший пролет, но более сложную конструкцию, чем кран-балки.

В современных конструкциях обычно главные балки выполняют коробчатого сечения. На главные балки укладывают рельсы, по которым перемещается тележка, несущая механизм подъема груза. В качестве технологических мостовые краны применяют обычно в металлургических цехах.

Козловые и полукозловые краны

Краны свободностоящие на четырех опорах, используют, главным образом для перемещения груза на открытых складских или других площадях.

Металлоконструкции ферменного типа размещают на четырех ногах, снабженных ходовыми колесами, которые перемещаются по рельсам (крановым путям). Механизм передвижения устанавливают на металлоконструкции. Механизм подъема размещают на тележке, перемещающейся поперек кранового пути.

Полукозловые краны являются разновидностью козловых кранов. Их обычно устанавливают в помещении или на открытом пространстве рядом со стеной. Поэтому они имеют две вертикальные ноги, такого же типа, как и козловые, а две других опоры устанавливают в верхней части стен, поэтому они выполнены короткими.

Устойчивость кранов (Н.И. Цейтлин, с.132)обеспечивается либо расположением центра тяжести между опорами, достаточно низко под ними (мостовые краны), либо конструкцией опор (настенные стационарные консольные поворотные, поворотные с вращающейся колонной или настенные передвижные). Однако существует большая группа кранов, которая нуждаются в уравновешивании либо с целью предохранения от опрокидывания (различные типы передвижных кранов), либо для облегчения или удешевления конструкции (стационарные поворотные краны с не вращающейся колонной) . Применяя противовес, удается увеличить полезную грузоподъемность при наибольшем вылете стрелы, уменьшить базу ходовых колес в велосипедных кранах, уменьшить момент, изгибающий колонну, улучшить условия работы фундамента.

.

4. Грузоподъемные машины с жестким захватом груза

Отсутствие такелажных операций, т.к. груз захватывают специальным схватом, а оператор управляет машиной с пульта и отсутствие раскачивание груза повышает производительность транспортирования груза.

На рис. 10а изображен поворотный гидравлический кран. На неподвижной колонне 4 установлена вращающаяся колонна 5. Верхняя опора колонны 5 выполнена комбинированной с радиальным 6 и упорным 7 подшипниками, а нижняя опора – плавающей с радиальным подшипником 3.

Возможен вариант верхней опоры с одним радиально-упорным подшипником. От гидродвигателя 1 вращение передают через муфту 2 колонне5. Поворот стрелы9 осуществляет гидроцилиндр 8, захват груза выполняет - схват12, а вертикальное перемещение схвата (груза) телескопический гидроцилиндр11.

При повороте стрелы 9 гидроцилиндр 11 отклоняется от вертикального положения. Для устранения этого недостатка телескопический гидроцилиндр11 установлен шарнирно. Работа вспомогательного гидроцилиндр 10 согласована с работой гидроцилиндра 8 таким образом, что гидроцилиндр 11 всегда находится в вертикальном положении.

Вертикальное положение гидроцилиндра 11 можно обеспечить, выполнив стрелу 9 в виде пантографа (рис.10б).

На рис.11 представлен передвижной гидравлический кран.

Главная балка 1 коробчатого сечения сварена с двумя концевыми балками 2. По главной балке на трех парах катков 3, 6 и 7 перемещается каретка 4. Вертикальное перемещение груза осуществляет телескопический гидроцилиндр 5. Сам кран перемещается вдоль цеха на колесах 9

по рельсам 8.

5. Характеристика грузоподъёмных машин.

Основные параметры грузоподъемных машин.

1.Грузоподъемность(m)-масса груза, на которую рассчитана машина в кг или т.

Эта величина характеризует инерционные и гравитационные свойства и не зависит от ускорения свободного падения.

Грузоподъемная сила FQ (сила тяжести) в Н или кН. Эта величина зависит от g- ускорения свободного падения FQ= m× g и определяет силу притяжения к земле.

Вес тела G в Н или кН- сила, с которой тело действует на опору или повес под действием силы тяжести G= m× g. Численно грузоподъёмная сила и вес тела равны и зависят от широты и высоты подъема над уровнем моря.

Тело, движущееся с вертикальным ускорением, действует на опору с силой F= m(g±a), что эквивалентно увеличению веса, если они совпадают по направлению(движение вверх) или уменьшению- противоположны по направлению (движение вниз).

