Канат 12 – ГЛ – ВК – Ж – Л – О – Н – Т – 1860(190) ГОСТ2668-80.
Это означает: канат диаметром 12 мм; грузолюдского назначения; марки ВК; оцинкованный по группе Ж; левой односторонней свивки; нераскручивающийся; нерихтованный; повышенной точности; маркировочной группы 1860 Н/мм2 (190 кгс/см2); ГОСТ 2668-80.
ГОСТ 2668-80 расшифровывается как: канат двойной свивки, типа ЛК-Р 6×19+1 о.с., где ЛК означает – линейное касание проволок; Р – касание проволок разных диаметров в верхнем слое пряди; 6 – число прядей в канате; 19 – число проволок в пряди; 1 о.с. – органический сердечник.
Контрольные задания
1. Внимательно изучить предлагаемый теоретический материал.
2. В соответствии с исходными данными, приведенными в таблице 2.2, по выражению (2.1) найти расчетное разрывное усилие и по соответствующим ГОСТам определить диаметр канатов. По выражению (2.2) определить реальный запас прочности подобранных канатов.
3. По результатам исследования составить условное обозначение канатов, руководствуясь исходными данными и примерами, приведенными в заданных ГОСТах.
Таблица 2.2 – Исходные данные
Вариант* | ГОСТ каната | Натяжение каната, Fmax, кН | Маркировочная группа, Н/мм2(кгс/мм2) | Марка проволоки | Покрытие | Назначение каната | Режим работы по ИСО 4301/1 |
1 | 2688-80 3077-80 | 12,0 18,0 | 1770(180) 1570(160) | 1 ВK | Ж С | Г ГЛ | М2 М7 |
2 | 7668-80 3079-80 | 15,0 20,0 | 1570(160) 1860(190) | B 1 | ОЖ С | Г ГЛ | М6 М7 |
3 | 7665-80 3066-80 | 11,5 17,0 | 1670(170) 1570(160) | BK 1 | С Ж | ГЛ Г | М6 М3 |
4 | 3081-80 7668-80 | 12,5 19,0 | 1860(190) 1960(200) | B ВК | Ж ОЖ | Г ГЛ | М6 М8 |
5 | 7669-80 7665-80 | 13,0 14,0 | 1960(200) 1770(180) | B 1 | ОЖ Ж | Г ГЛ | М4 М6 |
6 | 2688-80 3079-80 | 14,5 11,0 | 1670(170) 1770(180) | 1 ВK | Ж С | Г ГЛ | М5 М6 |
7 | 3066-80 3077-80 | 14,2 16,0 | 1670(170) 1770(180) | B 1 | ОЖ С | Г ГЛ | М3 М7 |
8 | 3089-80 7669-80 | 25,0 23,0 | 1770(180) 1770(180) | BK 1 | С Ж | Г ГЛ | М4 М6 |
9 | 7668-80 2688-80 | 12,0 15,0 | 1670(170) 1860(190) | B ВК | Ж ОЖ | Г ГЛ | М2 М6 |
10 | 3081-80 7665-80 | 16,0 18,0 | 1860(190) 1770(180) | B 1 | ОЖ Ж | Г ГЛ | М7 М3 |
11 | 7665-80 3066-80 | 12,5 18,0 | 1670(170) 1570(160) | BK 1 | С Ж | ГЛ Г | М6 М3 |
12 | 3081-80 7668-80 | 13,5 20,0 | 1860(190) 1960(200) | B ВК | Ж ОЖ | Г ГЛ | М6 М8 |
13 | 7669-80 7665-80 | 12,0 15,0 | 1960(200) 1770(180) | B 1 | ОЖ Ж | Г ГЛ | М4 М6 |
14 | 2688-80 3079-80 | 13,5 12,0 | 1670(170) 1770(180) | 1 ВK | Ж С | Г ГЛ | М5 М6 |
15 | 3066-80 3077-80 | 13,2 15,0 | 1670(170) 1770(180) | B 1 | ОЖ С | Г ГЛ | М3 М7 |
*Вариант соответствует номеру студента в списке группы.
|
|
**Остальные данные принять самостоятельно, согласно рекомендациям заданного ГОСТа (см. Интернет).
4. Графически изобразить схему поперечных сечений канатов и описать особенности их конструкции и назначение отдельных элементов.
5. Дайте ответы на приведенные ниже вопросы.
|
|
Вопросы:
1. Какое устройство имеют большинство канатов? Какие функции выполняет сердечник?
