СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ

ЛЕБЕДКИ

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЛЕБЕДКИ

Номенклатура кранов специальных типов несравненно шире, чем кранов общего назначения. С другой стороны, каждый конкретный тип специального крана предназначен для более локального применения, то есть способен обеспечить выполнение подъемно-транспортных операций в более специализированных условиях, но зато и с большей полнотой, нежели краны общего назначения.

Вследствие специфики своей работы специальные краны, как правило оснащаются специальными грузозахватными устройствами, специальными лебедками и другими механизмами и приспособлениями, не встречающимися в кранах общего назначения.

Их многообразие диктуется необходимостью как выполнения различного вида подъемно-транспортных операций, так и работы с разными типами грузозахватных устройств.

В расчете каждой из типов специальных лебедок имеется много специфики, связанной с особенностями их работы как элемента специального крана.

 МНОГОСКОРОСТНЫЕ ЛЕБЕДКИ

Способы изменения рабочих скоростей

В ряде случаев возникает необходимость, помимо номинальной скорости, иметь еще одну или несколько дополнительных, а именно:

пониженные (установочные) скорости для точной установки грузов при строительных, монтажных и специальных технологических работах;

повышенные скорости для быстрого перемещения грузов малого веса;

повышенные скорости спуска груза.

Изменение рабочих скоростей может быть достигнуто различными способами: регулированием числа оборотов электродвигателей или гидродвигателей, применением многоскоростных двигателей, и, наконец, механическим путем – с помощью специальной конструкции многоскоростной лебедки. Установочную скорость можно получить путем кратковременного периодического включения тормоза. Повышение скорости движения груза пропорционально уменьшению его веса можно получить путем изменения кратности грузового полиспаста.

Выбор того или иного способа решается на основании экономических сравнений с учетом требуемого диапазона изменения скоростей и характера их изменения (бесступенчатое или ступенчатое).

Принцип действия

Кинематическая схема многоскоростной двухмоторной лебедки с планетарным редуктором приведена на рис. 2. Она имеет два двигателя – D₁, который вращает центральное колесо а планетарной передачи, и D₂, вращающий обойму b. Барабан получает вращение от редуктора P, связанного с водилом h. Лебедка этого типа может дать до четырех ступеней скоростей: 1) при совместной работе двух двигателей, когда происходит сложение скоростей на выходном звене (водиле) планетарной передачи; 2) при совместной работе двух двигателей, когда происходит вычитание скоростей на выходном звене; 3) при работе только двигателя D₁; 4) при работе только двигателя D₂. По первому варианту получается наибольшая скорость вращения, по второму – наименьшая.

Планы скоростей планетарной передачи лебедки для указанных четырех вариантов работы приведены на рис. 3. Угловые скорости водила w_h:

(1)
При v_а = v_b имем w_h3 = w_h4. Отклонения v_a и v_b от их номинальных значений может существенно сказаться на их разности, поэтому точность значения w_{h min} зависит от степени жесткости характеристик двигателя.

Рис. 2. Многоскоростная лебедка с планетарным редуктором

Мощности двигателей N₁ и N₂ определяют с учетом указанного в задании на проектирование соответствия между реализуемыми скоростями подъема v_п груза и его весами G, например, при одном и том же весе груза G, поднимаемом со скоростями v_Пmax и v_Пmin при совместной работе двух двигателей в сторону подъема N₁h_П1 + N₂h_П2 =Gv_Пmax, а при встречной совместной работе N₁h_П1-N₂/h_П2=Gv_Пmin, так как в этом случае второй двигатель работает в тормозном режиме. Тогда:

где h_П1 и h_П2 – к.п.д. механизма подъема при раздельной работе каждого из двигателей; N₁ и N₂ – соответственно мощности двигателей D₁ и D₂.

Рис.3. Планы скоростей планетарной передачи для многоскоростной лебедки на рис. 2

Так как (см. рис. 2 и 3) v_a=w_д1r_a, v_b=w_д2r_b/u₁₂ и v_п=w_hD_б/2u_полu_рд, где w_д1 и w_д2 – соответственно частоты вращения роторов двигателей D₁ и D₂; r_a и r_b – радиусы делительных окружностей центрального колеса и обоймы; u_рд и u₁₂ – соответственно передаточные числа редуктора Р и от шестерни 1 к колесу 2 (см. рис.2); u_пол – кратность грузового полиспаста; D_б – диаметр барабана по средней линии каната, то, используя соотношения (1), можно получить зависимости:

где p – передаточное число от центрального колеса а к обойме b при остановленном водиле h:

р=|u^h_ab |=z_b/z_a; (2)

z_b и z_a – cоответственно число внутренних зубьев обоймы и центрального колеса. Соответствующее передаточное отношение u^h_ab=w_a/w_b имеем знак минус.

Значение p зависит от числа сателлитов и числа зубьев центрального колеса и сателлитов. Для получения рациональной конструкции рекомендуется 2£ р £ 9, обычно р³3 [21].

Передаточные числа |u^b_ah| и |u^a_bh| связаны с p соотношениями:

|u^b_ah|=1+р, |u^a_bh|=1+1/р. (3)

При одинаковых диаметрах центрального колеса и сателлитов р=|u^h_ab|=3, |u^b_ah|=4, |u^a_bh|=1,33.

Принцип действия

Лебедка с микроприводом и планетарной муфтой (рис. 4) имеет две скорости подъема: основную v_Пmax и установочную v_Пmin. Барабан вращается от главного двигателя D₁ через редуктор Р₁ или от вспомогательного двигателя D₂, который соединен с валом главного двигателя посредством зубчатого или червячного редуктора Р₂, зубчатой муфты МЗ и планетарной муфты. Каждый двигатель имеет свой тормоз (Т₁,Т₂). Тормоз Т₃ установлен на обойме планетарной муфты.

При работе главного двигателя тормоз Т₂ замкнут, Т₁ и Т₃ разомкнуты. Центральное колесо а неподвижно, сателлиты d и обойма b обкатываются вокруг него. При работе двигателя D₂ тормоз Т₃ замкнут, Т₁ и Т₂ разомкнуты. Центральное колесо приводит в движение сателлиты d, которые обкатываются по неподвижной обойме b. Водило h вращает двигатель D₁ с уменьшенной скоростью.

Рис. 4. Двухскоростная лебедка с микроприводом

Если вместо планетарной муфты сделать прямое соединение редуктора Р₂ с двигателем D₁, то при работе двигателя D₂ можно было получить малую скорость; при работе двигателя D₁ груз имел бы большую скорость, но вращаемый двигателем D₁ редуктор Р₂, передаточное число которого не менее 40, вращал бы ротор двигателя D₂ с недопустимой скоростью, что привело бы к его разрушению под действием центробежных сил. Планетарная муфта допускает вращение главного двигателя при неподвижном вспомогательном.

На рис.5 показана конструкция цилиндрической планетарной муфты АО”Подъемтрансмаш”. Водило 4 насажено на вал 5 главного двигателя. Обойма с тормозным шкивом 1 опирается на водило через подшипники 2,3. Подшипники 8,10 центрального вала-шестерни 9 закреплены в водиле 4. На обращенных один к другому торцах гайки 6 и вкладыша 7 имеются шлицы, которыми гайка 6 фиксируется от самоотвинчивания.

Определение мощности двигателей, момента тормоза и параметров передач

Число сателлитов t в цилиндрических планетарных муфтах берется не менее двух для уравновешенности вращающихся масс. Обычно t=2...3. Наиболее компактны конструкции при трех сателлитах. При t>3 затруднено выравнивание нагрузки между сателлитами; центральное колесо приходится делать самоустанавливающимся, опирающимся только на зубья сателлитов. При проектировании планетарных передач надо обеспечить зазор между сателлитами. Сумма чисел зубьев центрального колеса и обоймы должна быть кратна числу сателлитов (условие сборки).

Рис. 5. Планетарная муфта

Расчет на выносливость ведут в предположении о равномерном загружении сателлитов, а расчет на прочность – с учетом перегрузки, возможной, если один из сателлитов не работает из-за неточностей сборки. При назначении допускаемых напряжений для расчета на выносливость поверхностей зубьев надо принять условную частоту вращения центрального колеса n_усл=tn_a, где n_а – фактическая частота вращения; этим учитывают, что зуб центрального колеса за один его оборот входит в зацепление с t сателлитами.

При равномерном нагружении всех сателлитов, отстоящих друг от друга на угол 2p/t, окружные и радиальные усилия на центральном колесе, обойме или водиле уравновешены, и их подшипники не испытывают нагрузок от усилий в зацеплениях. Поэтому давления на подшипники находят в предположении о том, что один сателлит не работает.