При свободном падении ( а= g)- невесомость.

2.Скорость перемещения. Скорости выбирают в зависимости от технологического процесса, характера работы и требуемой производительности. Скорость вертикального перемещения до

20…30м/мин. Скорость перемещения мостового крана до 100…120 м/мин. Скорость перемещения тележек не более 30…50м/ мин. Частота вращения стрелы крана обычно не более 3 мин-1, при этом проверяют условие не превышения окружной скорости не более 5…6 м/с на конце стрелы.

3.Вылет стрелы L(м) - расстояние от оси вращения крана до центра зева крюка (рис.2,3).

4.Высота подъема груза Н(м) – наибольшее расстояние от пола цеха до опорной поверхности крюка. Высота подъёма груза определяется типом ГПМ (рис.4,5).

5. Пролет крана LКР(м)-горизонтальное расстояние между осями рельсов крановых путей (рис6).

6.Режимы работы крана:1К,2К…8К (ГОСТ 25546-ХХ), режимы работы механизмов :1М,2М…6М- по ГОС 25835-ХХу или М1,М2…М8- по ISO4301/1.

7.Габариты, масса, цена.

6. Показатели использования грузоподъемных машин.

Для ГПМ характерна работа в повторно - кратковременном режиме, механизмы работают с реверсом, при этом либо перемещают груз, либо не перемещают ( работа без груза).

Механизм подъёма либо перемещает груз с грузозахватным приспособлением, либо только грузозахватное приспособление.

Механизм поворота и передвижения работают в одну и другую сторону, как с грузом, так и без него.

Между периодами движений различного направления имеются паузы, когда двигатель не включен и механизмы не работают. Процесс движения можно разделить на период неустановившегося движения (разгон- период пуска или замедление- период торможения) и период установившегося движения с постоянной скоростью. Полное время цикла (tЦ) складывается из сумм времени указанных периодов. Рассмотрим продолжительность операций ,из которых складывается цикл работы по перемещению груза (рис.12):

t1- зачаливание груза(погрузка),

t2- подъём груза,

t3- горизонтальное перемещение груза,

t4- опускание груза,

t5- расчаливание груза (разгрузка),

t6- подъём грузозахватного устройства без груза,

t7- возвращение крана в исходную позицию,

t8- опускание грузозахватного устройства в исходную позицию.

Индексы п,у,т обозначают соответственно- пуск(разгон), установившееся движение с постоянной скоростью, т – торможение, v- скорость вертикального перемещения.

В соответствии с графиком движения полное время цикла tЦ=∑ t.

В разные периоды цикла работают различные механизмы. При подъёме и опускании - механизм подъёма, при перемещении - механизм передвижения или поворота. Интенсивность использования, механизма подъема и его электрооборудования и механизма передвижения характеризуют показатель: относительная продолжительность включения ПВ%.

ПВ= (t/ tЦ)100%, где:

t- время работы механизма или его оборудования в течение цикла,

tЦ- время цикла.

Для электрооборудования время цикла исчисляют для периода не свыше 10мин, а для механизмов (и металлоконструкций) время цикла один час.

Для механизма подъёма ПВ=[(t2+ t4+ t6+ t8)/ tЦ]100%.

Для механизма горизонтального перемещения ПВ=[( t3+ t7)/ tЦ]100%.

Электродвигатель механизма подъёма при торможении отключен, поэтому при вычислении ПВ учитывают только время включения:

ПВ=[( ∑tп+ ∑tу)/ tЦ]100%.

Мощность одного и того же электродвигателя зависит от ПВ. В каталоге указывают мощность при ПВ 15,25,40 и60%. Чем больше ПВ, тем меньше номинальная мощность электродвигателя.


Определение режима работы механизма

В ГПМ нормируют режим работы механизмов

Для определения режима работы механизма вводят понятия класс использования и коэффициент нагружения.

Кроме продолжительности включения механизма в течение цикла оценивают интенсивность использования механизмов и кранов в течении часа, суток, года. Интенсивность использования в течение часа

Кчас= коэффициент использования в течение часа .(мин)

Ксут= коэффициент использования в течение суток.

Интенсивность использования в течение года

Кгод= коэффициент использования в течение года.

Полное время работы механизма за весь срок службы в часах

t=L∙ Кгод ∙365∙ Ксут∙24∙ Кчас (24-число часов в сутках, 365-число дней в году)

L- срок службы в годах. В зависимости от срока службы в часах (t) различают семь классов использования механизмов.А0(до800ч.), А1, А2,А3,А4,А5,А6,А7,А8( свыше 25000 до 50000ч). Таблицы на листах 3 и4.

