Розділ Вантажопідйомні машини



Сторінка1/6
Дата конвертації31.03.2017
Розмір0.82 Mb.
  1   2   3   4   5   6
УДК 621.86

Підйомно-транспортні машини (конспект лекцій для студентів механічних спеціальностей) / В. М. Савєнков, В. Ю. Тимохіна, Ю. В. Тимохін,– Донецьк: ДонІЗТ, 2013. – 78 с.


Розглянуто на засіданні кафедри “Вища математика та фізи-ка ” 11 листопада 2013 р., протокол № 4.
Затверджено методичною радою факультету „Інфраструктура та економіка залізничного транспорту” ДонІЗТ 9 грудня
2013 р., протокол № 4.

Розглянуто основні конструкції сучасних підйомно-транспортних машин, принципи їхньої дії, наведені основи розрахунку й конструювання механізмів і окремих деталей вантажопідйомних і транспортуючих машин. Конспект призначений для студентів фаху “Рухомий склад та спеціальна техніка залізничного транспорту”, що вивчають учбову дисципліну “Деталі машин і основи конструювання”.


Автори


доцент В. М. Савєнков (ДонНТУ)

ст. викладач В. Ю. Тимохіна (ДонІЗТ)

доцент Ю. В. Тимохін (ДонІЗТ)
Рецензенти

професор В. Г. Нечепаєв (ДонНТУ)



доцент О. Л. Фалько (ДонІЗТ)
ЗМІСТ




Вступ ....................................................................................

5




Розділ 1. Вантажопідйомні машини ..............................

9

1.1.

Загальні відомості ...............................................................

9

1.2.

Нагляд за вантажопідйомними машинами ......................

12

1.3.

Параметри вантажопідйомних машин .............................

13

1.4.

Деталі і вузли вантажопідйомних машин ........................

14

1.4.1.

Гнучкі вантажні і тягові органи .......................................

14

1.4.2.

Блоки ...................................................................................

19

1.4.3.

Вантажні барабани .............................................................

20

1.4.4.

Зірочки ................................................................................

23

1.4.5.

Поліспасти ...........................................................................

24

1.4.6.

Гальмівні пристрої .............................................................

27

1.4.6.1.

Зупини .................................................................................

27

1.4.6.2.

Гальма .................................................................................

29

1.4.7.

Вантажозахватні пристрої .................................................

38

1.5.

Механізми вантажопідйомних машин .............................

45

1.5.1.

Механізми підйому ............................................................

46

1.5.2.

Механізми пересування .....................................................

48

1.6.

Мостові крани .....................................................................

51

1.7.

Розрахунки механізмів вантажопідйомних машин .........

53

1.7.1.

Загальні вимоги до розрахунку вантажопідйомних машин ......................................................................................

54


1.7.2.

Вихідні дані ........................................................................

56

1.7.3.

Вибір кінематичної схеми механізму ..............................

56

1.7.4.

Вибір крюкової підвіски ...................................................

56

1.7.5.

Вибір канату .......................................................................

56

1.7.6.

Вибір електродвигуна .......................................................

57

1.7.7.

Вибір передачі ....................................................................

57

1.7.8.

Вибір гальма .......................................................................

58




Розділ 2. Транспортуючі машини .................................

59

2.1.

Загальні відомості ..............................................................

59

2.2.

Стрічкові конвеєри ............................................................

60

2.2.1.

Елементи стрічкових конвеєрів .......................................

63

2.2.2.

Привод стрічкового конвеєра ...........................................

65

2.2.3.

Кінематичні і силові співвідношення в однобарабанних приводах ..............................................................................

67


2.2.4.

Вибір елементів приводу конвеєра ...................................

68

2.3.

Ланцюгові конвеєри ...........................................................

69

2.3.1.

Пластинчасті конвеєри ......................................................

69

2.3.1.1.

Елементи пластинчастих конвеєрів .................................

71

2.3.1.2.

Розрахунок пластинчастих конвеєрів ..............................

73

2.3.2.

Скребкові конвеєри ............................................................

74

2.4.

Пневматичний транспорт ..................................................

74

2.5.

Гідравлічний транспорт .....................................................

76




Список літератури ..............................................................

77

ВСТУП
Підйомно-транспортні машини – назва машин для переміщення вантажів і людей на порівняно невеликі відстані.

Підйомно-транспортні машини є частиною технологічного обладнання, що забезпечує роботу виробництва (внутрішньоцехове і міжцехове переміщення та складування сировини, деталей, виробів, транспортування на потокових технологічних і автоматизованих лініях та ін.), а також є основним засобом для механізації допоміжних робіт (наприклад, ремонту технологічного обладнання) в промисловості, будівництві, на транспорті, в сільськогосподарському виробництві та ін.

