Запасовка каната на лебедке

Выбор схемы запасовки каната грузового полиспаста

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, т кратность, uп грузо-подъемность, т кратность, uп до 1 т 1; 2 до 8 т 2 2,25…6,3 2; 3 10…16 2; 3 8…16 3; 4 20…32 3; 4 20…32 5; 6 40…50 4; 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 подшипника Условия работы
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
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

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

Таблица 5.3 – КПД крановых полиспастов

Кратность полиспаста u п

2 3 4 5 6 8 Скольжения 0,98 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 Качения 0,99 0,98 0,97 0,96 0,95 0,93

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 4301/1 по ГОСТ 25835-83 M1 1M 3,15 M2 1M 3,35 M3 1M 3,55 M4 2M 4,0 M5 3M 4,5 M6 4M 5,6 M7 5M 7,1 M8 6M 9,0

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 F 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: 8235 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Запасовка канатов

Основной частью любого грузоподъемного механизма являются канатные системы, представленные самими канатами, навитыми на барабаны, блоками и лебедками. Канаты с блоками представляют собой полиспасты — простейшие грузоподъемные механизмы, обеспечивающие преимущество в усилии. Кратностью прохождения троса меж блоками определяется запасовка канатов. Кратность этого механизма позволяет поднимать груз при пропорционально меньшем усилии лебедки. Так, скажем, схема запасовки каната, имеющая кратность равную двум, потребует практически вдвое меньшего усилия, трем – втрое, и т. д.

Существует большое разнообразие схем запасовoк грузовых канатов. Каждая схема определяется сферой применения и конструктивными особенностями грузоподъемной техники. Основное различие определяется:

  • типом полиспастов, которые бывают одинарными или сдвоенными;
  • кратностью запасовки канатов.

При одинарном полиспасте трос навивается на барабане лебедок одним концом, при этом второй жестко крепится в системе. В случае сдвоенного запасовка канатов на барабаны лебедок производится путем намотки обоих концов троса. Следует отметить, грузоподъемные способности сдвоенного полиспаста значительно превышают возможности одинарного.

Кратность запасовки начинается с единицы. И, в зависимости от требуемой грузоподъемности, она может принимать любые значения (обычно ограничена 6, 8). Однако, следует учитывать, что с ростом этой цифры снижается КПД подъемного механизма.

Практические схемы запасовок грузовых канатов

Схемы запасовки грузового каната на кране может иметь различные значения кратности, однако на практике чаще применяется одно, двух и четырехкратные схемы.

Однократная на кране обеспечивает максимальную скорость подъема. Правда, высокой грузоподъемностью такие краны не отличаются, поскольку вся тяжесть груза (плюс затраты на силы трения) ложится на грузовую лебедку. По такой же схеме, как правило, производится запасовка канатов лифта.

Двукратная схема находит широкое применение в конструкции кранов различного назначения:

Подвижный блок полиспаста устанавливается в крюковой подвеске. Чаще всего встречаются такие запасовки канатов на мостовом кране или автокране. Кроме того, схемы запасовки канатов мостового крана предусматривают наличие сдвоенного полиспаста. Это значительно повышает его грузоподъемность и увеличивает скорость выполнения операций.

Четырехкратная схема используется в подъемных кранах высокой грузоподъемности. Она позволяет использовать лебедку вчетверо меньшей мощности, с сопутствующим снижением энергетических затрат. Расположение обоих подвижных блоков полиспастовой схемы ограничено конструкцией крюковой подвески. Четыре нитки (отрезка) троса системы связывают их и неподвижные блоки крановой головки.

По четырехкратной схеме обычно реализована запасовка троса на манипуляторе и на тельфере. Четырехкратной бывает и запасовка стрелового каната, отвечающего за удержание и подъем стрелы. Хотя достаточно часто полиспаст этой канатной группы бывает выполнен по шестикратной схеме. На сегодняшний день существуют грузоподъемные механизмы с переменными значениями кратности (2 – 4). Такие краны рассчитаны на работу с разными грузовыми пределами.