Классы использования механизмов (ГОСТ25835-83).

Таблица 1

Класс

использования

А0

А1

А2

А3

А4

А5

А6

Время работы

t, ч

До 800

Св.800

до 1600

Св.1600

до 3200

Св.3200

до 6300

Св.6300

до12500

Св.12500

до25000

Св.25000

до 50000


Классы использования механизмов ( ISO4301/1). Таблица 2.

Класс

использования

T0

T1

T2

T3

T4

T5

T6

T7

T8

T9

Время работы

t, ч

200

400

800

1600

3200

6300

12500

25000

50000

100000

Так как кран в течении времени использования значительное время перемещается без груза оценивают интенсивность нагружения механизма с помощью коэффициента нагружения.

По ГОСТ 25835-83 класс нагружения отражает относительную нагрузку механизма в соответствии со спектром нагрузок.

Кт= ∑()3.

По ISO4301/1 - коэффициент распределения нагрузки Кm.

ti- время работы механизма за весь срок службы под нагрузкой Fi.

Fmax , Fi– нагрузка, действующая на механизм соответственно максимальная и в течении времени ti. Под максимальной нагрузкой понимают силу или момент, определенные для конечного (выходного) звена механизма с учетом перегрузок при неустановившемся движении. Выходным звеном может быть канат, ходовое колесо, шестерня открытой зубчатой передачи в механизме поворота.

В зависимости от коэффициента нагружения К различают четыре класса нагружения механизмов, которые обозначают В1( К до 0,125), В2(К до0,25), В3( К до0,5), В4 (К до1,0).

Классы нагружения механизмов (ГОСТ25835-83).

Таблица 3

Класс нагружения

В1

В2

В3

В4

Коэффициент нагружения К

До 0,125

Св.0,125 до 0,25

Св.0,25 до 0,5

Св.0,5 до 1,0

По ISO4301/1- четыре режима нагружения в зависимости от Кm

Режимы нагружения ( ISO4301/1).

Таблица 4

Режим нагружения

L1

L2

L3

L4

Коэффициент распределения

нагрузки, Кm

До 0,125

Св.0,125 до 0,25

Св.0,25 до 0,5

Св.0,5 до 1,0

Для учета режима нагружения в расчетах установлены группы нагружения механизмов от 1М до 6М путем сочетания классов нагружения (В1…В4) и классов использования (А0…А5).

Группы режима работы механизмов (ГОСТ 25835- 83).

Таблица5

Класс

нагружения

Класс использования

А0

А1

А2

А3

А4

А5

А6

В1

В2

В3

-

В4

-

-

В зависимости от сочетания класса использования Т и режима

нагружения L ISO4301/1 устанавливает 8групп режима работы механизмов, которые обозначают М1, М2…М8. Группа классификации (режима) механизмов в целом (ISO4301/1).








Таблица 6

Режим

нагружения

Коэффициент

распределения

нагрузки Кm

Класс использования

Т0

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

Т9

Общая продолжительность использования

200

400

800

1600

3200

6300

12500

25000

50000

100000

L1-легкий

0,125



М1

М2

М3

М4

М5

М6

М7

М8

L2-умерен-ный

0,250


М1

М2

М3

М4

М5

М6

М7

М8


L3-тяжелый

0,500

М1

М2

М3

М4

М5

М6

М7

М8



L4-весьма

тяжелый

1,000

М2

М3

М4

М5

М6

М7

М8




Соответствие групп режимов работы механизмов.

Таблица 7

ISO4301/1

М2

М3

М4

М5

М6

М7

М8

ГОСТ 25835-83

Таблицы приведены на листах 3 и4.

Примеры групп режимов механизмов.

1М,2М - число включений в час не более 60, ПВ-15%. Механизм редко работает с номинальной нагрузкой. Срок службы до 15 лет. Ремонтные работы.

3М,4М – число включений до 120в час, ПВ - 25%. Механизмы имеют весь спектр нагрузок. Срок службы до 12лет. Крана механосборочных цехов, строительство, технологические краны.

5М – число включений в час до240, ПВ-40% . Большую часть времени работают с нагрузкой близкой к номинальной. Срок службы-5…10 лет. В серийном и крупносерийном производстве.