2. Что обозначают буквы ЛК, ТК и ТЛК? Каковы достоинства канатов ЛК по сравнению с канатами ТК?
3. Что такое канат двойной свивки? Крестовой свивки?
4. Что такое коэффициент запаса прочности каната?
5. Что больше: суммарное разрывное усилие всех проволок в канате F сум или разрывное усилие каната в целом Fᴏ? Чем это объясняется.
Содержание отчета
1. Название и цель работы.
2. Краткие теоретические сведения о назначении, конструкции, классификации, условном обозначении и прочности стальных канатов.
3. Изложение результатов выполнения практического задания по разделу 2.5.
Список литературы
1. Александров, М. П. Грузоподъемные машины: учеб. для вузов / М. П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобков и др.– М. : Машиностроение, 1986. – 400 с.
2. Гайдамака, В. Ф. Грузоподъемные машины: учебник / В. Ф. Гайдамака. – К.: Выща школа, 1989. – 328 с.
3. Степыгин, В. И. Проектирование подъемно-транспортных установок: учебное пособие. / В. И. Степыгин, Е. Д. Чертов, С. А. Елфимов – М.: Машиностроение, 2005. – 288 с.
4. Кузьмин, А. В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. / А. В. Кузьмин, Ф. Л. Марон. – 2-е изд. перераб. и доп. – Минск: Вышэйшая школа, 1983. – 350 с.
|
|
Практическая работа № 3 (2 часа)
ПОЛИСПАСТЫ
Цель работы
Ознакомление с системами полиспастов и изучение принципа их действия; изучение классификации силовых полиспастов и ознакомление с характеристиками и схемами полиспастов; приобретение практических навыков в правильном подборе оптимальной схемы полиспаста.
Формируемые компетенции
ПК-4: готовность к разработке проектной и технологической документации по ремонту, модернизации и модификации ТиТТМ различного назначения и ТО, разработке проектной документации по строительству и реконструкции транспортных предприятий, с использованием методов расчетного обоснования, в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования.
ПК-31: готовность к использованию знания рабочих процессов, принципов и особенностей работы транспортных и ТиТТМ отрасли и применяемого при технической эксплуатации и сервисном обслуживании оборудования.
ПК-32: готовность к использованию знания организационно-правовых основ управленческой и предпринимательской деятельности.
|
|
Теоретическая часть
Полиспаст – это система нескольких подвижных и неподвижных блоков, связанных общим гибким органом (канатом или цепью). Название произошло от греческого слова «рolyspaston», что означает "натягиваемый многими канатами". Принцип действия полиспастов основан на законах использовании рычажных систем и блоков. В основу действия полиспастов также положено золотое правило механики: выигрываешь в силе – проигрываешь в расстоянии (и наоборот).
Полиспасты применяются для подьема и подтягивания груза. Введение полиспастов в подьемный или стреловой механизмы крана позволяет уменьшить натяжение тягового органа и грузовой момент на барабане.
Самая простая схема подвешивания груза изображена на рисунке 3.1, а, где один конец каната закреплен на барабане, а на другом конце находится груз массой Q. При этом в канате возникает усилие F = Q.
При увеличении массы груза Q в канате также будет увеличиваться и усилие F. Так как от значения этого усилия зависят диаметры каната, блоков и барабана, то это приведет к увеличению их размеров и стоимости.
Поскольку момент на барабане равен произведению усилия в канате на радиус барабана (Тб = F Rб), то с ростом F будет увеличиваться крутящий момент. Это приведет к увеличению массы и габаритных размеров механизм подъема, который станет громозким, тяжелым и экономически не выгодным.
В этой связи есть смысл уменьшить усилие в канате, за счет подвеса груза не на одной, а на нескольких ветвях каната: двух (рисунок 3.1, б) или трех (рисунок 3.1, в). В первом случае натяжение каната уменьшается в два раза, а во втором – в три раза, что, соответственно, позволит снизить массу, габариты и стоимость элементов подъемного механизма.
Рисунок 3.1 – Схемы запасовки простейших полиспастов: 1 – барабан; 2 – канат: 3 – неподвижный блок; 4 – крюковая подвеска; 5 – подвижный блок
Одной из основных характеристик полиспаста является кратность, которая определяется как отношение скорости навивания каната на барабан υбар к скорости подъема груза υгр:
(3.1) |
В общем случае кратность полиспаста равна числу ветвей каната, на которых подвешен груз. Кратность полиспаста, изображенного на рисунке 3.1, а u п = 1, на рисунке 3.1, б u п = 2, на рисунке 3.1, в u п = 3.
