Пуск и торможение механизма передвижения. Пробуксовка и юз.

I. Грузоподъёмные машины

Пуск и торможение механизма передвижения. Пробуксовка и юз.

Пробуксовка – ненадежное сцепление колес с рельсами.

Пуск – подача двигателем момента необходимого для преодоления сопротивления сил трения, сил инерции движению.

Торможение – подача момента необходимого для преодоления сопротивления сил трения, сил инерции торможению.

Юз -

Мероприятия, предохраняющие от схода мостового крана с рельсов.

Ходовые колеса и их опоры. Выравнивание нагрузки на колеса.

Конструкция ходовых колес кранов и крановых тележек должна исключать возможность схода колес с рельсов. Для этого ходовые колеса снабжаются одним или двумя боковыми фланцами - ребордами, служащими для направления движения колеса по рельсу. Применение безребордных ходовых колес допускается при наличии специальных устройств, исключающих сход колеса с рельсов. При безребордных ходовых колесах роль реборд выполняют направляющие ролики с вертикальной осью вращения. Эти ролики мо-

гут перемещаться по боковым поверхностям подкрановых рельсов, или специальным направляюшим. При движении с перекосом реборды цилиндрических ходовых колес постоянно трутся о рельсы, что вызывает интенсивный износ колес и рельсов. Для уменьшения трения и износа реборд ходовых колес и рельсов на реборды и головки рельсов можно наносить смазку. При ходовых колесах с коническим ободом забегание одной стороны крана относительно другой вызывает качение отстающего ходового колеса по большему диаметру и автоматическое уменьшение перекоса. В этом случае выравнивание крана происходит без участия реборд, что увеличивает срок службы ходовых колес и уменьшает сопротивление передвижению. Реборды в этом случае нужны лишь для устранения возможности схода с рельсов. Для обеспечения нормального движения крана при возможных неточностях укладки рельсового пути и неточностях монтажа металлоконструкции крана, а также для обеспечения выравнивания

крана ширину рабочей части ободов двухребордных ходовых колес следует принимать больше ширины головки рельса. Одноребордные ходовые колеса могут применяться в следующих случаях: а) если ширина колеи наземных кранов не превышает 4 м по обе нитки пути лежат на одном уровне; б) если наземные краны передвигаются каждой стороной по двум рельсам при соблюдении условия, чтобы расположение реборд на одном рельсе было противоположным расположению реборд колес на другом

рельсе; в) у опорных и подвесных тележек кранов мостового типа; г) у подвесных тележек, передвигающихся по однорельсовому пути. Колеса башенных кранов должны быть всегда двухребордными.

Механизмы передвижения мостовых кранов. Варианты конструкций,

Установившееся движение механизма подъема. Статический момент и

Мощность двигателя при подъеме груза. Статический момент от веса на

Валу двигателя при опускании.

Момент при подъеме: М_ст = G_гр ^. D_бар/ 2 ^. а ^. u_M ^. η₀ = S_max ^. m ^. D_бар/ 2 ^. u_M ^. η_M;

а –кратность полиспаста; m - число канатов

S_max = 2 ^. u_M ^. η_M / m ^. D_бар – натяжение каната

мощность двигателя: Р_ст = G_гр ^. ν_гр / 1000 ^. η₀

Момент при опускании: М_гр = G_гр ^. D_бар/ 2 ^. а ^. u_M ^. η₀

Момент пуска: М_пуск = М_ст + М_ин1 + М_ин2

Запас торможения: n_т = М_T / М_{ст т}

Статический момент торможения: М_{ст т} = - S_max ^. m ^. D_бар / 2 ^. u_M ^. η_M

Момент торможения: М_T = - М_{ст т} - М_{т ин1} - М_{т ин2}

Механизм подъема. Кинематическая схема. Конструкция.

Обычно механизмы подъема состоят из зубчатого цилиндрического или червячного редуктора, соединенного через муфту с электродвигателем, и тормозного устройства. Выходной вал редуктора соединяется с барабаном. На барабане закреплен гибкий грузовой элемент, соединенный с грузозахватным устройством. В качестве тормозного шкива можно использовать только полумуфту, находящуюся на валу редуктора. Механизмы подъема груза и изменения вылета стрелы выполняют так, что опускание груза или стрелы возможно только двигателем.

Крепление концов стального каната в устройствах грузоподъемных

Машин.

Для крепления каната на барабан применяют крепление двумя прижимными планками или клиновыми зажимами. Наиболее широкое применение имеет крепление каната планками, прижимающими канат к барабану. При навивке канат из первой крайней канавки на барабане сразу переводят через одну канавку в третью, для чего частично вырубают выступы нарезки, разделяющие канавки. При этом среднюю канавку используют для установки крепежных винтов. Каждая прижимная планка крепится с помощью одного или двух винтов.