Мощность главного двигателя D₁ при подъеме груза весом G определяют по формуле: N₁=Gv_Пmax /h₁, вспомогательного D₂-N₂=Gv_пmin /h₂, причем к.п.д. h₁ ¹ h₂. Передаточное число лебедки при основной скорости u₁=u_рд1 , при установочной скорости u₂=u_рд2u_пмu_рд1, где u_рд1 и u_рд2 передаточные числа редукторов Р₁ и Р₂, u_пм – передаточное число планетарной муфты от центрального колеса а к водилу h (рис. 3) при неподвижной обойме b; u_пм=|u^b_ah|, где |u^b_ah| определяется по выражению (3).

Рассмотрим равновесие окружных сил в планетарной муфте при движении с установочной скоростью v_Пmin и закрытом тормозе Т₃ (рис. 4, 6 , а, б), заменив действия соединенных с ней элементов моментами М₁ и М₂, действующими на валах, соединяющих соответственно двигатель D₁ с водилом h (см. рис. 4) и редуктор Р₂ с центральным колесом а. Направления моментов и окружных усилий при подъеме и спуске одинаково.

Момент М₂ на центральном колесе а (рис. 4, 6, в) уравновешен силами F со стороны сателлитов (при равномерном распределении нагрузки между сателлитами значения сил F равны между собой). Окружное усилие, действующее на каждый сателлит (рис. 4, 6, г) со стороны центрального колеса, численно равно F и противоположно окружной силе центрального колеса.

Рис. 6. Равновесие окружных сил в планетарной муфте

Любой сателлит находится в равновесии под действием сил со стороны центрального колеса, обоймы и водила. Из уравнений равновесия сателлита получаем, что окружное усилие на сателлит в зацеплении с обоймой равно F и направлено в ту же сторону, что и сила F на сателлит в зацеплении с центральным колесом; обе эти силы уравновешены силой 2F, действующей на сателлит от водила. Противоположно направленные силы 2F действуют от каждого сателлита на водило (рис. 6, д), и их момент уравновешен внешним моментом М₁. На обойму (рис. 6, е) действуют усилия F от сателлитов; их момент уравновешен моментом М_T3 тормоза Т₃. Таким образом, имеем уравнения равновесия центрального колеса (4), водила (5) и обоймы (6):

Ft × 0,5d_a=M₂=M_д2u_рд2h_д2-а, (4)

(5)

Ft × 0,5d_b=M_T3, (6)

где t – число сателлитов; М_д2 – момент, развиваемый двигателем D₂; h_д2-а и h_гр-h – соответственно к.п.д. передач от двигателя D₂ до центрального колеса а и от груза до водила h.

Найдя F из соотношения (5), можно вычислить тормозной момент М_Т3 тормоза Т₃ по (6). Тормоз Т₃ выбирают по этому моменту при коэффициенте запаса к_Т=1,25.

Лебедка на рис.7 с планетарной передачей, встроенной в барабан Б, обеспечивает одну из скоростей V_{b 3.1} при V_{b 3.2}, в зависимости от того, какой из тормозов Т₁ или Т₂ замкнут.

Передаточное число планетарной передачи u_D-Б = w_D/w_Б, где w_D и w_Б – соответственно частоты вращения двигателя и барабана можно определять на основе формулы Виллиса или, что удобнее, по планам скоростей (рис. 8).

Заторможен тормоз Т₂. w_b2=0. План скоростей для этого случая приведен на рис.8,б. Из геометрических соотношений получим:

Рис.7. Лебедка со встроенной в барабан планетарной передачей

откуда .

Второй случай. Заторможен тормоз Т₁. w_b1=0. План скоростей для этого случая приведен на рис. 8, в.

Рис. 8. Планы скоростей для лебедки на рис. 7

Проводя аналогичные приведенным выше преобразования, найдем для случая, когда тормоз Т₁ заторможен: .

Таким образом, можно получить две скорости груза. Мощность двигателя D подбирается по грузоподъемности крана и наибольшей скорости груза.

 Лебедки с управляемыми электромагнитными муфтами и лебедки с дифференциальным полиспастом

Лебедка с управляемыми электромагнитными муфтами (рис. 9) имеет две скорости в зависимости от того, какая из муфт 1 или 2 включена.

Если грейферные краны, имеющие лебедку с независимыми барабанами, работают в крюковом режиме, то при перегрузке штучных грузов поддерживающий и замыкающий канаты отсоединяются от грейфера и присоединяются к канатам, охватывающим блоки крюковой подвески.

Полученная схема называется лебедкой с дифференциальным полиспастом (рис. 10). При скоростях навивки каната v_к1 и v_к2 на барабаны 1 и 2 можно получить четыре скорости подъема груза v_п: v_п1=0,5v_к1 и v_п2=0,5v_к2 при раздельном вращении барабанов; v_п3=0,5(v_к1+v_к2) и v_п4=0,5(v_к1-v_к2) при совместном вращении барабанов в одном или разных направлениях. При v_к1=v_к2 лебедка получается двухскоростной.

Принцип действия

Эти типы лебедок используются в закалочных кранах, так как для обеспечения равномерной закалки детали подлине и толщине требуется быстрое опускание закаливаемого предмета в охлаждающую жидкость.

При подъеме груза работает двигатель D₁ (рис. 11) тормоз Т₃ замкнут, центральное колесо а₁ неподвижно, двигатель D₂ не работает. При скоростном спуске груза двигатель D₁ не работает, тормоз Т₁ замкнут, обойма b₁ неподвижна, работает двигатель D₂, тормоз Т₂ открыт, вращается центральное колесо а₂, обойма b₂, связанная со шкивом тормоза Т₃, вначале неподвижна. При повороте водила h₂ рычаги 1 и 2 движутся в направлениях, указанных сплошными стрелками, и колодки тормоза Т₃ отходят от шкива. Барабан Б вращается на спуск моментом от веса груза, увлекая во вращение водило h₁ и центральное колесо а₁, связанное со шкивом тормоза Т₃ и обоймой b₂ (направление движения обоймы b₂ показано на рис. 11 штриховой стрелкой). После того, как скорость опускающегося с ускорением груза превысит заданное значение, водило h₂ и рычаги 1 и 2 начнут двигаться в направлениях, указанных штриховыми стрелками на рис. 11; тормоз Т₃ замыкается, удерживая центральное колесо а₁ и барабан Б, то есть происходит подтормаживание, после чего процесс возвращается к исходной ситуации. Груз опускается со скоростью, близкой к постоянной.

2.6.2. Определение мощности двигателей и параметров передач

Рассмотрим основные элементы расчета данной лебедки. Передаточное отношение механизма при подъеме груза u_П:

где n_П.М. и n_{б.П –} соответственно частоты вращения двигателя D₁ и барабана Б; u_р – передаточное число редуктора Р; z'_b1 и z"_b1 – соответственно число внешних и внутренних зубьев обоймы b₁; z_a1, z₅ и z₄ – соответственно числа зубьев центрального колеса а₁, колеса 5 и шестерни 4.

Рис. 11. Лебедка с повышенной скоростью спуска груза

Передаточное число механизма при скоростном опускании груза:

где z_g2 и z_a2 – соответственно числа зубьев сателита g₂ и центрального колеса a₂.

Частота вращения барабана где V – скорости подъема и опускания груза, u_пол – кратность полиспаста механизма подъема.

Мощность двигателя D₁ определяется по грузоподъемности крана и скорости подъема груза, а мощность двигателя D₂ из следующих соображений. Если в начале растормаживания тормоз T₃ заторможен, то заторможена и обойма b₂. Поэтому при вращении колеса а₂ двигателем D₂ сателиты g₂ обкатываются по неподвижным зубьям обоймы b₂. Благодаря этому на оси сателлитов g₂ действуют усилия равные 2F, а на зубья действуют усилия F.

Уравнение моментов сил, действующих на водило h₂:

2K (D_a2 + D_g2) = Fr, где D_a2 и D_g2 – диаметры колес а₂ и g₂, r – плечо приложения силы F. Следовательно: .

Вращающий момент М двигателя D₂: M = KD_a2.

Требования к грейферным лебедкам

Для управления двухканатными грейферами служат грейферные лебедки, к которым предъявляется ряд требований, как общих, так и специфических.

Схема двухканатного грейфера с за­мыкающим 3 и поддерживающим П канатами дана на рис. 12.