По принципу действия различают силовые и скоростные полиспасты. Силовые полиспасты позволяют выиграть в силе, а скоростные – в скорости.
Полиспаст, изображенный на рисунке 3.2, а является силовым, т.к. груз Q подвешен на двух ветвях каната (u п = 2). Для этих полиспастов сила тяги Fo и скорость подъема груза уменьшаются в два раза. На практике чаще применяют полиспасты этого типа.
Рисунок 3.2 – Схемы силового (а) и скоростного (б) полиспаста
Полиспаст, изображенный на рисунке 3.2, б, называется мультипликатором. Кратность подобных полиспастов определяется по обратной зависимости:
(3.2) |
где υп – скорость перемещения обоймы полиспаста.
При использовании подобных полиспастов сила тяги F и скорость подъема груза υгр увеличиваются в два раза, т.е. это скоростной полиспаст. Эти полиспасты применяют главным образом в гидравлических и пневматических автомобильных подъемниках для увеличения скорости подъема автомобиля по сравнению со скоростью движения поршня.
Полиспаст состоит минимум из двух блоков: неподвижного, прикрепляемого к подъемному приспособлению («земле»), и подвижного, к которому крепится поднимаемый груз. Оба блока соединяются между собой канатом. Если число рабочих нитей полиспаста, идущих к подвижному блоку, четное, то конец каната закрепляют к верхнему неподвижному блоку (рисунок 3.3, а, б), а если нечетное – к нижнему подвижному блоку (рисунок 3.3, в, г).
Рисунок 3.3 – Схемы одинарных полиспастов: а, б – с ветвью, сходящей с верхнего блока; в, г – с ветвью, сходящей с нижнего блока
Если канат полиспаста сбегает с верхнего неподвижного блока, то этот блок считается отводным, что необходимо учитывать при расчете полиспастов.
Полиспасты, показанные на рисунке 3.3, называются одинарными, т.к. на барабан наматывается одна ветвь каната (а = 1). При использовании полиспастов, показанных на рисунке 3.3, в, г груз может отклоняться от вертикальной трассы перемещения. Если по технологическим или иным причинам требуется строго прямолинейный подъем груза, то используют сдвоенные полиспасты, у которых на барабан навиваются два конца канат (а = 2). Подобные полиспасты применяют в мостовых, козловых и других кранах.
Сдвоенный полиспаст (рисунок 3.4) включает барабан 1, на котором закреплено оба конца каната 2. Канат огибает уравнительный блок 3 и подвижные блоки 4 крюковой подвески 5.
При одновременном наматывании обоих концов каната средняя точка на уравнительном блоке 3 остается неподвижной. Уравнительный блок при подъеме груза не вращается и только при неравномерной вытяжке концов каната слегка поворачивается вокруг оси.
а) | б) |
Рисунок 3.4 – Схема (а) и крюковая подвеска (б) сдвоенного полиспаста
Сдвоенный полиспаст по существу представляет два отдельных полиспаста кратностью u п = 2, нагруженных силой Q/2.
На рисунке 3.5, а показаны схемы одинарных полиспастов, а на рисунке 3.5, б схемы сдвоенных полиспастов с указанием кратности.
Рисунок 3.5 – Схемы полиспастов: а …г – одинарные полиспасты; д…п – сдвоенные полиспасты
К числу основных характеристик полиспаста относится КПД полиспаста, который определяется по зависимости
(3.3) |
если канат сбегает с верхнего неподвижного блока (см. рисунок 3.3, а, б),
(3.4) |
если канат сбегает с нижнего подвижного блока (см. рисунок 3.3, в, г).
В этих выражениях u п означает кратность полиспаста, ηбл – КПД отдельного блока; n – число направляющих (отводных) блоков.
КПД блока зависит от вида подшипников, состояния смазки и определяется опытным путем. Процесс определения КПД довольно сложная процедура, поэтому на практике пользуются специальной таблицей со значениями КПД.
Таблица 3.1 – Коэффициент полезного действия блока
Тип подшипника | Условия работы | ||||||||
Скольже- ния | плохая смазка | 0,94 | 0,88 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,67 | 0,65 | 0,61 |
нормаль. смазка | 0,96 | 0,92 | 0,88 | 0,85 | 0,81 | 0,78 | 0,75 | 0,72 | |
Качения | плохая смазка | 0,97 | 0,94 | 0,91 | 0,89 | 0,86 | 0,83 | 0,81 | 0,78 |
нормаль. смазка | 0,98 | 0,96 | 0,94 | 0,92 | 0,90 | 0,88 | 0,87 | 0,85 |
Для одинарного полиспаста с учетом значений КПД определяется максимальное натяжение каната на барабане при подъеме груза
(3.5) |
аналогично при спуске груза
(3.6) |
Для сдвоенного полиспаста натяжение каната
(3.7) |
где а – число ветвей каната, наматываемых на барабан (как правило, а = 2).