Прочность.

Наиболее широко применяемыми универсальными грузозахватными приспособлениями являются грузовые крюки и петли, к которым груз прикрепляется с помощью канатных или цепных строп. По форме крюки подразделяют на однорогие и двурогие. Грузовые крюки изготовляют ковкой или штамповкой из низкоуглеродистой стали 20, допускается изготовление крюков из стали 20Г. После ковки или штамповки проводят нормализацию для снятия внутренних напряжений. Для кранов большой грузоподъемности применяют пластинчатые однорогие и двурогие крюки, собираемые из отдельных элементов, вырезанных из листовой стали 20 или стали 16МС, соединенных между собой заклепками. Различают два типа крюковых подвесок - нормальные и укороченные. В нормальных подвесках траверса, на которой укреплен крюк, соединяется с осью канатных блоков щеками, изготовленными из листовой или полосовой стали марки СтЗ.

Кроме грузовых крюков в грузоподъемных машинах применяются цельнокованые и составные грузовые петли. Форма и размер петель не стандартизованы и поэтому петли необходимо рассчитывать на прочность. При этом цельнокованые петли рассчитывают как жесткую раму (статически неопределимая система), а составные петли - как шарнирные системы; в последнем случае тяги проверяют на растяжение, поперечи-

ну — на изгиб и сжатие как криволинейную двухопорную балку.

Для обвязки груза при его прикреплении к крюку грузоподъемной машины применяются различные виды стропов, изготовляемых из стальных канатов или сварных цепей. Стропы из пеньковых или хлопчатобумажных канатов применяются для подъема груза массой не более 0,5 т. Во избежание повреждения транспортируемого изделия стропы из стальных канатов иногда покрывают пленкой из пластмассы или резины. Стропы следует накладывать на груз без узлов и петель: на острые ребра груза подкладывают специальные подкладки, предохраняющие стропы от перетирания и излома.

Типы грузоподъемных машин.

Машины периодического и непрерывного действия.

Домкрат – механизм для подъема груза на небольшую высоту.

Лебедки - предназначены для подъема и опускания или подтягивания груза, используются или самостоятельно или в качестве силовых элементов подъемных устройств. (тали)

Подъемники – служат для подъема груза в вертикальном направлении на площадках, клетях. (лифты)

Краны – машины для перемещения и подъема груза с помощю грузозахватного устойства.

(козловой, кран-балка, консольные настенные, мостовые краны).

Транспортирования груза.

Ленточный конвейер состоит из следующих элементов: замкнутой (бесконечной) гибкой ленты; хвостового натяжного и переднего приводного барабанов; рабочих роликов, которые поддерживают верхнюю (рабочую) ветвь ленты и формируют ее профиль (прямой или желобчатый); нижних нерабочих роликов, которые поддерживают нижнюю (нерабочую) ветвь ленты; роликовой батареи; загрузочного устройства; плужкового разгружателя или разгрузочной воронки; очистного устройства; привода, включающего электродвигатель, редуктор и муфты; натяжного устройства; металлоконструкции (станины). Основными достоинствами ленточных конвейеров являются: простота конструкции, надежность в работе, удобство технического обслуживания и ремонта, сравнительно небольшая масса, возможность перемещения грузов при значительных углах наклона и их разгрузки в любом месте трассы конвейера, непрерывность транспортировки при высокой степени автоматизации. К недостаткам ленточных конвейеров можно отнести относительно высокую стоимость и малую долговечность ленты, невозможность эксплуатации при высокой температуре, сложность транспортирования грузов с острыми кромками и др. Производительность ленточных конвейеров зависит от ширины, профиля и скорости движения ленты и насыпной плотности транспортируемого груза и может достигать 30000 т/ч. На металлургических предприятиях обычно применяют стандартные ленты шириной 300...3000 мм. Скорость движения ленты обычно составляет 1...3 м / с и более (до 8 м / с). Длина ленточных конвейеров определяется прочностью ленты и особенностями привода. При одном приводном барабане и при использовании ленты с текстильной основой длина конвейера обычно составляет 25...100 м, применение многобарабанных приводов и современных высокопрочных лент дает возможность увеличить длину конвейера до 8...10 км. Трассы ленточных конвейеров отличаются большим разнообразием и могут быть горизонтальными, наклонными и др. При этом для устранения осыпания груза угол подъема β принимают равным не более 2 / 3 угла естественного откоса транспортируемого груза в движении φ_Д; обычно величина β не превышает 10...20 °.