6М- число включений в час до 600 при 3-ех сменной работе. ПВ более 40%. Срок службы 4…8лет, металлургические краны.

В одной ГПМ для различных механизмов группы режимов 1М…6М могут быть неодинаковыми.

Согласно международному стандарту ИСО 4301/1 группы режимов имеют обозначение М1…М8.

В зависимости от групп режима работы механизма определяют нагрузку для тех элементов, критерием выбора которых является контактная прочность, продолжительность эксплуатации (подшипники, зубчатые зацепления, валы).

Таблица 8

КНЕ

Время работы за весь срок службы, час

500

1000

2000

4000

8000

16500

31500

0.5

0.63

0.8

1.0

Так как ГПМ работают с грузами неодинаковой массы в течение различного машинного времени, вводят коэффициент эквивалентности, учитывающий переменность нагрузки KHE. Коэффициент КНЕ выбирается по табл.8.

В зависимости от групп режима работы механизмов определяют:

-нагрузки для расчета механизма,

-продолжительность включения (ПВ,%) электродвигателя,

-основные нормативные данные: коэффициенты запаса прочности и запаса торможения, сроки службы отдельных узлов и деталей механизма.


Определение режима работы крана

В грузоподъемных машинах нормируют режим работы крана в целом в соответствии с ГОСТ25546-ХХ.

Для кранов вводят понятие класс использования кранов и класс нагружения кранов для определения режимов работы крана.

ГПМ испытывает циклическую нагрузку. Вместо временных промежутков введена оценка числа циклов нагружений. Число циклов работы в час. Zч=(tц в сек). Число циклов работы за весь срок службы

Z=L× Кгод×365× Ксут×24× Zч характеризует интенсивность исполь-зования ГПМ.

Класс использования отражает интенсивность использования крана характеризуется числом циклов работы за весь срок службы.

В зависимости от Z назначают 10 классов использования кранов, которые обозначают С0, С1…С9. Классы использования кранов

приведены в таблице 8.

Примечание. В ISO4301/1 классы использования ГПМ обозначают другой буквой: U0, U1U9. Можно не давать, так как краны не покупаем, а конструируем.


Классы использования кранов Таблица 9

Класс

использования

ГОСТ 25546-83

Класс

использования

ИСО 4301/1


Общее число циклов работы

крана за весь срок службы

C0

U0

До 1,6∙104

C1

U1

Св. 1,6∙104 до 3,2∙104

C2

U2

Св. 3,2∙104 до 6,3∙104

C3

U3

Св. 6,3∙104 до 1,25∙105

C4

U4

Св. 1,25∙105 до 2,5∙105

C5

U5

Св. 2,5∙105 до 5∙105

C6

U6

Св. 5∙105 до 1∙106

C7

U7

Св. 1∙106 до 2∙106

C8

U8

Св. 2∙106 до 4∙106

C9

U9

Св. 4∙106

При определении класса нагружения для крана, как машины, используют массу перемещаемого груза. Класс нагружения определяет относительную массу груза, перемещаемую краном за весь срок службы. Класс нагружения отражает влияние нагружения на сопротивление усталости элементов конструкции. В зависимости от массы перемещаемого груза в течении i-ого числа циклов нагружения определяют коэффициент нагружения ГПМ в целом:

Кp, где:mi,m - масса груза соответственно в течение i-ого числа циклов нагружения zi и в течении всего срока эксплуатации z.

В зависимости от коэффициента КP различают 5 классов нагружения Q0, Q1, Q2, Q3, Q4(таблица 9).

Примечание. ISO4301/1 определяет четыре режима нагружения Q1, Q2, Q3, Q4.

Классы ( режимы) нагружения кранов.

Таблица 10

Класс

нагружения

ГОСТ 25546-82

Q0

Q1

Q2

Q3

Q4

Режим

нагружения

ИСО 4301/1


Q1

Q2

Q3

Q4

Коэффициент

нагруженияКP

До 0,063

Св. 0,063 до 0,125

Св. 0,125 до 0,25

Св. 0,25 до 0,5

Св. 0,5 до 1,0

В зависимости от сочетания класса использования С0, С1…С9 и класса нагружения Q0… Q4 ГОСТ 25546-82 устанавливает 8 групп режима работы ГПМ в целом (1К…8К), табл.10.

Группы режима работы кранов( ГОСТ 25546-82).