Тип и кратность полиспаста выбирают в зависимости от вида крана и его грузоподъемности. В стреловых кранах, как правило, используются одинарные полиспасты, а для кранов пролетного типа (мостовые, козловые и т. п.) для обеспечения строго вертикального подъема груза – сдвоенные.
Рекомендуемая кратность полиспаста в зависимости от его схемы и грузоподъемности механизма приведена в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Зависимость грузоподъемности от кратности полиспаста
Одинарный полиспаст (а = 1) | Сдвоенный полиспаст (а = 2) | ||
Кратность u п | Грузоподъемность Q, т | Кратность u п | Грузоподъемность Q, т |
1, 2 | ≤1 | 2 | <8,0 |
2, 3 | 1,25…6,3 | 2, 3 | 10,0…16,0 |
3, 4 | 8,0…16,0 | 3, 4 | 20,0…32,0 |
5, 6 | 20,0…32,0 | 4, 5 | 40,0…50,0 |
Контрольные задания
1. Изучить предлагаемый теоретический материал.
2. По заданной грузоподъемности и типу полиспаста (таблица 3.3) определить кратность полиспаста (таблица 3.2). С учетом кратности и типа полиспаста по рисунку 3.5 выбрать схему полиспаста (схему одинарного полиспаста также можно выбрать по рисунку 3.3).
Таблица 3.3 – Исходные данные
Вариант* | Грузоподъемность, т | Тип опор блока | ||
полиспаст одинарный (а = 1) | полиспаст сдвоенный (а = 2) | подшипник скольжения | подшипник качения | |
1 | 5 | 12 | + | – |
2 | 4 | 10 | – | + |
3 | 12 | 25 | + | – |
4 | 22 | 14 | – | + |
5 | 10 | 22 | + | – |
6 | 24 | 42 | – | + |
7 | 8 | 15 | + | – |
8 | 16 | 18 | – | + |
9 | 20 | 30 | + | – |
10 | 14 | 17 | – | + |
11 | 12 | 28 | + | – |
12 | 6 | 45 | – | + |
13 | 13 | 23 | + | – |
14 | 11 | 14 | – | + |
15 | 15 | 25 | + | – |
*Вариант соответствует номеру студента в списке группы.
3. Графически изобразить схему выбранных полиспастов и кратко их охарактеризовать.
4. По зависимости (3.3) определить КПД полиспастов с учетом рекомендаций, приведенных в таблице 3.1 и 3.3. Принять нормальную смазку и число направляющих (отводных) блоков n = 2.
5. По выражениям (3.5) или (3.7) определить максимальное натяжение каната, соответственно, для одинарного и сдвоенного полиспаста.
6. Дайте ответы на приведенные ниже вопросы.
Вопросы.
1. Полиспасты и их назначение.
2. Какой полиспаст называется простым (одинарным) и сдвоенным?
3. Какие параметры характеризуют полиспаст?
4. Какие блоки называются подвижными и неподвижными и каково их назначение?
5. Как влияет кратность полиспаста на его КПД?
6. В чем заключаются достоинства и недостатки сдвоенного полиспаста?
Содержание отчета
1. Тема, название и цель работы.
2. Краткие теоретические сведения о полиспастах.
3. Изложение результатов выполнения практического задания по разделу 3.4.
Список литературы
1. Александров, М. П. Грузоподъемные машины: учеб. для вузов / М. П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобков и др.– М. : Машиностроение, 1986. – 400 с.
2. Гайдамака, В. Ф. Грузоподъемные машины: учебник / В. Ф. Гайдамака. – К.: Выща школа, 1989. – 328 с.
3. Степыгин, В. И. Проектирование подъемно-транспортных установок: учебное пособие. / В. И. Степыгин, Е. Д. Чертов, С. А. Елфимов – М.: Машиностроение, 2005. – 288 с.
4. Кузьмин, А. В. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. / А. В. Кузьмин, Ф. Л. Марон. – 2-е изд. перераб. и доп. – Минск: Вышэйшая школа, 1983. – 350 с.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 1252; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!