Конвейеры разделяются на стационарные, передвижные и переносные.

По конструкции и назначению различаются конвейеры общего назначения и специальные (для пищевой промышленности, приборостроения и др.) Скорость ленты зависит от ее ширины, транспортируемого груза и способа его разгрузки. Нормальный ряд значений скорости в соответствии с ГОСТ 22644-77 следующий: 0,25; 0,315; 0,4; 0,5; 0,63; 0,8; 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0 м/с.

При разгрузке ленты через концевой барабан значения υ можно выбирать по таблице; при разгрузке с помощью барабанного разгружателя указанные в таблице значения υ уменьшается на 25 %; при использовании плужкового сбрасывателя принимают υ=1-2 м/с.

Транспортируемые грузы	Скорость υ, м/с, при ширине ленты В, мм
400...500	650...800	1000...1200	³1400
Пылевидные и порошкообразные	0,8	0,8	1,0	1,0
Порошкообразные влажные, зернистые	1,25...1,6	2,0...2,5	2,5...4,0	3,15...5
Мелкокусковые, среднекусковые	1,25...1,6	1,6...2,0	2,0...2,5	3,15
Крупнокусковые	–	1,6...2,0	1,6...2,0	3,15

Основных параметров.

Привод ленточного конвейера состоит из электродвигателя, редуктора, приводного барабана и муфт. По числу приводных барабанов различаются приводы одно-, двух- и многобарабанные; по числу двигателей – одно-, двух- и многодвигательные.

Определяем частоту вращения n _бп,, крутящий момент Т_бп и мощность Р _бп на приводном барабане:

n_бп = 60× υ / (p×D_бп)
T _бп = F_t × D _бп / 2
Р _бп = K_пот × F_t × υ т.

Здесь K_пот = 1,1…1,2 – коэффициент запаса сцепления ленты с барабаном.

Находим потребную мощность электродвигателя

Р _потр. = P_бп / h = 84,2 / 0,85 = 99 кВт,

По каталогу выбираем асинхронный электродвигатель типа АИР 315S6 с номинальной мощностью Р _дв = 110 кВт, частотой вращения n _дв = 975 об / мин, номинальным крутящим моментом на валу:

T _ном = 9550× Р _дв / n _дв = 9550×110 / 975 = 1077 Н×м

Определяем необходимое передаточное число редуктора:

u _ред = n _дв / n _бп = 975 / 38,2 = 25,52.

По каталогу выбираем цилиндрический горизонтальный двухступенчатый редуктор типа РМ–500 с передаточным числом u _ред = 25, допускаемым моментом на тихоходном валу [ T ] = 25 кН×м и диаметрами валов соответственно быстроходного d _б = 50 мм и тихоходного d _т = = 80 мм. Габаритные размеры редуктора: L = 986 мм – длина, В = 350 мм – ширина, Н = 592 мм – высота.

Муфты, устанавливаемые на валах редуктора, подбираем в соответствии с диаметром вала и проверяем по расчетному моменту Т _р = (1,2...1,5)× Т _ном, где меньшие значения коэффициента принимают для легкого режима работы, а большие – для тяжелого.

Определяем расчетные моменты для быстроходного Т _рб и тихоходного Т _рт валов редуктора:

Т _рб = 1,5× T _ном = 1,5×1077= 1616 Н×м = 1,6 кН×м;
Т _рт = 1,5× T _бп = 1,5×18,3 = 27,5 кН×м.

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора (см. выбираем упругую втулочно–пальцевую муфту типа МУВП 2000-63 (ГОСТ 21424-93), для которой допускаемый крутящий момент равен [ T ] = 2000 H×м, т. е. Т _рб < [ T ].

Для соединения вала приводного барабана с тихоходным валом редуктора принимаем зубчатую муфту типа МЗ 40000-140 (ГОСТ 5006-83), для которой допускаемый крутящий момент [ T ] = 40 кН×м, т. е. Т _рт < [ T ].

Тяговый расчёт ленточного конвейера. Формула Эйлера. 15. Определение сопротивления движению ленты на прямолинейном горизонтальном участке конвейера.16. Определение сопротивления движению ленты на прямолинейном наклонном участке конвейера. 17. Сосредоточенные сопротивления движению ленты конвейера.