Таблица11

Класс

нагружения

Класс использования

С0

С1

С2

С3

С4

С5

С6

С7

С8

С9

Q0

-

-

1K

1K

2K

3K

4K

5K

6K

7K

Q1

-

1K

1K

2K

3K

4K

5K

6K

7K

8K

Q2

1K

1K

2K

3K

4K

5K

6K

7K

8K

8K

Q3

1K

2K

3K

4K

5K

6K

7K

8K

8K

-

Q4

2K

3K

4K

5K

6K

7K

8K

8K

-

-

Примечание. В зависимости от сочетания класса использования U1… U9 и группы режима работы Q1… Q4 ИСО 4301/1 устанавливает 8 групп классификации (режима) кранов в целом (А1…А8).

Группы классификации (режима) кранов в целом ( ИСО 4301/1 )

( В рисунках к лекциям табл.11а нет.)


Таблица11а


Режим

нагружения

Коэффи-

циент рас-

пределе-

ния на-

грузок КР

Класс использования

U0

U1

U2

U3

U4

U5

U6

U7

U8

U9

Максимальное число рабочих циклов

1,6∙104

3,2∙104

6,3∙104

1,25∙105

2,5∙105

5∙105

1∙106

2∙106

4∙106

более 4∙106

Q1-легкий

0,125



А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8

Q2-умеренный

0,250


А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8


Q3-тяжелый

0,500

А1

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8



Q4-весьма

тяжелый

1,000

А2

А3

А4

А5

А6

А7

А8





Группу режимов крана учитывают при статическом расчете металлоконструкций при выборе допускаемых напряжений и при расчете на сопротивление усталости. Расчет металлоконструкций на сопротивление усталости обязательно проводится для кранов 5К,6К и более высоких групп режимов работы кранов. Для режимов 1К,2К.3К такой расчет не проводится, а для кранов 4К возможен расчет, если требуется из опыта эксплуатации.


Связь между группами режимов работы механизмов и кранов. Таблица 12

ГОСТ 25835-ХХ

Группа режима работы

механизма

1М, 2М, 3М

ГОСТ25546-ХХ

Группа режима работы

крана

1К, 2К, 3К

4К,5К

6К, 7К

В задании на курсовой проект указаны только группы работы кранов. Группу работы механизмов можно уточнить в зависимости от общей продолжительности использования крана и назначения. Кроме того, можно воспользоваться рекомендациями в таблице12, где приведено соответствии групп режима работы механизмов группам режима работы кранов.


Таблица 13

Группа режима

крана

Группа режима механизма

Механизмы, действующие при каждом

цикле работы крана

Механизмы для установочных операций

или используемые не при каждом цикле

работы крана


1М,2М

2М,3М

1М,2М

3М,4М

1М,2М

4М,5М

2М,3М

5М,6М

3М,4М

5М,6М

Определение нагрузки для расчета механизмов и кранов.

Наибольшие нагрузки для механизма подъема определяют при номинальной грузоподъемности. Наибольшие нагрузки для механизмов передвижения и поворота определяют при максимальном вращающем моменте при пуске электродвигателя.


Определение нагрузки при расчете на сопротивление усталости

деталей и узлов

Расчет на сопротивление усталости деталей и узлов ведут по эквивалентной нагрузке.

FE=KHДFmax;

KHД- коэффициент долговечности, введение которого основано на гипотезе линейного суммирования усталостных повреждений, согласно которой число повреждений пропорционально длительности действия нагрузки, ее величине и не зависит от последовательности нагружения, при условии, что: действующая нагрузка не превышает максимально допустимую.

KHД=[ ∑()m∙(]1/m.

Ni - число циклов работы за весь срок службы под нагрузкой Fi.

m-показатель степени наклонного участка кривой усталости(Веллера).

NG - базовое число циклов нагружения, соответствует перелому кривой усталости.

ГПМ - машина повышенной опасности. Поэтому существует надзорная инстанция за безопасным ведением работ ГОСГОРТЕХНАДЗОР, которая разрабатывает нормативные материалы для проектирования и эксплуатации ГПМ и следит за их выполнением.

Производительность, Qч,т/ч

При работе с грузами одинаковой массы mгр :

Qч=mгрZч , Zч-число циклов работы за один час. Получают .

При работе с грузами неодинаковой массы mгрi :

Qч=∑(mгрiZчi), Zчi-число циклов работы за один час c грузами массой mгрi.