Грейферные лебедки должны удовлетворять общим требованиям к специальным лебедкам. Конструкция грейферной лебедки должна быть блочной; в частности, для кинематической связи между двигателями и барабанами должны, как правило, применяться редукторы, а не открытые зубчатые передачи. Расположение двигателей, тормозов. барабанов, редукторов, число опор осей и валов, размещение и тип соединительных муфт должны при всех вариантах работы исключать статическую неопределимость осей и валов, что важно не с позиции упрощения расчета, а для исключения влияния неточностей изготовления и монтажа на нагруженность элементов лебедки.

Особые требова­ния к грейферным двухбарабанным лебедкам сводятся к следующему: лебедка должна обеспечивать все сочетания вращений замыкающего и поддерживающего барабанов, необходимые для выполнения рабочих операций при черпании, подъеме (спуске) и раскрытии на весу для любого типа двухканатного грейфера; необходимо иметь автоматический (т.е. не требующий от крановщика специальных переключений) переход от черпания к подъему, что особенно важно для условий, когда крановщику не видно место взятия груза.

Рис. 12. Схемы грейферов: двухканатного обычного (а,б) и подгребающего (в).

1 – нижняя траверса, 2 – челюсти, 3 – тяги, 4 – замыкающий полиспаст, 5 – верхняя траверса, 6 – поддерживающие канаты, 7 – поддерживающий барабан, 8 – замыкающий барабан

Рассмотрим более подробно требования к кинематике грейферных лебедок.

Во время черпания замыкающий барабан вращается на подъем, а замыкающий канат 3 (рис. 12) движется вверх.

Поддерживающий канат П должен иметь ограниченное малое натяжение, не мешающее процессу черпания.

Известно, что траектория режущих кромок грейфера при черпании (кривая зачерпывания) однозначно определяется двумя группами фак­торов: геометрическими и весовыми характеристиками грейфера и физико-механическими свойствами материала; при этом единственное управление процессом черпания осуществляется со стороны замыкающе­го каната, стягивающего обе траверсы. От кривой зачерпывания, в ко­нечном счете, зависят траектории всех точек грейферного механизма и, в частности, направление движения верхней траверсы грейфера для любой фазы черпания. Скорость и направление движения поддерживаю­щего каната должны в точности отвечать движению верхней траверсы, к которой поддерживающий канат присоединен. В грейферах обычного типа с кривой зачерпывания, близкой к параболе, верхняя траверса при закрытии грейфера перемещается вниз на величину f (рис. 12, а, б), что должно быть в точности воспроизведено поддерживающим канатом; та­ким образом, в этом случае поддерживающий барабан при черпании дол­жен вращаться на спуск.

Иная картина получается у подгребающего грейфера (рис. 12, в), предназначенного для захвата тонкого слоя матери­ала, распределенного по днищу вагона или трюма судна. Челюсти подгребающего грейфера стягиваются горизонтальным полиспастом замыка­ющего каната 3 (замыкающий барабан вращается на подъем) при почти горизонтальной кривой черпания. Верхняя траверса грейфера, к кото­рой укреплен поддерживающий канат П, во время черпания движется вверх; при этом в поддерживающем канате образуется слабина, которая должна немедленно устраняться вращением поддерживающего барабана на подъем со скоростью, значительно меньшей скорости вращения замы­кающего барабана.

В зависимости от кривой черпания для промежуточных положений грейферных механизмов между началом и концом черпания возможно кра­тковременное движение верхней траверсы в направлениях, противополож­ных указанным на рис. 12. В любом случае движение верхней травер­сы грейфера вверх или вниз следует считать двумя характерными си­туациями, которые могут встретиться при черпании.

Таким образом, при черпании скорость замыкающего каната зада­ется двигателем, а величина и направление скорости поддерживающего каната задаются верхней траверсой грейфера. Для любого типа двухканатного грейфера скорость замыкающего каната при черпании много больше скорости поддерживающего каната.

Подъем груженого грейфера должен начинаться сразу же после закрытия челюстей. В начале этой стадий происходит синхронизация движений обоих канатов, которые в конце черпания, как было выяснено, имели существенно различные скорости. В дальнейшем оба каната дви­нутся вверх с одинаковыми скоростями.

Раскрытие груженого грейфера на весу происходит при встреч­ном относительном движении траверс грейфера, что возможно:

при остановленном поддерживающем канате и движении за­мыкающего каната вниз;

при остановленном замыкающем канате и движении поддер­живающего каната вверх;

при совмещенном во времени движении поддерживающего каната вверх и замыкающего вниз.

Спуск (подъем) порожнего грейфера происходит при соответству­ющем синхронном движении обоих канатов. Для увеличения производи­тельности крана желательно иметь возможность совмещения вертикаль­ного движения грейфера с раскрытием или закрытием, для чего необхо­димо движение обоих канатов с различными скоростями.

Кинематические требования к работе грейферных лебедок предста­влены в таблице.

Остановимся теперь на требованиях к компоновке лебедки, свя­занных с типом крана.

В кранах мостового типа (мостовых, козловых, мостовых перегру­жателях с тележками) канаты идут к грейферу непосредственно с бара­банов лебедки (рис. 13, а).

В стреловых кранах с прямой (рис. 13, б), или сочлененной (рис. 14) стрелами между барабанами и грейфером имеются направляющие блоки. Барабаны могут располагаться соосно (рис. 14, а) или параллельно (рис. 13, 14, б).

Т а б л и ц а

Сочетания движений канатов при операциях с грейфером

П р и м е ч а н и е: V_П и V_З – абсолютные значения скоростей поддерживающего и замыкающего канатов.

Соосное расположение барабанов в лебедках стреловых кранов (рис. 14, а) позволяет получить уменьшенные габариты лебедки в направлении стрелы (что важно для уменьшения заднего габарита поворотной части крана) за счет увеличения ее размеров в направлении, перпендикулярном стреле.

Рис. 13. Расположение барабанов и направление канатов в кранах:

а – мостового типа; б – с прямой стрелой

Рис.14. Расположение барабанов и направление канатов в кране с шарнирно-сочлененной стрелой: а – соосное расположение барабанов; б – параллельное расположение барабанов

Тип крана должен учитываться при общей компоновке лебедки и при выполнении расчетов (проверка углов схода канатов с барабанов и блоков; назначение числа направляющих блоков при определении к.п.д. канатной системы и т.д.).

Принцип действия

Рассмотрим вначале структурно более простые одномоторные лебедки. На рис.15 представлена кинематическая схема лебедки с цилиндрической планетарной муфтой и связью поддерживающего барабана с водилом. Замыкающий барабан Б_З связан с двигателем D через редуктор Р₁; в кинематическую цепь, соединяющую двигатель с подъемным барабаном Б_П, встроена планетарная муфта с центральным колесом а, водилом h и обоймой b.

На водиле свободно установлены сателлиты g, находящиеся в зацеплении с колесом a и обоймой b. Тормоз Т₁ помещен в цепи барабана Б_З, тормоз Т₂ связан с барабаном Б_П. Для создания нужного усилия в поддерживающих канатах служит двухступенчатый тормоз Т₃ на обойме.

Рис. 15. Грейферная одномоторная лебедка с цилиндрической

планетарной муфтой и связью поддерживающего барабана

с водилом

Рассмотрим равновесие окружных сил в планетарной муфте, заменив действие соединенных в ней узлов моментами М₁ и М₂ (см. рис. 6). Момент М₁ действует в сечении вала, соединяющего редуктор Р₂ с водилом h, М₂ – соединяющего двигатель D с центральным колесом а. Уравнение равновесия соответственно центрального колеса а (7), водила h (8) и обоймы b (9) будут иметь вид:

М₂ =Ft × 0,5d_a, (7)

M₁=2Ft0,5(d_a+d_g), (8)

М_Т3=Ft × 0,5d_b, (9)

где обозначения аналогичны (4), (5), (6).

Из условия (9) вытекает, что окружные усилия F в зацеплениях планетарной муфты пропорциональны моменту М_T3 затяжки тормоза Т₃ (единственная независимая силовая характеристика) и могут быть определены по формуле:

F=M_T3/t × 0,5d_b; (10)

моменты М₁ и М₂ зависят от F и вычисляются по выражениям (7), (8) с учетом (10). Если, например, тормоз Т₃ не затянут вовсе, то M_Т3=0 и F=0, т.е. планетарная муфта не передает момента на подъемный барабан. При увеличении момента М_Т3 момент М₁, передаваемый на подъемный барабан, возрастает; соответственно возрастет усилие в поддерживающих канатах.

При черпании тормоза Т₁ и Т₂ открыты, барабан Б_З вращается на подъем. Тормоз Т₃ замкнут и создает малый момент I-й ступени.

а) Верхняя траверса грейфера движется вверх. Элементы планетарной муфты вращаются от двигателя D, расходующего часть мощности на преодоление момента окружных сил на центральном колесе. Окружные силы 2F (рис. 6, д), приложенные к водилу, поворачивают водило и подъемный барабан на подъем, устраняя слабину поддерживающего каната.