Підйомно-транспортні машини мають багатовікову історію. Ще в давні часи були створені прості пристрої для підйому і переміщення вантажів для потреб землеробства (поливу посушливих земель), будівництва та торгівлі, де було потрібне транспортування великої кількості вантажів. Так за 22 століття до нашої ери почали застосовувати вороти з ручним приводом (рис. 1).

Найпростіші машини почали застосовуватися в глибоку давнину. В Єгипті, Ассирії, Вавилоні, Стародавньому Римі та інших країнах для зрошення земель застосовувалися колодязні вороти, «журавлі» та інші підйомні пристрої. Підйомні канати виготовлялися з ліан і волокон рослин. Підйом води здійснювався по похилому жолобу дерев'яними шкребками, прикріпленими до дерев'яних шарнірних ланцюгів. При будівництві великих споруд (пірамід, будівель тощо) застосовувалися важелі, похилі площини, поліспасти, катки та ін. Наприклад, при будівництві єгипетських пірамід необхідно було піднімати і переміщати кам'яні блоки масою до 90 т на висоту до 150 м. По похилих площинах за допомогою найпростіших пристосувань переміщали кам'яні брили, обеліски і статуї масою 300-1000 т.

Із глибокої стародавності відомі й машини безперервного транспорту у вигляді ковшових підйомників (рис. 2).

П
5


одальший розвиток підйомна техніка отримала в Греції і Римі. Архімед застосував важільні підйомні пристрої для захисту міста Сіракуз на острові Сицилія (212 р. до н. е.). У працях Герона Олександрійського є описи лебідок і підйомних кранів з ручним приводом (120 р. до н. е.). Римляни широко використовували вороти з кінним приводом.

Майже всі елементи вантажопідйомних машин (механізми з зубчастими і черв'ячними передачами, підйомні крани з противагами, крани на ковзанках) описані в працях Леонардо да Вінчі (ХV в.).



Рис. 1. Установка обеліска з використанням воротів



Рис. 2. Використання ковшового елеватора в будівництві

Великий внесок у розвиток підйомної техніки внесли вітчизняні механіки і майстри, про що свідчить безліч прикладів вирішення завдань підйому і переміщення вантажів. У XV в. у борошномельному виробництві почали застосовувати транспортуючі машини.

Застосування підйомних машин відомо з 1703 р. (Петрозаводський чавуноливарний завод). У 1768 р. механік Фролов К. Д. побудував машину для підйому руди на Змеїногірському руднику на Алтаї. У 1832 р. перед Зимовим палацом у Санкт-Петербурзі було встановлено Олександрівську колону вагою 600 т та ін.

У 1860 р. в світі вперше був використаний кран з паровим двигуном, в 80-х роках XIX століття – з електричним, в 1895 році – з двигуном внутрішнього згоряння.

З
6
начний внесок у розвиток науки в області підйомно-транспортних машин зробили вітчизняні вчені. Вони створили перші книги з їх описом («Статут ратних гарматних і інших справ», 1607 р., «Книга переписна по тульським металургійним заводам», 1647 р.) і розрахунками («Короткий підручник механіки», 1722 р., «Курс підйомних машин», 1872 р.). Розрахунки і конструювання підйомно-транспортних машин отримали розвиток в працях російських учених-механіків Петрова М. П.,

Самуся А. М., Сидорова О. І., Ратнівського Л. З., Берлова М. Н. та ін., а також радянських вчених Співаковського О. А., Руденко Н. Ф., Кіфера Л. Г., Дукельського А. І., Александрова М. П. та ін.

Зараз машинобудівні підприємства України випускають широкий асортимент підйомно-транспортних машин і комплектуючих до них, зокрема Запорізький завод підйомно-транспортних машин «Підйомтрансмаш» - крани баштові, мостові, козлові, крани-балки, контейнерні перенавантажувачі, вагоноперекидувачі та ін., ВАТ ХК «Краян» (холдингова кранобудівна компанія, заснована на базі Одеського заводу важкого кранобудування ім. Січневого повстання) – великовантажні пневматичні колісні крани, ПАТ «Конвеєрмаш» (м. Миколаїв) - конвеєри стрічкові, пластинчасті, скребкові, гвинтові, конвеєрні лінії, елеватори ковшові, стрічкові, ланцюгові та ін..

Використання підйомно-транспортних машин у локомотивному господарстві. Локомотивне господарство залізниць повинно забезпечити ефективну експлуатацію локомотивів, їх технічне обслуговування та якісний ремонт. Технічне обслуговування та ремонт виконуються в депо, пунктах технічного обслуговування, майстернях. Чинна система технічного обслуговування локомотивів (зокрема, поточні ремонти ПР1, ПР2, ПР3) передбачає розбирання і зняття дизелів, тягових візків, підйом локомотива та інші роботи, що потребують підйому і переміщення великих вантажів. Ці роботи можуть бути виконані тільки із застосуванням підйомно-транспортних машин. Тому у локомотивному господарстві широко використовуються спеціальні домкрати з ручним або електричним приводом, лебідки, талі, мостові і козлові крани та інша вантажопідйомна техніка.