7. Привод ГПМ

В ГПМ применяют электро-, гидро- , пневмо и ручной привод. Привод состоит из двигателя и промежуточных звеньев, например, передачи (зубчатая, червячная, волновая, цепная), присоединительные муфты, элементы управления и т.д.

7.1. Электропривод

Наиболее распространен. Источник энергии - электродвигатель. Чаще всего питание от напряжения 380 вольт. Постоянно готов к работе. Для каждого механизма свой привод, что упрощает конструкцию и управление, безопасность работы, возможность реверсирования, возможны кратковременные перегрузки. Применяют двигатели постоянного и переменного тока.

Для технологических кранов небольшой грузоподъемности применяют в основном асинхронные двигатели переменного тока (А, АС, АИРС и др.) и специальные крановые двигатели: с фазным ротором (наиболее распространены) серии МТ (МТF и MTH), с короткозамкнутым ротором серии МТК (МТКF и MTКH).

F-изоляция допускает нагрев до155°С, Н- изоляция допускает нагрев до180°С. Номинальная мощность крановых двигателей серии МТК зависит от продолжительности включения ПВ. Например, для одного из двигателей серии МТК номинальная мощность при ПВ 15%, 25%, 40%, 60% составляет соответственно 2 квт,1,7квт,1,4квт, 1,2квт.

Для приводов небольшой мощности (до 2,2кВт), используемых в электроталях, механизмов подъема кран-балок, механизмах передвижения,

применяют общепромышленные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором обычные или повышенного скольжения серии 4А или 4АС. Иногда применяют двигатели серии АР с большим пусковым моментом. Эти двигатели применяются, если не требуется плавного регулирования скорости и сравнительно небольшая частота включения.

Специальные крановые двигатели отличаются от двигателей общепромышленного применения повышенной надежностью и нагрузочной способностью при большом количестве включений в час.

Рекомендуемые синхронные частоты вращения(nс) 1000 мин-1 и 1500 мин-1.

Однако в некоторых случаях возможно применение двигателей с nс=3000 или 750 мин-1.

Асинхронные двигатели обладают жесткой механической характеристикой (рис.13а), т.е. слабой зависимостью частоты вращения от вращающего момента и характеризуются большим пусковым моментом при сравнительно небольших рабочих токах и малым временем разгона.

Обычно частоту вращения считают постоянной, не зависящей от нагрузки и принимают ее равной номинальной частоте вращения.

На рис.13 показаны пусковые характеристики двигателей общепромышленного применения типа 4А, АИР ( рис.13а) и повышенного скольжения типа 4АС (рис.13б), а так же кранового двигателя с фазным ротором типа МТ (рис.13в).

Приняты следующие обозначения:

ТН, Тmin пуск , Тmax- номинальный, минимальный пусковой и максимальный соответственно моменты.

ТС, nс- момент сопротивления и соответствующая ему частота вращения;

ТС – момент, необходимый для привода механизма при работе с номинальным грузом в период установившегося движения.

Возможность пуска под нагрузкой проверяют по неравенству:

Тmin пуск > ТС .

Возможность нормальной работы при перегрузках определяется неравенством:

Тmaxпер ,

где Т пер – кратковременный перегрузочный момент.

Двигатели с короткозамкнутым ротором МТК просты, надежны, но перегреваются при частых пусках, поэтому возможность применения двигателя с короткозамкнутым ротором необходимо проверять расчетом.

Кроме перегрева двигателя большое ускорение при пуске в механизме передвижения (поворота) может вызвать пробуксовку колес по рельсу и вызвать раскачивание груза, что, как следствие, затрудняет управление и вызывает большие динамические нагрузки.

Двигатели с фазным ротором (МТF и MTH) имеют большую массу, габариты и стоимость, но зато допускают более напряженные режимы

эксплуатации, кроме того потери энергии в обмотках в период пуска (неустановившееся движение) меньше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором.

В цепь двигателя с фазным ротором включены переменные сопротивления (резисторы). Для двигателей с фазным ротором применяют регулирование скорости при пуске.