На рис. 16, а, б даны планы сил и скоростей планетарной муфты; направления сил отвечают направлению усилия в поддерживающих канатах S_п; зубчатая передача, показанная пунктиром, связывает барабан Б_П с водилом.

Рис. 16. Окружные усилия (а) и планы скоростей (б, в, г) для планетарной муфты

лебедки на рис. 15

Скорость v_a задается двигателем. Скорость v_h центра сателлита направлена соответственно вращению водила на подъем, а ее средняя величина за время черпания равна

v_h=fu_рд2/t_з, (11)

где f – ход верхней траверсы за время черпания t_з; u_рд2 – передаточное число редуктора Р₂. Скорость v_b обоймы характеризует проскальзывание поверхности обоймы по колодкам тормоза в направлении против сил трения.

б) Верхняя траверса движется вниз. Поддерживающий канат увлекает барабан Б_п и водило во вращение на спуск. План скоростей дан на рис. 16, в. Средняя величина скорости v_h центра сателлита вычисляется по (11) при соответствующем значении f. Обойма проскальзывает по колодкам тормоза со скоростью v_b, большей, чем в случае а. Двигатель преодолевает момент сил F на центральном колесе а.

После закрытия грейфер поднимается на замыкающих канатах. Барабан Б_п увлекается во вращение на подъем аналогично случаю а при черпании. Переход от черпания к подъему происходит без изменения затяжки тормоза Т₃, и усилия в зацеплениях планетарной муфты и поддерживающем канате не меняются. План скоростей строят аналогично рис. 16, б, но скорость v_h при подъеме возрастает до значения v_пu_рд2, где v_п – скорость подъема. Поскольку скорость вращения двигателя и скорость v_a остались прежними, скорость v_b проскальзывания обоймы должна уменьшиться. Обычно передаточное число редуктора u_рд2 назначают из условия синхронности движения канатов при перемещении раскрытого грейфера, когда обойма остановлена; тогда при подъеме груженого грейфера скорость v_b равна нулю, и скольжения обоймы по колодкам тормоза Т₃ не будет.

Для раскрытия грейфера на весу надо остановить барабан Б_П, для чего замыкается тормоз Т₂ (см. рис. 15); затем открывают тормоз Т₃ и вращают двигатель и барабан Б_З на спуск. Сателлиты вращаются вокруг своих осей, обойма вращается вхолостую. Момент усилий в поддерживающих канатах уравновешен моментом тормоза Т₂, усилий в зацеплениях планетарной муфты нет. При спуске (подъеме) раскрытого грейфера тормоз Т₃ надо замкнуть большим моментом 2-й ступени; затем открывают тормоз Т₂. Грейфер висит на поддерживающих канатах при ослабленных замыкающих. План скоростей дан на рис. 16, г (v_b=0).

Процесс изменения усилий в поддерживающих S_п и замыкающих S_з канатах представлен на рис. 17. При черпании усилие S_п в поддерживающих канатах отвечает 1-й ступени момента М_Т3 тормоза Т₃ (см. рис. 15). Момент М_Т3 при черпании должен быть достаточным для преодоления сил инерции массы барабана, потерь на трение в опорах барабана и момента от веса поддерживающих канатов. Принимается, что этот момент при черпании должен отвечать усилию в поддерживающих канатах, равному 0,1 веса G груженого грейфера.

Рис. 17. Изменение усилий в канатах для грейферной одномоторной лебедки:

__________ – замыкающие канаты; – поддерживающие канаты;

I – зачерпывание; II – подъем груженого грейфера; III – раскрытие грейфера;

IV – перенос раскрытого грейфера

В расчетах канатов лебедок принимают линейное изменение усилия в замыкающих канатах при черпании от нуля до веса G грейфера с материалом.

При подъеме груженого грейфера усилие S_п в поддерживающих канатах остается таким же, как и при черпании, а замыкающие канаты практически воспринимают полный вес грейфера с материалом. При раскрытии сумма усилий во всех канатах равна текущему значению веса грейфера с еще находящимся в нем материалом. Натяжение поддерживающих канатов в конце раскрытия равно весу G_гр пустого грейфера; замыкающие канаты нагружены только собственным весом. Перегрузка поддерживающих канатов в ходе раскрытия, оцениваемая величиной (0,25...0,5) (G-G_гр), возможна вследствии зависания материала в грейфере.

В лебедке с планетарной муфтой принципиально возможно выравнивание усилий в замыкающем S_з и поддерживающем S_п канатах при подъеме груженого грейфера, для чего надо после отрыва грейфера от материала зажать тормоз Т₃ моментом 2-й ступени. Однако рассчитывать на это не рекомендуется, ибо такое переключение создаст дополнительные трудности для крановщика, которому из кабины трудно точно уловить момент отрыва грейфера.

Мощность N двигателя:

N=Gv_п/h_п, (12)

где h_п – к.п.д. механизма подъема с учетом направляющих блоков. Разрывное усилие замыкающего каната в целом определяется при нормативном коэффициенте запаса прочности и максимальном натяжении каната S_зmax в случае подъема груженого грейфера. Для двухканатных грейферов S_зmax=G/h_нб, для четырехканатных S_зmax=G/2h_нб – к.п.д. всех блоков между грейфером и барабаном. Диаметр подъемного каната выбирается таким же, как замыкающего.

Рабочая (без запасных и крепящих витков) канатоемкость половины подъемного барабана (четырехканатный грейфер) или всего подъемного барабана (двухканатный грейфер) равна высоте подъема грейфера.

Рабочая канатоемкость замыкающего барабана должна быть больше, чем у барабана Б_З, с учетом длины L_о замыкающего каната, вытягиваемой из грейферного полиспаста при закрытии грейфера: L_о=Dh(u_з-1),
где Dh – изменение расстояния между верхней и нижней траверсами грейфера при закрытии, u_З – число ветвей канатов в грейферном полиспасте (при двухканатном грейфере) или их половина (при четырехканатном грейфере).

Редуктор Р₁ (см. рис. 15) выбирают по моменту на тихоходном валу при подъеме груженого грейфера. Редуктор Р₂ проектируют по моменту отвечающему спуску-подъему раскрытого грейфера. Для этой же стадии работы определяют передаточное число u_рд2 редуктора Р₂. При этом частоту вращения n_п барабана Б_П назначают из условия равенства скоростей, замыкающего и поддерживающего канатов. Если диаметры барабанов одинаковы, то n_п=n_з, а частота вращения n_з замыкающего барабана Б_З.определяется в зависимости от его диаметра и скорости подъема.

Передаточное число u от двигателя к барабану Б_П при перемещении раскрытого грейфера u=n_дв/n_п=u_рд2 u_пм, тогда u_рд2=u/u_пм. Передаточное число планетарной муфты u_пм для схемы на рис. 9 равно |u^b_ah| и определяется по выражению (3).

Расчет зубьев планетарной передачи выполняют для перемещения раскрытого грейфера, когда тормоз Т₃ затянут моментом 2-й ступени. Тормоз Т₁ в цепи замыкающего барабана берут с нормативным коэффициентом запаса. Для тормоза Т₂, который можно считать дополнительным, допустимо иметь коэффициент запаса k_т ³ 1,15. Момент I-й ступени тормоза Т₃ определяют по приведеному моменту усилий в поддерживающих канатах от нарузки 0,1G_ГР (без запаса). 2-ю ступень тормоза Т₃ рассчитывают по моменту усилий в поддерживающих канатах от веса G_гр пустого грейфера при k_т ³ 1,15.

Одномоторные лебедки с цилиндрической планетарной муфтой и связью поддерживающего барабана с обоймой

В отличие от лебедки на рис. 15, в лебедке на рис. 18 поддерживающий барабан Б_П вращается от обоймы b, которая при раскрытии грейфера удерживается тормозом Т₂ (на рис. 15 и 18 одинаковые индексы присвоены тормозам, имеющим одинаковое функциональное назначение).

Рис. 18. Грейферная одномоторная лебедка с цилиндрической

планетарной муфтой и связью поддерживающего барабана с обоймой

При черпании и подъеме, а также при перемещении раскрытого грейфера тормоз Т₂ открыт, а двухступенчатый тормоз Т₃ замкнут малым (черпание и подъем) или большим моментом (спуск-подъем раскрытого грейфера).

В этом случае уравнения равновесия центрального колеса а (13), водила h (14) и обоймы b (сравни с (7) – (9)):

М₂=Ft × 0,5d_a, (13)

M_Т3=Ft(d_a+d_g), (14)

М₁=Ft × 0,5d_b. (15)

Окружные усилия F определятся в зависимости от момента затяжки тормоза: F=M_T3/t(d_a+d_g). Передаточное число планетарной муфты в этом случае u_пм=|u^h_ab| и определяется по (2).