З
7
а принципом дії підйомно-транспортні машини діляться на дві групи: періодичної і безперервної дії. До перших (їх називають вантажопідйомні машини) відносяться вантажопідйомні крани всіх типів, ліфти, засоби підлогового транспорту (візки, тягачі, навантажувачі), підвісні рейкові і канатні дороги періодичної дії, скрепери та інші подібні машини. До других (їх називають машини безперервного транспорту або транспортуючі машини) - конвеєри різних типів, пристрої пневматичного та гідравлічного транспорту.

Машини періодичної дії характеризуються періодичною подачею вантажів, при цьому завантаження і розвантаження проводиться при зупинці машини. Цикл роботи машини періодичної дії складається з зупинки для захоплення вантажу, підйому, руху з вантажем, опускання, зупинки для звільнення від вантажу і зворотного руху без вантажу, тобто з поперемінно поворотних рухів із зупинками.

Машини безперервної дії характеризуються безперервним переміщенням насипних або штучних вантажів по заданій трасі без зупинок для завантаження або розвантаження. Переміщуваний насипний вантаж розташовується суцільним шаром на несучому елементі машини або окремими порціями в безперервно рухомих послідовно розташованих ковшах, коробах і інших місткостях. Штучні вантажі переміщаються також безперервним потоком в заданій послідовності один за іншим. При цьому робоче (з вантажем) і зворотне (без вантажу) рухи вантажонесучего елемента відбуваються одночасно. Завдяки безперервності переміщення вантажу, відсутності зупинок для завантаження і розвантаження і поєднанню робочого і зворотного рухів вантажонесучего елемента машини безперервної дії мають високу продуктивність.

М
8


ашини безперервної дії характеризуються безперервним переміщенням насипних або штучних вантажів по заданій трасі без зупинок для завантаження або розвантаження. Переміщуваний насипний вантаж розташовується суцільним шаром на несучому елементі машини або окремими порціями в безперервно рухомих послідовно розташованих ковшах, коробах і інших місткостях. Штучні вантажі переміщаються також безперервним потоком в заданій послідовності один за іншим. При цьому робоче (з вантажем) і зворотне (без вантажу) рухи вантажонесучего елемента відбуваються одночасно. Завдяки безперервності переміщення вантажу, відсутності зупинок для завантаження і розвантаження і поєднанню робочого і зворотного рухів вантажонесучего елемента машини безперервної дії мають високу продуктивність.

Розділ 1. ВАНТАЖОПІДЙОМНІ МАШИНИ

1.1. Загальні відомості

По конструкції і виду виконуваних робіт вантажопідйомні машини розділяють на допоміжні (домкрати, лебідки, талі) і основні (крани і підйомники).

Домкрати (рис. 1.1) виконують у виді штовхачів – гвинтових, рейкових або поршневих гідравлічних, що піднімають вантажі на невелику висоту (зазвичай в межах до 0,6 м). Їх використовують при монтажних роботах.


в



б

а



Рис. 1.1. Домкрати: гвинтовий (а), рейковий (б), гідравлічний колійний (в)


Лебідки (рис. 1.2) виконують у виді приводного барабана з тяговим органом – сталевим канатом. Вони служать для прямолінійного переміщення вантажів і використовуються як самостійні машини і як складові частини механізмів складніших машин. Підіймальні підвісні лебідки називають талями (рис. 1.3), а при устаткуванні їх механізмом пересування по підвісних рейках – пересувними талями.

Підйомники застосовують для вертикального підйому вантажів (вантажні підйомники) або людей (пасажирські підйомники), розміщених в кабінах або на майданчиках. Підйомники, які разом з вантажами можуть переміщати і людей, називають вантажопасажирськими. Основні види підйомників: щоглові, ковшові, підіймальні вежі і майданчики.


9


а

б

Рис. 1.2. Лебідки: з ручним приводом (а) і електричним приводом (б)


а)



б)


а

б

в

Рис. 1.3. Талі: ланцюгова (а) і важільна (б) з ручним приводом

та пересувна з електричним приводом (в)
Щоглові (стоїчні) підйомники (рис. 1.4) мають за несучу конструкцію відкриті направляючі для підіймальної кабіни або платформи.

Ковшові підйомники (рис. 1.5) служать для переміщення сипких матеріалів ковшами, що рухаються по направляючих, конфігурація яких забезпечує перекидання ковшів у верхній точці траси.




