Грузоподъемные механизмы и машины

Грузоподъемные механизмы и машины 

Классификация грузоподъемных механизмов

• домкраты
• лебедки
• строительные подъемники
• погрузочно-разгрузочные машины
• строительные краны

На строительстве горных предприятий широко применяются грузоподъемные машины при монтаже конструкций зданий, технологического оборудования и на погрузо-разгрузочных работах. Их структура включает основание, несущую систему, силовой механизм и приспособление для связи груза и несущей системы.

         Различают 4 класса грузоподъемных механизмов и машин, ГПП:

1. Грузоподъемные механизмы для линейного перемещения груза
2. Строительные и монтажные подъемники
3. Погрузочно-разгрузочные машины
4. Строительные и монтажные краны.

Кроме того, грузоподъемные механизмы делятся на переносные, передвижные, стационарные и самоходные.

Характеристики грузоподъемные механизмы

размер рабочей зоны, грузоподъемность, высота подъема, грузовой момент, мощность привода, скорость перемещенного груза.

К грузоподъемным механизмам относятся домкраты, тали, лебедки. Домкраты служат для подъема грузов на высоту до0,6 м, при монтажных работах для передвижения и выверки конструкций и представляет телескопическую раздвижную пару с приводным и тормозным устройствами. Имеются винтовые, гидравлические и реечные домкраты. Винтовой имеет рукоятку 1, при повороте которой винт 2 перемещается в гайке 3 корпуса вниз или вверх в зависимости от установки защелки 5 храповика 4. Поднятый груз удерживается самоторможением винта (рисунок 1 а).

Рисунок 1 – Домкраты:

а – винтовой; б – реечный; в – гидравлический; г – беспоршневой.

Масса груза поднимаемого домкратом

 ,

где   Р – усилие на рукояти, Н (грузоподъемность  1 – 20 тн).

  R, S, h – радиус рукояти, шаг винта, к.п.д. домкрата.

Реечный домкрат (рисунок 1 б) поднимает груз при вращении рукояти 1, передающий через колесо 6 крутящий момент на вал-шестерню, которая выдвигает рейку 7 с грузовой площадкой (грузоподъемность до 0,5-10 тн).

Масса груза формула расчета

где   i – передаточное число шестерни и рейки;

        d – диаметр делительной окружности реечной шестерни.

В гидравлическом домкрате усилие подъема  от рукояти 1 сообщает плунжеру 11 цилиндра 10 возвратно-поступательное движение, при этом Рабочая жидкость из резервуара 12 через клапаны 13 и 9 поступает под поршень 8. Груз удерживается клапаном (рисунок 1 в).

Масса груза

                                          где   D– передаточное число шестерни и рейки;

        l – диаметр делительной окружности реечной шестерни.

Гидродомкраты надежны, компактны, грузоподъемность до 50-200 тн.

Грузовые тали

Грузовые тали используют для сборочных т монтажных работ в местах, где применение домкратов затруднительно. Груз крепится на крюке тали, крюк с обоймой подвешивается на петле грузовой цепи, которая перемещается при вращении приводной звездочки. Удерживается груз тормозом с храповым остановом. Грузоподъемность талей с зубчатыми и червячными передачами составляет 2,5-100 кН, высота подъема груза до3 м. Электротали имеют грузоподъемность 25-500 кН, скорость подъема 0,085-0,42 м/сек. Во взрывоопасных условиях тали оборудуют пневмоприводом, реже гидроприводом.

Строительные лебедки

Строительные лебедки предназначены для подъема и перемещения грузов с помощью канатов, навиваемых на барабан. Лебедки общего назначения применяются как самостоятельные грузоподъемные машины, а специальные – как часть кранов, подъемников и других машин. Привод лебедок может быть ручным, электрическим и гидравлическим. Главные параметры – тяговое усилие, канатовместимость и скорость каната. Ручные лебедки используются при малых объемах монтажных работ, когда перемещение груза идет с малой скоростью. Тяговое усилие 5-100 кН, канатовместимость -20-300м. При  вращении вручную вала 1 крутящий момент через шестерни 2 и 4 передается на вал 5. Тормоз 3 обеспечивает остановку груза и спуска при обратном вращении рукояти.

Электрореверсивная лебедка

Электрореверсивная лебедка имеет связь между барабаном 5 и двигателем 8 через редуктор 6. Подъем и спуск груза производятся реверсированием двигателя. Тормоз 7 автоматически замыкается пружиной или грузом при отключении двигателя. Электролебедки являются основным силовым оборудованием многих строи тельных машин. По назначению различают тяговые и грузоподъемные лебедки (рисунок 2).