В лебедке с конической планетарной передачей (рис.19) последняя встроена в редуктор Р₂ и состоит из центральных колес a и b и сателлитов g, которые свободно насажены на ось, закрепленную в водиле h.

Рис. 19. Грейферная одномоторная лебедка с конической

планетарной передачей и связью поддерживающего

барабана с водилом

Колесо a соединено с валом двигателя.

Подъемный барабан Б_п вращается от водила и соединен с ним редуктором Р₂. Тормоз Т₂ на водиле стопорит барабан Б_п при раскрытии. Двухступенчатый тормоз Т₃ поставлен на вал центрального колеса b.

Данная лебедка по принципу действия и назначению элементов аналогична лебедке по рис. 15, причем функции обоймы b выполняет колесо b.

Действие окружных сил в зацеплениях показано на рис. 20. Окружные силы, каждая из которых равна F, для зафиксированного на рис. 20 положения перпендикулярны чертежу и направлены к читателю (обозначены точкой) или от читателя (обозначены крестом).

Рис. 20. Окружные усилия для планетарной муфты лебедки на рис.19

Окружные силы, действующие на колесо a, уравновешены моментом М₂ в сечении вала, соединяющего это колесо с двигателем. Момент сил F, передаваемых на водило сателлитами, уравновешен моментом окружной силы М₁/0,5d_ш, где М₁=S_пD_бu_рд2/2h_рд2 – момент на валу шестерни редуктора Р₂, установленной на водиле, а d_ш – диаметр шестерни. Момент окружных сил на колесе b уравновешен моментом тормоза T₃.

Можно записать уравнения равновесия для колеса a – М₂=Ft × 0,5d_a, для водила – М₁=2Ft × 0,5d_b, для колеса b – М_Т3=Ft×0,5d_b (cравни с (7), (8), (9)). С учетом этого описание работы лебедки на рис.15 относится и к рассматриваемой лебедке с конической планетарной передачей.

Для конической планетарной передачи на рис.19 передаточное число от центрального колеса a к колесу b при остановленном водиле h:
р = |u^h_ab| = z_b/z_a. Соответствующее передаточное отношение u^h_ab < 0. Передаточное число |u^b_ah| = 1+р.

 Одномоторные лебедки с конической планетарной муфтой и связью поддерживающего барабана с центральным колесом

Грейферная лебедка с конической планетарной муфтой на рис.21 структурно аналогична лебедке на рис.18.

Рис. 21. Грейферная одномоторная лебедка с конической планетарной

муфтой и связью поддерживающего барабана с центральным колесом

Как и в последней, включаемый при черпании, подъеме груженого грейфера двухступенчатый тормоз Т₃ установлен на водиле; тормоз Т₂, замкнутый при раскрытии грейфера, установлен на валу колеса b, функционально соответствующего обойме цилиндрической планетарной передачи.

Устройство и работа лебедки

Одномоторная лебедка с фрикционной муфтой (рис. 22, а) имеет один двигатель Э,который через редуктор Р₁ жестко связан с замыкающим барабаном З.

Поддерживающий барабан П свободно установлен на валу, связан­ном с двигателем Э через редуктор Р₂ и зубчатую муфту М3. Левый диск фрикциона Ф жестко связан с барабаном П. Правый диск фрикци­она Ф установлен на валу поддерживающего барабана и связан с ним шпоночным или шлицевым соединением. Прижатие дисков фрикциона друг к другу осуществляется пружиной П_Р или рычагом, управляемым от ма­гнита или толкателя ГТ. При замыкании пружиной фрикцион способен передавать малый момент, при замыкании рычагом – большой момент.

Рассмотрим работу лебедки по стадиям работы грейфера.

Черпание. Тормоз Т₁ открыт, барабан 3 вращается на подъем. Фрикцион Ф замкнут малым усилием, создаваемым пружиной П_Р; давление рычага ГТ на фрикцион отсутствует.

Рис. 22. Схемы одномоторных грейферных лебедок: а – с фрикционной муфтой; б – с двумя независимыми фрикционами

Верхняя траверса грейфера движется вверх (рис. 12,в). Правый диск фрикциона, вращающийся на подъем от двигателя Э, увлекает за собой барабан П, который, вращаясь на подъем с меньшей скоростью, наматывает на себя высвобождающийся поддерживающий канат, исключая образование его "слабины" (как иногда говорят, происходит выбор слабины поддерживающего каната). При этом частота вращения n_Ф правого диска фрикциона равна (рис. 23,а) n_Ф = n_Э/i_P2, а средняя, частота вращения n_Б поддерживающего барабана за время t_З замыкания грейфера составляет n_Б = f/t_З < n_Ф , где n_Э – частота вращения двигателя; i_Р2 – передаточное число редуктора Р₂; f – ход верхней траверсы грейфера за время черпания (рис. 12).

Рис. 23. Направления вращения элементов поддерживающего барабана и фрикциона: а – черпание (подъем верхней траверсы); б – черпание (спуск верхней траверсы); в – подъем груженого грейфера; г – раскрытие грейфера

Верхняя траверса грейфера движется вниз (см. рис. 12, а). Правый диск фрикциона Ф вращается на подъем от двигателя. Поддерживающий канат, следуя за верхней траверсой, движется вниз и увлекает барабан П во вращение на спуск (рис. 23, б).

Видно, что при черпании всегда имеется скольжение дисков фрик­циона друг по другу.

Подъем груженого грейфера. После закрытия челюстей грейфера происходит отрыв грейфера от материала и его подъем на замыкаю­щих канатах. Барабан П увлекается во вращение на подъем аналогич­но случаю «а» при черпании. Частота вращения поддерживающего ба­рабана, задаваемая фрикционом Ф, будет отвечать скорости подъема грейфера на замыкающих канатах (рис. 23, в).

Раскрытие грейфера на весу. В случае лебедки с фрикционной муфтой для раскрытия грейфера возможен только вариант управления с остановкой барабана П и вращением на спуск барабана 3. Для ос­тановки поддерживающего барабана включается тормоз Т₂. Двига­тель Э и барабан 3 вращаются на спуск. Правый диск фрикциона вра­щается на спуск; левый диск фрикциона, связанный с поддерживающим барабаном, неподвижен (рис. 23, г). Между дисками происходит сколь­жение.

Спуск (подъем) раскрытого грейфера. Для перехода к верти­кальному перемещению раскрытого грейфера нужно вначале замкнуть фрикцион толкателем ГТ и увеличить передаваемый фрикционом мо­мент, а затем выключить тормоз Т₂ (обратный порядок выключения тормоза и включения толкателя недопустим, т.к. сразу же после выключения тормоза Т₂ грейфер закроется под действием веса челюстей и повиснет на замыкающих канатах).

Изменение усилий в канатах при выполнении рабочих операций с грейфером показано на рис. 17.

При черпании усилие в поддерживающем канате отвечает первой ступени момента фрикциона (рис. 22, а): .

Момент фрикциона М_Ф при черпании должен быть достаточным для преодоления инерции массы барабана, потерь на трение в подшипниках барабана, а также момента от веса поддерживающих канатов. Обычно принимается, что момент фрикциона при черпании должен соответство­вать усилию в поддерживающем канате, равному 0,1 от веса груженого грейфера.

В рассмотренном варианте конструкции лебедки (см. рис. 22,а) для передачи вращения к обоим барабанам могут быть применены нормаль­ные, серийно выпускаемые редукторы. Двухопорный выходной вал ре­дуктора Р₂ соединяется с двухопорным валом барабана П посредст­вом зубчатой муфты М₃, имеющей два зубчатых зацепления. Это обес­печивает статическую определимость всего вала (два шарнира при четырех опорах), что важно не с позиции упрощения расчета, а для нормальной работы в условиях неизбежных несоосностей и перекосов вала редуктора и вала барабана.

Включаемый при раскрытии грейфера тормоз Т₂ установлен непосредственно на барабан П. Довольно значительная величина тормоз­ного момента этого тормоза, нужная для удержания грейфера с еще не высыпавшимся материалом, просто реализуется, если тормоз Т₂ вы­полнен ленточным; при этом усилие прижатия ленты к барабану пере­дается на вал через ступицы барабана и далее воспринимается дву­мя подшипниками вала. Применение колодочного тормоза Т₂ в этой схеме часто невозможно, поскольку момент, создаваемый даже самыми крупными колодочными тормозами может быть меньше, чем это требуется для удержания грейфера при раскрытии. Кроме того, при замкну­том колодочном тормозе система вала и барабана является трехопорной и величины нагрузок на подшипники вала становятся статически неопределенными, зависящими от отклонений при сборке.