Рис. 1.4. Щогловий підйомник



Рис. 1.5. Схема ковшового

підйомника


10

Підіймальні вежі і майданчики (рис. 1.6) виконують у виді шарнірних систем важелів або у виді телескопічних розсувних секцій, верхня з яких має майданчик для підйому робітників з інструментом і матеріалами для робіт на висоті (ремонті фасадів будівель, високих приміщень, ліній електропередач і ін.).



а

б

Рис. 1.6. Самохідний підйомник з шарнірно-зчленованою стрілою і гідроприводом (а), шарнірний підйомник (б)


Крани – універсальні вантажопідйомні машини, що складаються з остову у виді металевої конструкції і декількох встановлених на нім механізмів, які мають назву кранових механізмів. Виготовляються у виді консольних або пролітних конструкцій.

Консольні крани мають стрілу і складаються з неповоротної та поворотної частин. До останньої прикріплена стріла, кінець якої забезпечений поліспастом з рухомою обоймою, що несе вантажозахватний пристрій. Деякі консольні крани наведено на рис. 1.7.

Крани мостового типа складаються з пролітної конструкції (моста) і візка з поліспастом і вантажозахватним пристроєм, що переміщається по пролітній конструкції. Деякі крани мостового типа наведено на рис. 1.8.


б



в







а

Р
11


ис. 1.7. Консольні крани: баштовий (а), автомобільний (б), залізничній (в)


а



б



Рис. 1.8. Крани мостового типа: козловий (а), мостовий (б)
1.2. Нагляд за вантажопідйомними машинами

Вантажопідйомні машини відносяться до обладнання підвищеної небезпеки. Для забезпечення безпечних умов експлуатації встановлено державний технічний нагляд за вантажопідйомними машинами, який здійснює Державна служба гірничого нагляду та промислової безпеки України (Держгірпромнагляд України).

Головною задачею Держгірпромнагляду України є контроль за виконанням встановлених вимог щодо безпечного ведення робіт і проведенням профілактичних заходів з попередження аварій і виробничого травматизму.

У сфері нагляду за вантажопідйомними машинами Держгірпромнагляд України проводить: контроль за дотриманням, правил будови і безпечної експлуатації вантажопідйомних машин; реєстрацію вантажопідйомних машин і видачу дозволів на їх експлуатацію; проведення технічних оглядів вантажопідйомних машин; контроль за усуненням підприємствами-виробниками і монтажними організаціями виявлених недоліків у конструкції вантажопідйомних машин, дефектів виготовлення і монтажу; контроль за дотриманням встановлених технічними нормами термінів планово-попереджувальних та капітальних ремонтів вантажопідйомних машин.

Дотримання норм і правил Держгірпромнагляду України є обов'язковим при проектуванні, розрахунку та експлуатації вантажопідйомних машин.

В
122


антажопідйомні машини і знімні вантажозахватні пристрої підлягають технічному огляду, метою якого є визначення їх технічного стану. Розрізняють повний і частковий технічні огляди. Повний технічний огляд складається з огляду машини та статистичного і динамічного випробувань під навантаженням.

При частковому технічному огляді проводитися лише огляд вантажопідйомної машини без випробування її під навантаженням.

Повному технічному огляду піддають вантажопідйомні машини перед їх введенням в роботу і періодично в процесі експлуатації не рідше одного разу на 3 роки. Вантажопідйомні машини, що рідко використовуються (наприклад крани насосних станцій, які використовуються тільки при ремонті устаткування), піддають технічному огляду через кожні 5 років.

Вантажопідйомні машини, що знаходяться в експлуатації, піддають частковому технічному огляду через кожні 12 місяців.

При огляді встановлюють надійність вузлів та елементів вантажопідйомної машини: перевіряють відсутність тріщин в елементах металоконструкцій, встановлюють ступінь зносу зіва крюка, легкість його обертання на опорі, надійність кріплення каната, стан механізмів та приладів (без їх розбирання), наявність заземлення, стан огороджень і поручнів та ін.. Особливу увага приділяють механізмам підйому вантажу.

Статичні випробування проводять для перевірки міцності вантажопідйомної машини та її елементів під навантаженням, що на 25% перевищує номінальну вантажопідйомність машини. Динамічні випробування проводять для перевірки дії механізмів і гальмівних пристроїв. При цих випробуваннях проводять підйом і опускання вантажу, маса якого на 10% перевищує вантажопідйомність машини.

Знімні вантажозахватні пристрої піддають огляду і випробуванню навантаженням, що на 25% перевищує їх номінальну вантажопідйомність.

Результати огляду заносять в спеціальний журнал. Дозвіл на експлуатацію машини дається тільки при задовільних результатах огляду та випробувань.

  1   2   3   4   5   6


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка