Схема запасовки каната мостового крана

2.5. Канатно-блочные системы

Канатно-блочные системы, состоящие из подвижных канатов, приводных барабанов и направляющих блоков, можно разделить на подъемные и тяговые. Первые — обеспечивают работу грейфера или крюковой подвески (соответственно на грейферном или крюковом кранах), вторые — перемещение тележек.

2.5.1. Подъемные системы

На рис. 2.11 показана развернутая схема запасовки подъемного и замыкающего канатов кабельного грейферного крана. На схеме изображены блоки, установленные на грейфере, грузовой и полиспастной тележках и опорах крана — башне и контрбашне.

Замыкающий канат своими концами крепится к нижней траверсе грейфера. От точек закрепления ветви каната проходят через блоки грейфера, образуя полиспасты (в данном случае — трехкратные), к блокам 5 и 6 грузовой тележки и далее замыкаются, огибая блок 7 контрбашни и блок 8, установленный на полиспастной тележке.

Полиспастная тележка представляет собой раму с двумя блоками 8 и 9 соответственно для замыкающего и натяжного канатов. Тележка снабжается ходовыми колесами и может перемещаться по несущему канату под действием натяжного каната, связанного с барабаном БН натяжной лебедки. В этом случае меняется расстояние между блоком 7 контрбашни и блоком 8 полиспастной тележки, что вызывает сокращение или удлинение полиспастов грейфера, т. е. замыкание или раскрытие челюстей последнего.

При перемещении тяговым канатом (на схеме не показан) грузовой тележки, при неподвижных барабанах БП и БН и неподвижной полиспастной тележке, будут вращаться блоки 2, 3 и 4, контактирующие с подъемным канатом, и блоки 7 и 8, охватываемые замыкающим канатом, т. е. всего пять блоков.

Рис. 2.11. Схема запасовки канатов грейферного крана:

Если из схемы (рис. 2.11) исключить полиспастную тележку, то запасовка замыкающего каната будет подобна заласовке подъемного каната, т. е. замыкающий канат пройдет от барабана БН (здесь его следует назвать замыкающим барабаном) через блок 10 на башне, блок 5, блоки грейфера и блок б к точке закрепления на контрбашне. При этом на нижней траверсе грейфера вместо устройств крепления концов замыкающего каната следует установить дополнительный блок, через который пройдст канат. Перемещение тележки в этом случае будет сопровождаться вращением десяти блоков — всех блоков грузовой тележки и грейфера.

Таким образом, использование полиспастной тележки, усложнение конструкции канатно-блочной системы позволяет из-за уменьшения числа вращающихся при движении грузовой тележки блоков существенно снизить сопротивление движению и повысить долговечность канатов.

Канатно-блочная система крюкового крана по сравнению с рассмотренной системой грейферного крана значительно проще. В нее включают только (см. рис. 2.11) подъемный барабан БП и блоки 1,2, 3, 4, причем блок 3 крепят на оси крюковой подвески (см. рис. 2.9).

В канатно-блочных системах крюковых и грейферных кабельных кранов в качестве подъемных и замыкающих используют канаты крестовой свивки типов JIK-P, ЛК-РО и JTK-3. Для направления канатов устанавливают стальные блоки и барабаны, обычно большего диаметра, чем у других типов кранов, при этом рекомендуется применение футерованных блоков.

Выбор диаметров каната и блоков делают по общей методике, принятой для грузоподъемных машин, с учетом двух критериев: наибольшего усилия в канате и условий работы крана (механизма). По последнему критерию кабельные краны разделяют на три вида: крюковые монтажные, крюковые перегрузочные и грейферные перегрузочные.

При выборе из этой таблицы коэффициентов их сочетания должны назначаться из одной строки.

В зависимости от вида грузозахватного устройства, типа крана и места установки грузовой лебедки (на грузовой тележке или на металлоконструкции крана) выбирается схема запасовки каната. Некоторые схемы запасовки каната были рассмотрены выше, на конкретных примерах.

На рисунке 5.6 представлен более широкий спектр схем запасовки канатов в грузоподъемных машинах. Основное деление происходит по типу полиспаста – одинарный или сдвоенный, и по кратности полиспаста.