Двухступенчатый фрикцион Ф, затягиваемый пружиной Пр (малый момент) или толкателем ГТ (большой момент), позволяет получить ве­сьма компактную конструкцию. Недостатком такой схемы является на­личие рычажной системы для передачи усилия толкателя ГТ на трущиеся поверхности фрикциона. Эта рычажная система, условно показанная на рис. 22,а в виде только одного рычага, на самой деле получается мно­гозвенной и многошарнирной (см. далее рис. 26), что усложняет как конструкцию лебедки, так и ее эксплуатацию.

Необходимость в рычажной системе отпадает, если вместо двух­ступенчатой фрикционной муфты применить два независимых фрикциона. Такой вариант показан на рисунках 22, 17 и 24. Фрикцион Ф (рис. 24), постоянно за­тянутый пружиной Пр1, обеспечивает работу лебедки при черпании и подъеме, создавая ограниченное малое усилие в поддерживающем кана­те. Для обеспечения подъема-спуска раскрытого грейфера служит многодисковая управляемая муфта УМ, диски которой через один свя­заны с валом и с барабаном посредством шпонок, шлицов, пальцев и т.д. Контакт между дисками осуществляется пружиной Пр2 при выклю­ченном магните Мг. При подаче тока в обмотку электромагнита, закре­пленную на корпусе муфты УМ, якорь магнита, связанный с крайним ди­ском, смещается вправо, дополнительно сжимая пружину Пр2 и устраняя прижатие дисков друг к другу.

Величины моментов муфты УМ (см. рис. 24), второй ступени фрикциона (см. рис. 22) и тормоза Т₂ получаются весьма значительными. По-этому рассмотренные конструкции лебедок с расположением фрикционных муфт и тормоза Т₂ на барабане применимы для кранов малой грузо­подъемности (обычно не более 5...8 тонн).

Рис. 24. Узлы одномоторной лебедки с двумя независимыми фрикционами

При большей грузоподъем­ности решение получается конструктивным, если фрикционные муфты установлены на промежуточном или входном валу редуктора Р₂, который в этом случае становится специальным. Такое решение показано на рис. 25; управление этой лебедкой аналогично управлению лебедкой по рис. 22,а.

Рис.25. Узлы одномоторной лебедки с фрикционом на первом валу

На рис. 26 показана конструкция лебедки с размещением двух­ступенчатого фрикциона между двигателем и редуктором Р₂ (в этом случае редуктор Р₂ может быть выполнен нормальным).

Рис. 26. Узлы одномоторной лебедки с фрикционом между двигателем и редуктором

Малый момент первой ступени фрикциона создается пружиной. Для создания момента второй ступени применена рычажная система, управляемая от гидротол­кателя ГТ. При включении толкателя его шток движется вверх, а тол­катель и звенья 1,2,3,4 рычажной системы перемещаются в направле­ниях, показанных на рис. 26 стрелками, причем величина этих переме­щений соответствует зазорам в кинематической цепи. В результате рычаги 4 снимают диски фрикциона усилиями Р, создающими момент второй ступени фрикциона.

На рис. 27, 28 показан вариант лебедки с одноступенчатым фрик­ционом Ф и специальным редуктором.

Рис. 27. Схема лебедки с одноступенчатым фрикционом и специальным редуктором

Зубчатая шестерня 1 способна перемещаться по шлицам промежуточного вала редуктора и может на­ходиться в зацеплении с колесами 2 или 3 на выходном валу редукто­ра. В положении, показанном на рис. 27, 28, шестерня 1 сцеплена с ко­лесом 2, и момент передается от двигателя к поддерживающему бара­бану, минуя фрикцион Ф; при этом производятся операции по перемеще­нию раскрытого грейфера. При зацеплении шестерни 1 с колесом 3 мо­мент, поступающий на поддерживающий барабан, ограничен моментом фрик­циона Ф; при этом выполняются черпание и подъем груженого грейфе­ра. Перевод шестерни 1 из одного рабочего положения в другое осу­ществляется рычажной системой, управляемой, например, от гидротолка­теля ГТ (рычажная система на рис. 27, 28 не показана).

Рис. 28. Узлы лебедки со схемой по рис. 27

Расчет фрикционов. Первая ступень фрикциона Ф рассчитывается по приведенному к валу фрикциона моменту от усилия в поддерживающих канатах, равного 0,1G_ГР.

Вторая ступень фрикциона Ф (см. рис. 22, 25, 26) или муфта УМ (см. рис. 24) рассчитываются по моменту от усилия в поддерживающих канатах, вы­зываемого весом порожнего грейфера G_ГР.

Принцип работы

В грейферной двухмоторной лебедке с цилиндрической планетарной передачей (рис.29) подъемный двигатель D₂ связан с подъемным барабаном Б_П. Замыкающий двигатель D₁ связан с центральным колесом а планетарной передачи, замыкающий барабан Б_З вращается от водила h. Обойма b связана с подъемным двигателем D₂; она имеет внутренние зубья для зацепления с сателлитами g и наружные зубья для зацепления с шестерней 1, вращающейся от двигателя D₂. Управление лебедкой осуществляется тормозами Т₁ и Т₂.

При черпании поддерживающие канаты ослаблены, двигатель D₂ не работает, тормоз Т₂ замкнут, работает двигатель D₁ при открытом тормозе Т₁. Барабан Б_З вращается от водила h. Рассмотрим равновесие окружных сил в планетарной передаче (рис. 6, а-д, 30). М_{2 –} момент в сечении вала, соединяющего замыкающий двигатель D₁ с колесом а; М₁ – момент в сечении вала, соединяющего редуктор Р₁ с водилом h. Тогда для центрального колеса a и водила h справедливы уравнения равновесия (7) и (8). Момент сил F, действующих на обойму сателлитов (рис.18), равен 0,5Ftd_b и уравновешен моментом окружного усилия F_o в зацеплении шестерни 1 с наружными зубьями обоймы. Уравнение равновесия обоймы:

0,5F_od₂ = 0,5Ftd_b, (16)

где d₂ – диаметр начальной окружности наружного венца обоймы.

Окружные силы F и F_о определяют из условия равновесия водила. В конце черпания, когда грейфер с грузом висит на замыкающих канатах, момент окружных сил, приложенных к водилу, равен:

2Ft×0,5(d_a + d_g)=G×0,5D_Б / u_рд1h_рд1h_нб, (17)

где D_Б – диаметр барабана, Б_З, h_рд1 и h_нб – соответственно к.п.д. редуктора Р₁ и направляющих блоков. Усилие F_о должно составлять F_o=Ftd_b/d₂ (см. рис.17).

Окружные силы в зацеплениях при черпании растут пропорционально усилиям на режущих кромках грейфера. Однако, как видно из (16), значение сил F ограничено моментом сил F_о на обойме. При черпании обойма, удерживаемая усилием F_о, является опорой, от которой отталкиваются сателлиты, заставляя водило поворачивать барабан Б_З на подъем. В свою очередь, момент усилия F_o , приложенного к шестерне 1 со стороны наружного венца обоймы, при черпании уравновешен моментом тормоза Т₂. Тем самым момент тормоза Т₂ при черпании не должен быть менее

М_T2 ³ F_o×0,5d₁k_т, (18)

где d₁ – диаметр начальной окружности шестерни 1; k_т – нормативный коэффициент запаса торможения. Отсюда ясно различие в работе одно – и двухмоторных лебедок. В одномоторной лебедке в ходе черпания в поддерживающем канате сохраняется постоянное малое натяжение. В двухмоторной лебедке это невозможно, так как тормоз Т₂ замкнут постоянным моментом (18). Возможно лишь периодическое устранение слабины поддерживающего каната во время черпания; для этого тормоз Т₂ размыкают и кратковременно включают на подъем двигатель D₂, который развивает момент, достаточный и для устранения слабины поддерживающего каната, и для удержания обоймы.

При подъеме груженого грейфера двигатель D₁ выключен, тормоз Т₁ замкнут, тормоз Т₂ открыт, работает подъемный двигатель D₂. Вращение от двигателя D₂ передается водилу h и барабану Б_З. При этом от шестерни 1 приводится во вращение обойма b, а сателлиты g обкатываются по неподвижному колесу a. Уравнения равновесия обоймы (19), водила (20) и центрального колеса (21):

0,5F_od₂ = 0,5Ftd_b, (19)

2Ft×0,5(d_a+d_g) = S_з×0,5D_Б/u_рд1h_рд1, (20)

0,5Ftd_a = М_Т1, (21)

где S_З – усилия в замыкающих канатах, М_Т1 – момент затяжки тормоза Т₁ при подъеме груженого грейфера. Окружные усилия F определяют из (21) в зависимости от момента М_Т1: F = M_Т1/0,5d_at. В зависимости от величины момента М_Т1 изменяется распределение мощности двигателя D₂ между барабанами. Чтобы натяжения поддерживающего и замыкающего канатов при подъеме груженого грейфера были одинаковы, нужно замкнуть тормоз Т₁ моментом, равным:

М_Т1 = 0,5Ftd_a, (22)

где F определяют из условия равновесия водила (20) при усилии S₃ в замыкающих канатах, равном 0,5G.

В начале подъема, когда поддерживающие канаты не полностью вступили в работу, имеет место проскальзывание шкива тормоза T₁ по колодкам, которое прекращается, когда натяжение замыкающих канатов уменьшится до S_З = 0,5G.

Подчеркнем, что тормоз Т₁ надо выбирать или регулировать по моменту (22) при коэффициенте запаса торможения k_т = 1; если принять k_т>1, то усилия в поддерживающих канатах возрастут до k_т×0,5G, т.е. выравнивания усилий в канатах не будет.

Для автоматического включения подъемного двигателя в конце черпания и выключения его в конце раскрытия грейфера применяют дифференциальные переключатели (механические [21], сельсинные). При раскрытии грейфера на весу возможно совмещение работы двигателей. В конце раскрытия грейфер висит на поддерживающих канатах при ослабленных замыкающих. Спуск и подъем раскрытого грейфера производят при работающем двигателе D₂ и закрытом тормозе Т₁, замыкающие канаты ослаблены, усилий в зацеплениях планетарной передачи нет. Обойма, вращаясь от шестерни 1, заставляет сателлиты обкатываться по неподвижному колесу а, водило h вращает замыкающий барабан синхронно с подъемным.

 Определение мощностей двигателей, моментов тормозов и параметров передач

Изменение усилий в канатах показано на рис.31. При подъеме груженого грейфера сумма усилий в замыкающих и поддерживающих канатах равна G, а нагрузка на какую – либо из групп канатов составляет (0,4¸0,6)G вследствие неточной регулировки тормоза Т₁ и изменчивости его момента, например, в зависимости от изменения атмосферных условий.

Мощность N подъемного двигателя D₂ определяют по (12). Мощность N₁ замыкающего двигателя D₁ назначают как 0,5N при равных скоростях черпания и подъема; в конце черпания двигатель D₁ кратковременно перегружен, что допустимо. Канаты рассчитывают при подъеме груженого грейфера. Статическое усилие S_max в канате в месте набегания каната на барабан для двухканатного грейфера S_max = G/2h_нб, для четырехканатного S_max = G/4h_нб. Кратковременная перегрузка замыкающих канатов в конце черпания и поддерживающих в начале раскрытия (рис. 31) перекрывается запасом прочности.

Редуктор Р₂ (см. рис. 29) рассчитывают по максимальному моменту, отвечающему раскрытию грейфера, когда в поддерживающих канатах достигается максимум нагрузки (рис. 31).

Рис. 31. Изменение усилий в канатах для грейферной двухмоторной лебедки:

– замыкающие канаты; – поддерживающие канаты;

I – зачерпывание; II – подъем груженого грейфера; III – раскрытие грейфера;

IV – перенос раскрытого грейфера

Расчет на сопротивление усталости передач редуктора Р₂ производят по эквивалентному моменту либо для случая подъема груженого грейфера. Редуктор Р₁ выбирают или рассчитывают на прочность по максимальному моменту в конце черпания. Расчет на сопротивление усталости, как и для передач привода подъемного барабана, можно проводить для случая подъема груженого грейфера.

Передаточное число редуктора Р₁ определяют для подъема груженого грейфера из условия синхронности движения канатов. Частоты вращения подъемного n_п и замыкающего n_з барабанов находят по заданной скорости подъема грейфера и диаметрам барабанов. Общее передаточное число от двигателя D₂ к замыкающему барабану Б_З при подъеме груженого грейфера u = n_д2/n_з = u₁₂u_пu_рд1, где u₁₂ – передаточное число от двигателя D₂ к обойме b, u_п – передаточное число планетарной передачи, u_рд1 – передаточное число редуктора Р₁. В схеме на рис.19 передаточное число от обоймы к водилу при неподвижном центральном колесе u_п = |u^a_bh| определяется по формуле (3). Так как u_рд2 = n_д2/n_п, то для синхронности движения подъемных и замыкающих канатов необходимо u_рд1 = u_рд2/u₁₂u_п. Вначале принимают u₁₂ = 4¸6, а затем это значение уточняется при компоновке.

Тормоз Т₂ рассчитывают на момент от веса G при нормативном коэффициенте запаса, тормоз Т₁ – на момент от усилия в замыкающих канатах, равного 0,5G (подъем груженого грейфера) при коэффициенте запаса торможения, равном единице.

В лебедке с цилиндрической планетарной передачей на рис. 32 замыкающий двигатель D₁ вращает обойму b, подъемный двигатель D₂ – центральное колесо а, а замыкающий барабан Б_З вращается от водила h. В конце черпания соблюдаются условия равновесия звеньев планетарной передачи – водила h в виде (20), обоймы b:

Ft×0,5d_b = M_D1, (23)

центрального колеса а:

Ft×0,5d_a = M_Т2 (24)

Рис. 32. Грейферная двухмоторная лебедка с цилиндрической

планетарной передачей и связью замыкающего

двигателя с обоймой

Окружное усилие F находится из (17), после чего тормоз Т₂ выбирается по моменту М_Т2 (24) с нормативным коэффициентом запаса торможения.

Условия равновесия звеньев планетарной передачи при подъеме груженого грейфера запишутся в виде – водила h(20), обоймы b:

Ft×0,5d_b = M_T1, (25)

центрального колеса a:

Ft×0,5d_a = М_D2. (26)

Усилие F следует найти из (20) при S_З = 0,5G, после чего тормоз Т₁ выбирается по (25) при коэффициенте запаса торможения, равном единице.

 Двухмоторные лебедки с конической планетарной передачей и связью замыкающего двигателя с центральным колесом

На рис. 33 представлена схема грейферной лебедки, которая по принципу действия и функциональному назначению элементов аналогична лебедке на рис. 29. Функцию обоймы b цилиндрической планетарной передачи выполняет колесо b конической планетарной передачи. Уравнение равновесия водила h в конце черпания по аналогии с выражением (17):

2Ft×0,5d_a = G×0,5D_Б/u_рд1h_рд1h_нб. (27)

Рис. 33. Грейферная двухмоторная лебедка с конической планетарной

передачей и связью замыкающего двигателя с центральным колесом

Из формулы (27) определяется усилие F, после чего необходимый тормозной момент М_T2 тормоза Т₂ находится из условия:

М_T2 ³ Ft×0,5d_bk_т (28)

Уравнения равновесия звеньев конического дифференциала при подъеме груженого грейфера – центрального колеса a (21),центрального колеса b:

Ft×0,5d_b = S_п×0,5D_б/u_рд2h_рд2, (29)

водила h:

2Ft×0,5d_a = S_з×0,5D_б/u_рд1h_рд1. (30)

Приняв S_п = S_з = 0,5G, можно из (29) или (30) найти значение окружного усилия F и затем по (21) определить момент М_T1 тормоза Т₁, необходимый для выравнивания усилий в канатах при подъеме груженого грейфера.

 Двухмоторные лебедки с конической планетарной передачей и связью замыкающего двигателя с водилом

В лебедке по схеме на рис. 34 с конической планетарной передачей замыкающий двигатель D₁ вращает водило h, подъемный двигатель D₂ – центральное колесо b, а замыкающий барабан Б_З связан с центральным колесом a.

Рис. 34. Грейферная двухмоторная лебедка с конической планетарной

передачей и связью замыкающего двигателя с водилом

Уравнения равновесия звеньев планетарной передачи составляются по аналогии с выше рассмотренными схемами лебедок.

Двухмоторная лебедка с независимыми барабанами состоит из двух однобарабанных лебедок; одна из них управляет замыкающим канатом, а другая – поддерживающим. При черпании работает только замыкающая лебедка, тормоз поддерживающей лебедки открыт для поддержания слабины каната. При подъеме груженого грейфера работают обе лебедки. В начале подъема двигатель поддерживающей лебедки нагружен меньше и вращается быстрее, поддерживающий канат движется с некоторым опережением и принимает на себя часть веса груженого грейфера; скорости канатов и двигателей выравниваются, когда нагрузки на канаты становятся одинаковыми.