Источник

Полиспасты: от расчетов до запасовки

Полиспаст – переносная блочная система, предназначенная для подъема и перемещения грузов разной степени тяжести. Это устройство применяется в строительной сфере, логистике, альпинизме и во время спасательных работ. Чтобы изготовить полиспаст своими руками, нужно знать конструктивные особенности этого приспособления, способы крепления канатов к грузоподъемнику и технологию проведения запасовки.

Общие сведения о полиспастах

Полиспаст состоит из 2-х и более шкивов (блоков), связанных при помощи веревочных канатов или цепей:

  1. Неподвижный шкив. Этот блок крепится к крепким статичным элементам или спецтехнике. Он включает в себя несколько роликов. По каждому из них проводятся веревки, металлические канаты или железные цепи. Неподвижный шкив распределяет давление между элементами конструкции. Величина давления на каждый канат определяется числом роликов.
  2. Подвижный шкив. Этот блок прикрепляется к грузу и используется для поддержания работоспособности грузоподъемного механизма. Он оборудован крюком, карабином и магнитом. Подвижный шкив, прикрепляясь к грузу, способен выиграть в усилиях.

Простые полиспасты могут состоять из 1 шкива и веревки. В них ролик располагается над грузом: на потолке, балке или опоре. Первый конец веревки связан с крюком и спускается к поднимаемому грузу. Человек тянет второй конец веревки, поднимая тяжелый объект. Сложные устройства для подъема груза включают в себя несколько простых блоков и дают больший выигрыш в силе.

Принцип действия полиспастов основан на правиле рычага. Через неподвижный шкив перекидывается веревка. Груз поднимается на высоту посредством прикладывания усилий, соразмерных с весом поднимаемого объекта. Длина каната или цепи должна быть сопоставима с высотой, на которую поднимается груз. Для снижения количества затрачиваемых усилий необходимо, чтобы подвижный блок осуществлял движение параллельно грузу.

Существуют следующие разновидности полиспастов:

  1. По предназначению: силовые и скоростные. Силовые механизмы предназначены для транспортировки тяжелых объектов. Они обеспечивают выигрыш в силе за счет потерь в расстоянии и скорости. Скоростные полиспасты позволяют ускорить процесс транспортировки легких грузов за счет уменьшения прикладываемых усилий.
  2. По сложности схемы. В простых схемах подъема груза при помощи блоков все ролики соединены последовательно при помощи 1 цепи или каната. Сложные системы отличаются высокой производительностью. Выигрыш в силе обеспечивается при меньшем количестве блоков.

Полиспасты используются для следующих операций:

  1. Для натяжения кабелей, силовых линий и подвесных конструкций.
  2. Совместно с лебедкой для вытаскивания автомобиля или иного вида транспорта, застрявшего в грязи или грунте.
  3. Для проведения такелажных работ при транспортировке тяжелых конструкций.

Полиспастами оснащаются различные виды кранов, гидравлические и электрические приводы. Они также применялись в старых прототипах лифтов.

Расчет полиспаста

Перед изготовлением полиспаста требуется рассчитать основные технические характеристики грузоподъемной конструкции. Расчеты требуется для составления чертежей и производятся согласно параметрам рабочего помещениями и весом груза.

Для определения нагрузок, влияющих на блочную систему в ходе эксплуатации, нужно рассчитать параметры, действующие на отдельные блоки:

  1. Силу воздействия поднимаемого груза (SC).
  2. Тяговую силу двигателя (SM).
  3. Угол отклонения (α). При расчете параметров полиспаста этой характеристикой можно пренебречь, потому что у современных устройств угол отклонения отсутствует.
  4. Диаметр блока (D).
  5. Диаметр втулки (d).

Уравнение, использующееся для нахождения моментов силы, имеет следующий вид: SM * R = SC*R + l*SC*R + N* g*d/2, где:

  1. SM * R – момент силы, с которой груз оказывает влияние на блочную систему.
  2. l – коэффициент, характеризующий жесткость ручного веревочного каната при огибании ролика. Он зависит от структуры витков троса и определяется экспериментальным методом.
  3. Нагрузка на ось шкива. Она определяется по формуле: 2*SC*R.
  4. g – коэффициент, характеризующий силу трения втулки шкивов.