При выборе схемы запасовки следует руководствоваться следующими рекомендациями:

• для стреловых и башенных кранов следует принимать простой (одинарный) полиспаст (рисунок 5.6, а…г), у которого одна ветвь каната навивается на барабан (а = 1), а вторая закреплена на металлоконструкции крана;

• для козловых и мостовых кранов следует принимать сдвоенный полиспаст (рисунок 5.6, д…п), в котором оба конца каната навиваются на барабан (а = 2);

• для кранов особых типов (например, бесконсольно-козловых) можно принимать специальные схемы запасовки канатов (см. рисунки 5.4 и 5.5).

Основной характеристикой полиспаста является кратность uп,которая зависит от его типа и грузоподъемности крана.

Кратность выбранного полиспаста uп определяется по таблице 5.1.

Рисунок 5.6 – Схемы запасовки каната

Таблица 5.1 – Рекомендуемая кратность полиспаста

грузо-подъемность, ткратность, uпгрузо-подъемность, ткратность, uпдо 1 т1; 2до 8 т22,25…6,32; 310…162; 38…163; 420…323; 420…325; 640…504; 5

К числу основных характеристик полиспаста относится КПД полиспаста, который определяется по зависимостям:

(5.1)

если канат сбегает с верхнего неподвижного блока;

(5.2)

если канат сбегает с нижнего подвижного блока.

В этих выражениях u п означает кратность полиспаста, ηбл – КПД отдельного блока; n – число направляющих (обводных) блоков.

КПД блока зависит от вида подшипников, состояния смазки и определяется опытным путем. Процесс определения КПД довольно сложная процедура, поэтому на практике пользуются таблицей 5.2 со значениями КПД.

Таблица 5.2 – Коэффициент полезного действия блока

Тип подшипникаУсловия работы
плохая смазка0,940,880,830,780,740,670,650,61нормаль. смазка0,960,920,880,850,810,780,750,72

плохая смазка0,970,940,910,890,860,830,810,78

нормаль. смазка0,980,960,940,920,900,880,870,85

КПД полиспаста в зависимости от кратности также можно выбирать из таблицы 5.3.

Таблица 5.3 – КПД крановых полиспастов

Кратность полиспаста u п

234568Скольжения0,980,960,940,920,90,88Качения0,990,980,970,960,950,93

Выбор каната и элементов крюковой подвески

В качестве гибких элементов полиспастов обычно применяются стальные проволочные канаты типа ЛК-Р или ЛК-О (шестипрядные с линейным касанием проволок между слоями и органическим сердечником) с маркировочной группой проволок σв = 1570 МПа (см. приложение, таблица П.1, П.2, П.3).

Согласно ГОСТ 25835-83 «Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режимам работы», режимы работы механизмов грузоподъемных машин в зависимости от условий их использования подразделяются на шесть групп: от (1М) до (6М), каждая из которых определяется классом использования и классом нагружения. Класс использования отражает интенсивность использования механизма во время его эксплуатации.

В международном стандарте ИСО 4301/1 приведены классификационные группы режимов работы механизмов, которые обозначаются как М1, М2,…М8. Соответствие групп режимов работы механизмов по ГОСТ 25835-83 и по ИСО 4301/1 приведено в таблице 3.1.

Таблица 5.4 – Группа режимов и коэффициента использования

Канатов

Группа классификации (режима) механизма

Коэффициент использования канатов zp

по ИСО 4301/1по ГОСТ 25835-83M11M3,15M21M3,35M31M3,55M42M4,0M53M4,5M64M5,6M75M7,1M86M9,0

При подборе каната по заданной схеме полиспаста и грузоподъемности крана определяют силу максимального натяжения каната на барабане

(5.4)

где FQ – сила тяжести груза и крюковой подвески, определяемая по формуле

(5.5)

а – число ветвей каната, навиваемых на барабан; u п – кратность полиспаста; ηо – общий КПД полиспаста и обводных блоков:

(5.6)

где ηп – КПД полиспаста (таблица 5.3); ηб КПД блока (таблица 5.2); n – количество направляющих (обводных) блоков в схеме запасовки каната.

Согласно международному стандарту ИСО 4301/1 диаметр каната dк выбирается по величине минимального разрывного усилия, рассчитываемого по формуле (5.7), и сравниваемого с разрывной силой каната F0 в целом (таблица П.1, П.2, П.3):

(5.7)

где F max максимальное натяжение в ветви каната, наматываемой на барабан при подъеме груза; zр минимальный коэффициент использования каната (минимальный коэффициент запаса прочности каната), определяемый по таблице 5.4.

