Лекция 4. ГИБКИЕ ПОДЪЕМНЫЕ ОРГАНЫ

Для большинства грузоподъемных механизмов применяются гибкие органы следующих типов конструкций:

- грузовые сварные цепи;

-грузовые шарнирные пластинчатые цепи;

-пеньковые канаты;

-стальные проволочные канаты (тросы).

Грузовые сварные цепи.Состоят из звеньев овальной формы, изготовляемых из круглой стали посредствам сварки. Основными размерами звеньев являются:

- шаг ( t ), равный длине большой оси внутреннего овала;

- ширина звена (В);

-диаметр цепной стали (d ).

В зависимости от соотношения между размерами шага и толщиной цепной стали сварные цепи подразделяются:

-короткозвенные;

-длиннозвенные.

Для изготовления сварных цепей применяется сталь Ст. 2 и Ст. 3. Известно несколько способов изготовления звеньев сварных цепей. В практике наибольшее применение получили кузнечный (горновой) и электрический (электроконтактный) способы сварки звеньев. При кузнечной сварке концы заготовки звена свариваются (проще в изготовлении) на одной из полукруглых частей звена. При электроконтактной сварке звено составляется из двух полузвеньев, соединяемых друг с другом с помощью стыковой электросварки. Места сварки в этом случае располагаются на прямых сторонах звена. Применение электроконтактной сварки повышает прочность и культуру производства сварных цепей.

Цепи принято изготовлять в виде отрезков (секций), из которых по требованию составляется цепь нужной длины. Соединение концов отрезков между собой производится с помощью соединительных звеньев. Для установки рабочих органов применяются специальные соединительно-установочные звенья.

При наборе отдельных секций и цепи в целом из звеньев кузнечной сварки необходимо (в целях повышения износостойкости и прочности цепи) добиваться того, чтобы сварные концы каждой пары смежных звеньев попадали в один шарнир. Для цепей электроконтактнои сварки порядок набора цепей безразличен. После изготовления цели подвергаются отжигу. Сварные цепи должны испытываться под нагрузкой, равной половине разрушающей нагрузки; никакие остаточные деформации при этом не допускаются.

Сварные цепи применяются в подъемных машинах небольшой грузоподъемности (тали, лебедки, краны с ручным приводом, тельферы) в качестве новных подъемных органов; наибольшее же применение они имеют в качестве чалочных приспособлений для подвешивания грузов к грузозахватным устройствам.

Недостатками сварных цепей являются;

- большой собственный вес;

- чувствительность к толчкам я перегрузкам;

-внезапность разрыва;

-большой износ звеньев в местах сопряжения;

- малые допустимые скорости движения.

Преимущества сварных цепей: большая гибкость во всех направлениях и возможность применения блоков и барабанов малых диаметров, простота конструкции и изготовления.

В силу указанных недостатков применение сварных цепей в качестве подъ-емных органов ограничено; ими пользуются лишь в некоторых указанных выше механизмах с ручным приводом при условии, что диаметры барабанов и блков (D)), огибаемых цепью, должны быть не меньше 20 d (где d — диаметр цепной стали). При машинном приводе соотношение диаметров барабанов или блоков допускается не меньше 30 d. При использовании сварных цепей в качестве подъемных органов предпочтение отдается калиброванным цепям из тех соображений, что значительное несоответствие шага некалиброванной цепи и шага ячеек звездочек влечет за собой частые ее защемления и удары, а следовательно, и быстрое разрушение.

Грузовые шарнирные пластинчатые цепи.Пластинчатые цепи состоят из пластин, шарнирно соединенные между собой пальцами.

Цепи для небольших на грузок изготовляются с двумя пластинами; для больших грузоподъемностей число пластин может доходить до 12. На цапфах пальцев пластины фиксируются различными способами. Первый способ — простая расклепка конца цапфы; — применяется в цепях, рассчитанных на малые нагрузки. В цепях, рассчитанных на большие нагрузки, под расклепанный конец цапфы подкладывают шайбы. Крепление со шплинтами и шайбами или только со шплинтами применяется в цепях, которые приходится часто разъединять.

А Б В Г Д Е

Способы фиксирования пластин цепи на вальцах

Удлиненные пальцы включаемые иногда в цель служат для складывания свободного конца цепи, чтобы он не мешал во время работы

Пластнчатые цепи с удлиненными пальцами

В качестве подъемных органов пластинчатые цепи применяются для ручных талей, а при машинном приводе — для лебедок и подъемных механизмов большой грузоподъемности с малыми скоростями движения, при условии подъема груза в направляющих.

Однако в настоящее время в механизмах с машинным приводом они все больше вытесняются стальными проволочными канатами.

Пластинчатые цепи по сравнению со сварными имеют ряд преимуществ. Благодаря тому, что пластины не сварные, а из целого куска, надежность работы выше. Пластинчатые цели обладают большой гибкостью поэтому звездочки для них могут иметь небольшое число зубьев и небольшой диаметр, что уменьшает конструктивные размеры механизма и удешевляет его стоимость. Кроме того, трение в шарнирах такой цепи значительно меньше, чем трение в сопряженных местах звеньев сварной цепи той же грузоподъемности.

Недостатком пластинчатых цепей является то, что их нельзя нагружать усилием действующим под углом к плоскости вращения звеньев, так как в этом случае в пластинах получается слишком большое напряжение на изгиб, а это может привести к излому пальцев. Нельзя применять пластинчатые цепи в пыльных помещениях, — шарниры цепей очень чувствительны к абразивной пыли.

Материалом для пластин и пальцев служит сталь 40, 45 и 50. Максимальная скорость шарнирных цепей не должна превышать 0,25 метров в секунду.

Пеньковые канаты.Пеньковые канаты обладают низкими механическими свойствами (быстрый износ, небольшая прочность, подверженность механическим повреждениям и различным атмосферным влияниям и т. д.); поэтому в качестве подъемных органов они встречаются только в подъемных устройствах с ручным приводом (канатные полиспасты). При этом диаметры блоков, огибаемых канатом должен быть не менее 10d (где d — номинальный диаметр каната).

Главным же образом пеньковые канаты используют в качестве чалочных приспособлений для подвязывания грузов к захватным устройствам (крюкам и т. д.). Пеньковые канаты в большинстве случаяв состоят из трех пеньковых прядей, а каждая прядь — из отдельных каболок (канатная пряжа). Крутка прядей и каболок производится в противоположных направлениях. По способу изготовления и количеству прядей пеньковые канаты разделяются на:

- тросовые (фиг. 35, а);

- кабельные (фиг. 35, б).

Сечение пеньковых канатов

Последние получают скручиванием трех обыкновенных канатов. Для защиты пеньковых канатов от сырости их часто пропитывают смолой. Смоленые канаты более стойки против влаги и гниения, но зато они тяжелее и недостаточно гибки; кроме того, их прочность приблизительно на 20% ниже прочности несмоленого каната. По величине разрывного усилия пеньковые канаты разделяются на канаты 1-го и 2-го сортов.