Пусковая характеристика двигателя с фазным ротором показана на рис.13. В начальный момент сила тока ограничена максимальным сопротивлением, и двигатель разгоняется по участку 1 от точки а до точки б искусственной характеристики. При n = n1 сопротивление уменьшают и двигатель переходит на искусственную характеристику 2 по горизонтальному участку от б до в и разгоняется по участку в-г характеристики 2 от n1 до n2. При n = n2 сопротивление снова уменьшают и двигатель переходит на искусственную характеристику 3 и разгоняется по участку д-е характеристики 3 от n2 до n3. При полностью отключенном сопротивлении двигатель переходит на естественную характеристику 4 и разгоняется до nс, соответствующей моменту сопротивления ТС. Двигатель разгоняется плавно и пусковой ток уменьшается.

Двигатель выбирают в соответствии с ПВ. Один и тот же двигатель имеет тем большую мощность, чем меньше ПВ.

Двигатель должен удовлетворять следующим требованиям:

- при работе в повторно-кратковременном режиме не должен перегреваться в течении неограниченного времени;

- пусковой момент должен быть достаточным для разгона с заданным ускорением, но при этом мощность электродвигателя не должна быть чрезмерно большой, чтобы большие ускорения не влияли отрицательно на работу механизмов.

7.2. Гидро- и пневмопривод

Источник энергии - жидкость или воздух, поступающие под давлением. Достоинства:

1.Широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости.

2.Большая перегрузочная способность.

3. Плавность движения, уменьшающего динамические нагрузки.

4. Простата устройств, предотвращающих перегрузки.

5. При одинаковой мощности габариты, масса и инерционность гидродвигателей меньше, чем у электродвигателей.

Недостатки:

1. Низкий КПД (0,7…0,8)

2. Высокая точность изготовления деталей.

3. Для гидродвигателей необходима установка для подачи рабочей жидкости под давлением, система регулировки давления и т.д. Пневмопривод обычно применяют там, где имеется централизованная пневмосистема.

Гидропривод

Гидропривод состоит из электродвигателя, приводящего в действие насос, подающий рабочую жидкость в гидродвигатель, гидродвигателя, системы трубопроводов и клапанов управления.

Рабочая жидкость - минеральные масла. Температура застывания масла должна быть ниже температуры окружающей среды. Наиболее ходовые давления 10 МПа и 16 Мпа (до 25 Мпа). Увеличение давления позволяет уменьшить габариты и потери на трение, но повышает требования к надежности герметизации.

Особенности гидропривода – малый момент инерции элементов привода, устойчивая работа при любых скоростных режимах, высокая износостойкость. Однако сложность подачи жидкости к передвижной установки, применение в ограниченном температурном диапазоне от -40°С до + 40°С, необходимость устройства индивидуальной гидростанции,

низкий ресурс (частая замена масла и уплотнений), необходимость наблюдения за герметизирующими уплотнениями ограничивает применение гидропривода. Кроме того, обрыв трубопровода или течь масла опасны из-за возможности возникновения пожара.

Для кранов с гидроприводом должен быть обеспечен автоматический останов и фиксация механизмов при падении давления в гидросистеме.

Гидродвигатели.

Гидродвигатели подразделяют на гидроцилиндры, гидродвигатели поворотные и гидромоторы. Гидродвигатель с ограниченным линейным перемещением называют гидроцилиндром. Гидродвигатель с не ограниченным угловым перемещением называют гидромотором.

Гидроцилиндры.

Гидроцилиндры применяют, в основном, в механизмах подъема, иногда в механизмах поворота.

Используют следующие типы гидроцилиндров: плунжерные (рис.14а),

поршневые с односторонним штоком (рис.14б),

поршневые с двусторонним штоком (рис. 14в),

телескопические (рис.14г).

Применение гидроцилиндров позволяет проще осуществить преобразование поступательного движения во вращательное. Если необходимо осуществить работу на большом пути, то гидроцилиндры применять нецелесообразно, или можно использовать скоростные полиспасты.

Рассмотрим механизм подъема груза с поршневым гидроцилиндром с односторонним штоком (рис.15).

Так как ход штока невелик, то для обеспечения необходимой высоты подъема здесь шток соединен со скоростным полиспастом.

Полиспаст - это система подвижных и неподвижных блоков, огибаемых канатом. Полиспасты бывают силовые и скоростные. Силовые полиспасты дают выигрыш в силе, но проигрыш в скорости. Скоростные – наоборот.

Основная характеристика полиспаста - кратность а. Кратностью называют отношение скорости выходного звена механизма к скорости перемещения груза.