После подбора каната определяется действительный коэффициент использования (запаса прочности) каната

(5.8)

Дата добавления: 2018-10-27 ; просмотров: 1076 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Проектируемый кран — контейнерный козловой кран, предназначенный для обслуживания железнодорожного контейнерного склада, полностью заполненного грузовыми контейнерами, причем половина из них массой 20т, а другая половина — массой 32т. в течение рабочей смены типоразмер перегружаемых контейнеров изменяется, в среднем, четыре раза в день.

Все элементы металлоконструкции — коробчатого сечения. Пролетное строение состоит из 2-х главных и 2-х концевых балок, опирающихся на 4 опоры, соединенные между собой попарно стяжками. Механизм передвижения крана состоит из балансиров и восьми ходовых тележек, собранных попарно под каждой опорой и имеющих индивидуальный привод.

Грузовая тележка представляет собой сварную раму, установленную на четырех двухребордных приводных колесах и перемещающуюся по мосту крана. На раме тележки козлового крана размещается механизм подъема и механизм передвижения тележки.

Механизм подъема представляет собой двухбарабанную лебедку.

Механизм передвижения грузовой тележки состоит из двух приводов: один привод — на каждую пару ходовых колес.

Расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути называется — пролетом крана, а расстояние между осями ходовых колес или между осями балансирных тележек — базой крана. Расстояние между продольными осями подтележечных рельсов называется колеей тележки. Пролет проектируемого крана 25000 мм, а база 14000 мм. Колея тележки 13500 мм, а база 2500 мм.

Исходные данные

1. Грузоподъемность, кг

2. Масса захвата, кг

3. Скорость подъема, м/с

4. Кратность полиспаста

5. Число ходовых колес

6. Число приводных колес

7. Группа режима работы 4

Выбор кинематической схемы механизма и схемы запасовки каната

Кинематическая схема механизма подъема крана представлена на рис. 1.

Рис. 1

Схема запасовки каната представлена на рис. 2.

Рис. 2.

Для данной схемы:

§ Число ветвей каната ;

Выбор каната и определение диаметра барабана

Выбор каната производится на основе выполнения условия:

где — коэффициент запаса (для 4 группы режима работы ,), а — максимальное усилие в канате от веса груза. Оно рассчитывается по следующей формуле:

Таким образом, окончательно: .

Выбирается канат ЛК-Р конструкции 6х19 (1+6+6/6)+1 о.с. двойной свивки с органическим сердечником нераскручивающийся (с точечным контактом) по ГОСТ 2688-80.

Исходя из того, что и разрывное усилие меньше, либо равно 335 кН, выбирается диаметр каната . (Маркировка каната «11-Г-I-СС-Н-1862 ГОСТ 2688-80», т.е. грузовой канат, I марка проволоки, маркировочная группа 1862 МПа, вид покрытия проволоки — оцинкованная, сочетание направлений свивки элементов — крестовая, способ свивки каната — нераскручивающийся).

Диаметр барабана определяется из следующего условия:

где — диаметр каната, а — коэффициент, зависящий от группы режима работы, .

Таким образом, . По конструктивным соображениям, исходя из нормального ряда диаметров барабанов, выбирается .

Определение длины барабана и частоты его вращения

Сдвоенный барабан с шагом нарезки: .

Длина барабана рассчитывается по формуле

— длина участка барабана под крепление каната;

— 1,5 неприкосновенных витка;

Длина ненарезанной части барабана рассчитывается из условия ограничения угла отклонения каната при максимально приближенной к барабану тележке. По конструктивным соображениям она принимается равной .

Число витков на рабочей части барабана:

где — кратность полиспаста.

Таким образом, . Окончательно она принимается .

Частота вращения барабана определяется из следующих соображений:

Окружная скорость на поверхности барабана . С другой стороны,

где — скорость подъема груза. Тогда:

Выбор электродвигателя

Необходимая мощность электродвигателя: . С учетом того, что продолжительность включения для 4 Гр.Р.Р. составляет , по каталогу выбирается электродвигатель MTН 612-6. Его параметры:

Мощность на валу 112 кВт,

Максимальный момент на валу 3580Нм

Выбор редуктора

Передаточное отношение редуктора равно . По каталогу осуществляется подбор редуктора типа Ц2-650 с ближайшим передаточным числом: ().

Допустимый крутящий момент на тихоходном валу .

Допустимая консольная нагрузка на тихоходном валу 69651Н

Оцените статью
ТехПорт