Рисунок 2 – Схемы  лебедок:

а – реечная; б – электрореверсивная: в – зубчато-фрикционная

Подъемники для перемещения грузов имеют платформы, клети или коши, движущиеся в направляющих; применяются для подъема строительных материалов, подачи материалов в  смесительные машины и грохоты. Они просты по конструкции и в монтаже. Особо целесообразно их применение при отделочных, ремонтных, электромонтажных работах, когда из-за малых грузопотоков можно высвободить краны.

Строительные подъемники (рисунок 3) делят на грузовые и грузопассажирские

Подъемники промышленные и строительные

Мачтовый строительный подъемник имеет опорную раму 2 с пневмоколесами 1. Мачта 3 имеет направляющие для платформы 5 поднимаемой лебедкой 5 и канатом 7, проходящим через блок 7 мачты. Грузоподъемность до300 кг, высота подъема до20 м.

Грузопассажирские мачтовые подъемники дополнительно оборудуются ограничителями грузоподъемности и блокировкой кабины. Грузоподъемность до800 кггруза или до 10 человек, скорость подъема до 35 м/мин.

Шахтный подъемник для подъема бетона, сыпучих материалов на высоту до100 ми массой до 3 тн может устанавливаться снаружи и внутри здания. Ковш 3 с грузом размещается на площадке или в клети 2, которая поднимается лебедкой по направляющим мачты шахты

Ковшовый (скиповой) подъемник служит для подачи материалов в смесительные и дробильно-сортировочные машины. Ковш 1 емкостью в 1 м³ загружается в углублении, поднимается канатом 2 и лебедкой по направляющим 3 и на заданной высоте опрокидывает груз в приемник.

Струнный подъемник имеет 2-4 направляющих каната между нижней рамой на почве и вершиной на здании. На платформе предусмотрен выдвижной монорельс для подачи материалов. Высота подъема до40 м, грузоподъемность 0,2 – 0,5 тн.

Монтажные подъемники выполняются в виде двухзвенной или телескопической стрелы. На верхнем конце имеется платформа для  рабочих. Стрела монтируется на шасси автомобиля или на прицепе с выпосными опорами. Грузоподъемность 0,2-0,5 тн, радиус зоны 20-30 м.

Рисунок 3 – Строительные подъемники:

а – мачтовый; б – схема запасовки канатов; в – шахтный;

г – скитовый; д - гидроподъемник

При шахтном строительстве широко используются краны для монтажа сборных конструкций, зданий и технологического оборудования надшахьного комплекса (эстакад, галерей, копров, погрузочных бункеров, очистных сооружений, зданий административно-бытовых комбинатов). Краны подразделяют на самоходные, стационарные, переставные и приставные, а по конструкции делят на башенные, пролетные и стреловые.

Башенные краны

Башенные краны с башнями решетчатого типа и трубчатого могут быть с поворотной платформой и с поворотной стрелой. Башенный кран общего назначения с поворотной платформой имеет ходовую раму

1 с механизмом передвижения

2 полноповоротная платформа

3 с контргрузом

4 устанавливается на опорно-поворотном устройстве

башня 7 шарнирно соединена с платформой и удерживается стойкой 8

стрела 9 – канатным расчалом

10 вылет стрелы изменяется лебедкой 11 и полиспасом 12 (рисунок 4).

Рисунок 4 – Башенные краны:

а – общего назначения с поворотной платформой; б – с трубчатой башней

Пролетные краны делятся на козловые, мостовые и кабельные и используются на полигонах и складах железобетонных изделий, на площадках укрупненной сборки, строительства промышленных зданий и т.д.

Стреловые самоходные краны имеют применение на монтажных, подъемно-транспортных работах в строительстве, особенно при разбросанных объектах с малыми объемами работ (электроподстанции, здания вентиляционных и компрессорных установок и др.) По ходовому оборудованию они делятся на железнодорожные, гусеничные, пневмоколесные, тракторные и автомобильные. Грузоподъемность их от 4 до 200 тн.

         Эксплуатационная сменная производительность кранов и подъемников

  ,

где     Р – наибольшая грузоподъемность, тн;

К_г, К_в – коэффициенты использования грузоподъемности и времени смены;

 t_ц – продолжительность цикла, мин.