В механизмах подъема с канатным барабаном скоростью выходного звена является окружная скорость барабана v, м/мин, следовательно скорость ветви каната, огибающей барабан, а в механизмах с гидро- пневмоцилиндрами – скорость штока цилиндра. На рис.15 кратность полиспаста а= , высота подъема Н==4l.l –ход поршня.

Грузоподъемная сила , где:

Р- давление рабочей жидкости, МПа,

ηп - КПД полиспаста.

Гидродвигатели поворотные (рис.16).

Применяют для механизмов поворота. Угол поворота обычно до 270°.

1-лопасть, 2-вал, 3-корпус, 4-упор, 5-каналы для подвода и отвода рабочей жидкости.

Гидронасос.

Применяют для подачи жидкости в гидродвигатель.

Гидронасос может обслуживать один или несколько гидродвигателей.

Производительность насоса при обслуживании нескольких гидродвигателей и их последовательной работе Vнас= 1,1Vж.нас., где

1,1-коэффициент, учитывающий утечки масла;

Vж.нас - максимальный расход жидкости в двигателе.

Электродвигатель гидронасоса.

Статическая мощность электродвигателя, кВт

, где

Р, МПа –давление рабочей жидкости;

3/с – производительность насоса.

η ≈ 0,9 - КПД.

По каталогу выбирают двигатель с номинальной мощностью.

Рн≥ Рст и в соответствии с ПВ.

Так как мощность электродвигателя гидронасоса , то гидродвигатели,, имеющие расход жидкости Vж.нас меньше максимального, будут работать со скоростями больше заданных. Если это недопустимо, то применяют насос с регулируемой производительностью или, по возможности, увеличивают диаметр двигателей с меньшими расходами. Регулируемые насосы существенно дороже не регулируемых, а увеличение диаметра двигателя приводит к возрастанию силы (момента) сверх номинального значения.

Пневмопривод.

По сути - это гидропривод, но вместо рабочей жидкости используют сжатый воздух:

Ризб=0,5…0,8 МПа (чаще 0,63 МПа).

Преимущества те же, что и у гидропривода, но есть и другие:

можно использовать во взрывоопасных средах, где протечки масла недопустимы, например, есть искры - опасность пожара.

Недостатки в сравнении с гидроприводом:

Габариты и масса исполнительных механизмов больше, так как надо увеличивать площадь поршня (гидро - давление до 25 МПа, пневмо - давление до 0,63МПа).

Кроме того сжатый воздух может привести к разрушению привода. Когда воздух расширяется, осколки летят с большой скоростью на большие расстояния и имеют большую поражающую способность. Жидкость несжимаема и здесь нет такого эффекта, просто бьет струя.

Сжатый воздух поступает в пневмодвигатель из центральной пневмосети или от компрессора.

Давление воздуха в заводских пневмосетях обычно не более 0,63 МПа.

Для привода применяют пневмоцилиндры, пневмодвигатели поворотные лопастные.

Конструкции пневмоцилиндров и поворотных пневмодвигателей аналогичны конструкциям гидроцилиндров и поворотных гидродвигателей соответственно.

В технологических грузоподъемных машинах пневмопривод применяют редко. Высокая стоимость эксплуатации.

Ручной привод.

Применяют ограниченно в машинах небольшой грузоподъемности, работающих с малой интенсивностью.

Ручной привод осуществляют рукоятками, тяговыми колесами и трещотками, тянут цепью.

Если используют рукоятки, то допускаемое усилие рабочего - 120…250 Н соответственно при длительной и кратковременной работе (до 5 минут). Длина рукоятки 300…400мм. Рукоятку рассчитывают на изгиб (балка с защемленным концом) по усилию, равному возможному весу рабочего – 800Н.

Можно поворачивать кран вручную, тянуть за цепь.

Если ручной привод применяют для ходовых колес, то используют открытую зубчатую передачу для получения выигрыша в силе. Диаметр колеса ОЗП чаще всего D к =500…600 мм. Усилие рабочего в зависимости от длительности работы 200…400Н.

При расчете определяют момент сопротивления передвижению тележки или поворота крана (см. разделы по расчету механизмов передвижения и поворота), приводят его к месту приложения усилия рабочим и сравнивают его с моментом, создаваемым усилием рабочего.



8. Тормозные устройства.

Классификация тормозных устройств.

По конструкции

1.Колодочные: тормозные колодки трутся по цилиндрической поверхности тормозного шкива.


Случайные файлы

Файл
142360.rtf
79777.rtf
33800.rtf
70890.rtf
42370.rtf