Коэффициент полезного действия полиспаста определяется по следующей формуле: η = SC/SM. На этот параметр влияют качество изготовления блоков и сложность схемы. Существует следующие уровни КПД блочной системы:

  1. 97% — используется в качестве среднего значения, если в элементах грузоподъемного устройства присутствуют подшипники качения и втулки из бронзы.
  2. 95% — используются подшипники скольжения.
  3. 93% и ниже – при работе грузоподъемного механизма в суровых природных условиях или в помещениях с высокой температурой.

При расчете также рекомендуется определить КПД остальных обводных роликов, в зависимости от конструктивных особенностей грузоподъемного механизма.

Способы крепления веревки к грузоподъемному механизму

Грузовая веревка позволяет автоматически фиксировать поднимаемый груз, что сказывается на проходе узлов. Ее нужно заправить так, чтобы исключалась возможность перетирания из-за частых контактов с остальными частями грузоподъемной конструкции. Выделяют 3 основных метода крепления веревки к полиспасту:

  1. С помощью схватывающих узлов, изготавливающихся из репшнуров диаметром до 8 мм. Они обладают высокой прочностью и начинают сползать с веревки только при нагрузке 10 – 13 кН. Схватывающие узлы не подвергает канат деформации. При длительной эксплуатации они оплавляют оплетку и прилипают к веревке, становясь предохранителями.
  2. С помощью зажима общего направления. Его рекомендуется применять на влажных и обледенелых веревках. Зажим начинает сползать без возникновения деформаций при нагрузке 6-7 кН.
  3. При помощи личного зажима. Он сползает при нагрузках от 4 кН, разрывая оплетку.

Для фиксации канатов кранов требуется закрепить 1 конец веревки запреткой или тросовым зажимом. На лебедках трос фиксируется на специальных креплениях при помощи клина и прижимной планки.

Простейший подъемный механизм своими руками

В домашних мастерских можно изготовить простой полиспаст из подручных материалов. Он способен поднимать легкие грузы и может использоваться только для разовых работ. Чтобы сделать полиспаст своими руками, нужно приобрести следующие комплектующие:

  1. Шпильки с резьбой, изготовленные из металлических материалов.
  2. 2 ролика.
  3. Подшипники.
  4. Веревка или трос.
  5. Крюк.

На стальную шпильку устанавливают подшипник, накручивают гайку и стопорят. К шпильке присоединяется крюк для снижения усилий, требующихся для прокручивания самодельного вала. Первый конец веревки располагается на статичной платформе. Для поднятия груза требуется потянуть второй конец троса вверх. Для удобства работы рекомендуется сделать дополнительный блок и пропустить через него веревку. Это позволит соединить канат с лебедкой и фиксировать транспортируемый объект в промежуточном положении.

Запасовка полиспастов

Запасовка – процедуру изменения местоположения шкивов и дистанции между ними. Целью этой операции является регулирование скорости и высоты подъема грузов в соответствии с определенной схемой прохождения троса по блокам грузоподъемного механизма. Существуют следующие разновидности запасовки:

  1. Однократная. На крюке закрепляется 1 веревка, которая проводится через все неподвижные блоки и наматывается на барабан.
  2. Двукратная. Первый конец каната крепят на головке поворотного элемента крана, второй – на лебедке. Этот способ запасовки может применяться на кранах стрелового типа.
  3. Четырехкратная. 2 рабочих ветви троса проводятся через шкивы рабочей стрелы. Соседние полиспасты скрепляются между собой при помощи статичного блока, устанавливаемого на стойке платформы. Этот метод запасовки используется для устройств с большой грузоподъемностью.

Существует также переменная запасовка. Она бывает как двукратной, так и четырехкратной. Подвижные ролики устанавливаются на нескольких подвижным обоймах, удерживаемых при помощи каната. Кратность запасовки изменяется посредством опускания подвески крюка на опору при сматывании веревки.

Источник

Читайте также:  Нерегулируемая ступица для лада 4х4
Поделиться с друзьями
Авто4х4