В основе тягового расчета лежит определение натяжений по длине трассы ленточного конвейера, которое выполняется методом обхода контура, для чего трассу разбивают на характерные участки, разделенные точками, и последовательно находят натяжение ленты F_j в каждой j -й точке трассы по формуле

F_j = F_{j –1} + R_{j –1, j,где} F_{j –1} – натяжение в предыдущей точке трассы конвейера;
R_{j –1, j} – сопротивление движению ленты на участке конвейера между j -й и (j – 1)-й точками. Распределенные сопротивления действуют на всех участках трассы конвейера и обусловлены сопротивлением движению ленты по роликоопорам: при перегибе ленты, при её качении по роликам и трении в подшипниках роликов, а на наклонных участках дополнительно под действием веса ленты и расположенного на ней груза.

Сосредоточенные сопротивления возникают только в определенных местах трассы конвейера: на барабанах, в пунктах загрузки и разгрузки, на очистных устройствах и др.

Сопротивление на прямолинейном участке рабочей ветви R _р равно

R _р = w _p× l ×(q _г + q _л + q _pp) ± h ×(q _г + q _л),

где l и h – горизонтальная и вертикальная проекции длины рассматриваемого участка, соответственно, м;
w _p – коэффициент сопротивления движению ленты на рабочей ветви;
q _г, q _л, q _pp – погонная сила тяжести груза, ленты и рабочих роликов, соответственно.

Сопротивление R _х на прямолинейном участке холостой ветви равно

R _х = w _x× l ×(q _л + q _px) ± h × q _л;

где q _pх – погонная сила тяжести холостых роликов, Н / м.

Сопротивление в месте загрузки конвейера равно

R _заг = h _в× q _г,

где h _в – высота воронки, принимаемая равной 0,7 м при υ < 1 м / с и 0,9 м при υ ³ 1 м / с.

Сопротивление на отклоняющем (или оборотном) барабане

R _бо = (F _бо)_нб – (F _бо)_сб = w _бо×(F _бо)_нб,

где (F _бо)_нб и (F _бо)_сб – натяжения ленты на отклоняющем барабане набегающей и сбегающей ветвей ленты, соответственно;
w _бо – коэффициент сопротивления движению ленты на отклоняющем барабане; оно принимается равным:

- w _бо = 0,02 при угле обхвата отклоняющего барабана лентой a < 90 °;

- w _бо = 0,03 при 90 ° ≤ a < 180 °;

- w _бо = 0,06 при a ≥ 180 °.

усилие на отклоняющем барабане определяется следующим образом:

(F _бо)_сб = (1 + w _бо)×(F _бо)_нб = (1,02...1,06)×(F _бо)_нб.

Сопротивление на приводном барабане

R _бп = (F _бп)_нб – (F _бп)_сб = w _бп×(F _бп)_нб,

где w _бп – коэффициент сопротивления движению на приводном барабане; принимается равным w _бп = 0,03...0,05, т. е. несколько меньшим, чем на отклоняющем барабане, поскольку в данном случае потери на трение в подшипниках не влияют на натяжение ленты.Сопротивление барабанного разгружателя определяется по формуле

R _раз = (q_г + q _л)× L _раз× w _p + q _г× h _раз + 1,04× F _раз,

Сопротивление очистных устройствравно

_оч = (300...500)× В,

где меньшие значения числового коэффициента, имеющего размерность Н / м, принимают для сухих грузов, а большие – для влажных и липких грузов; В – ширина ленты в метрах.

После определения сопротивлений движению на всех участках трассы конвейера находят натяжение набегающей ветви ленты на приводном барабане F_n = F _нб, которое выражается через неизвестную величину натяжения F ₁ = F _сб сбегающей ветви ленты в следующем виде F _нб = С ₁× F _сб + С ₂,

где С₁ и С₂ – коэффициенты, значения которых получают при последовательном определении сил натяжения ленты в характерных точках j = 1... n.

Коэффициент С ₁ учитывает сосредоточенные сопротивления, величина которых зависит от натяжения ленты, а коэффициент С ₂ учитывает распределённые сопротивления, величина которых не зависит от натяжения ленты.

Вторым уравнением, связывающим усилия F _нб и F _сб, является формула Эйлера, которая с учётом коэффициента запаса сцепления ленты с приводным барабаном K _сц = 1,1...1,2 имеет вид: F_нб × K _сц = F _сб×е ^{f a}. Решая систему уравнений, находят значения натяжений F _нб и F _сб, после чего строят диаграмму натяжений ленты.

I. Грузоподъёмные машины

Пуск и торможение механизма передвижения. Пробуксовка и юз.

Пробуксовка – ненадежное сцепление колес с рельсами.

Пуск – подача двигателем момента необходимого для преодоления сопротивления сил трения, сил инерции движению.

Торможение – подача момента необходимого для преодоления сопротивления сил трения, сил инерции торможению.

Юз -