Своевременное включение поддерживающего двигателя при переходе от черпания к подъему осуществляет дифференциальный переключатель (механический, сельсинный и др.), работающий в функции разности длин канатов, намотанных на замыкающий и поддерживающий барабаны, и переключающий двигатели в конце закрытия или раскрытия грейфера. В зависимости от системы управления переходом от черпания к подъему меняются динамические нагрузки на конструкцию крана при отрыве грейфера.

Мощности двигателей принимаются одинаковыми и равными 0,6N, где N – мощность, необходимая для подъема груженого грейфера

Натяжения канатов изменяются соответственно рис. 31, неодинаковость натяжений канатов и несинхронное вращение двигателей при перемещении раскрытого грейфера может привести к некоторому закрытию грейфера; этот недостаток устраняется с помощью специальной электросхемы управления.

Сравнение конструкций грейферных лебедок

Одномоторные лебедки проще по устройству, дешевле, требуют меньшего расхода энергии (мощность двигателя N по (12)), тогда как на двухмоторных лебедках суммарная установленная мощность двигателей 1,2N... 1,5N. Но одномоторные лебедки менее маневренны и не допускают совмещений движений канатов, что снижает производительность крана. Планетарные передачи требуют большой точности при изготовлении и сборке; регулировка взаимного положения их элементов затрудняет ремонт. Наибольшее распространение получили лебедки с независимыми барабанами. Реже применяют лебедки с планетарной связью.

Необходимость применения

Условия эксплуатации некоторых типов грузоподъемных машин требуют большой длины подъемного каната, исчисляемой сотнями метров. Примерами машин такого рода являются башенные краны с большой высотой подъема, шахтные краны, судостроительные краны с высокой кратностью полиспаста, буксирные и траловые лебедки, судоподъемники и т.д. Использование в таких случаях обычных канатных барабанов со спиральной нарезкой при однослойной навивке каната потребовало бы неприемлемого увеличения диаметра и длины барабана. В то же время применение коротких барабанов и многослойной навивки канатов затрудняется тем, что при значительном усилии в канате внутренние витки многослойно навитого каната будут испытывать большое давление со стороны наружных витков, что приведет к деформации и повреждению канатов, врезанию витков друг в друга.

Поэтому рационально применение лебедок, в которых канат поступает в канатосборное устройство не с номинальным, а значительно меньшим натяжением, когда можно успешно реализовать многослойную навивку. Этот эффект реализуется в перематывающих лебедках.

 Перематывающие лебедки с канатосборным барабаном

Принцип действия

Перематывающая лебедка (рис. 35,а) состоит из двух жестко связанных между собой зубчатыми колесами 3,5,7 барабанов 1 и 2 с кольцевыми (а не винтовыми) нарезками, которые являются по существу многожелобчатыми приводными блоками. Канат поступает в лебедку из грузового полиспаста с натяжением S_m (рис. 36,а), набегает на барабан 1, сбегает с барабана 2 и поступает через канатоукладчик 19 на канатосборный барабан 16 с натяжением S₀. Передача усилий от барабана к канату происходит за счет сил трения. Сцепление каната с барабаном будет достаточным для подъема груза весом G, если в выходящей из лебедки ветви каната действует определенное усилие S₀, которое при принятом числе витков каната нужно для создания в первой ветви каната усилия S_m. Если усилие S₀ внезапно почему-то уменьшится, то произойдет падение груза.

Рис. 35. Перематывающая лебедка с канатосборным барабаном

Натяжения ветвей каната создают значительные стягивающие силы и вызывают существенный изгиб барабанов. Для разгрузки валов и опор барабанов между барабанами располагаются распорные катки 6, на которые опираются бандажи барабанов 4,8. Диаметры бандажей 4,8 и диаметры зубчатых колес 3,7 (соответственно диаметры катков 6 и приводной шестерни 5) не равны друг другу, поэтому при фиксированном межосевом расстоянии катки 6 и шестерня 5 имеют разные частоты вращения и катки 6 должны быть свободно установлены на валу шестерни 5.

Канатосборное устройство – канатосборный барабан 16 (см. рис. 35) зафиксирован на валу, вращающегося от закрепленного на нем диска фрикциона 13. Второй диск фрикциона 14, установленный на валу свободно, представляет собой одно целое с храповым колесом 12, которое управляется двумя собачками. Ось собачки 15 неподвижна и опирается на раму лебедки. Ось собачки 11 закреплена в ведомой звездочке 10 цепной передачи и вращается вместе с ней вокруг вала канатосборного барабана. Ведущая звездочка 9 цепной передачи связана с валом барабана 1 и вращается вместе с ним.

Рассмотрим взаимодействие узлов лебедки при подъеме груза. Ведомая звездочка 10 получает вращение в направлении, указанном на рис. 35, б стрелкой. Через собачку 11 она увлекает с собой во вращение в том же направлении храповое колесо 12. От храпового колеса, с которым связан диск 14 постоянно включенного фрикциона, вращение передается другому диску 13 и валу канатосборного барабана.

Канатосборный барабан 16, в который поступает перемотанный канат с постоянной линейной скоростью v_к, должен вращаться с переменной угловой скоростью в зависимости от высоты подъема груза. Переменность угловой скорости канатосборного барабана при постоянной линейной скорости каната и переменном диаметре его навивки обеспечивается фрикционом, в котором всегда имеется проскальзывание. В нижнем положении груза диаметр навивки каната на канатосборный барабан D_min, в верхнем – D_max. Соответственно угловые скорости канатосборного барабана будут равны: w_max=v_к/0,5D_min, w_min=v_к/0,5D_max.

Для нормальной работы лебедки необходимо, чтобы скорость вращения звездочки 10 и храпового колеса 12 были всегда больше скорости вращения барабана 16, т.е. должно выполняться условие: w₂>v_к/0,5D_min. Тогда диск фрикциона 14, связанный с храповым колесом, будет опережать диск 13, связанный с канатосборным барабаном, и к диску 13 будет приложен момент сил трения, увлекающий канатосборный барабан во вращение на подъем и создающий натяжение S₀. Принимается w₂=1,1w_max=1,1v_к/0,5D_min. Тогда передаточное число цепной передачи от звездочки 9 к звездочке 10: u_цп=w₁/w₂, где частота вращения звездочки 9 w₁=v_к/0,5D_Б. Тогда u_цп=D_min/1,1D_Б.

Фрикцион канатосборного барабана создает постоянный момент, который при переменном радиусе навивки будет уравновешен переменным усилием в поступаюшем канате. Усилие S₀ должно быть обеспечено даже при наибольшем диаметре навивки, поэтому момент фрикциона следует определять как М_ф = S₀0,5D_max.

Момент М₅ на валу барабана лебедки, нужный для работы фрикциона, составит

М₅=М_ф/u_цп×h, (31)

где u_цп – передаточное число цепной передачи, h – к.п.д. при передаче движения от барабана 1 к валу фрикциона.

При спуске груза звездочки 9 и 10 цепной передачи (рис. 35) вращаются от двигателя D с постоянной угловой скоростью; грузовой канат увлекает канатосборный барабан 16 во вращение на спуск, при этом фрикцион постоянно проскальзывает, а храповое колесо 12 удерживается собачкой 15 (см. рис. 35, б). При скольжении подвижного диска фрикциона 13 по неподвижному 14, связанному с храповым колесом, возникает момент сил трения, притормаживающий канатосборный барабан и создающий в канате натяжение S₀. Благодаря фрикциону достигается необходимая переменность угловой скорости барабана 16 в зависимости от диаметра навивки.

Канатосборные барабаны для многослойной навивки перемотанного каната выполняются с гладкой цилиндрической поверхностью и высокими ребордами. Их размеры выбираются из условия, чтобы при заданной канатоемкости число слоев каната не превышало пяти.

Для правильной укладки каната предусматриваются канатоукладчики 19 (см. рис. 35), винт которого приводится в движение передачей 17-18. Одна из конструкций канатоукладчика показана на рис. 37. Параллельно валу канатосборного барабана расположен винт 7 с правой и левой резьбой. По этому винту, опираясь на направляющие 8, передвигается каретка 2, штырь 1 которой скользит по впадине резьбы. На каретке на валиках 4 установлены ролики 6, между которыми проходит идущий с барабана канат 5. Винт вращается от вала канатосборного барабана через цепную передачу 3 (18 на рис. 35). Дойдя до края винта, например, по правой резьбе, каретка по переходной канавке переходит на левую резьбу и начинает двигаться в обратном направлении.

Необходимая частота вращения винта: n_В=n_Бd_к/t_В, где n_Б – частота вращения канатосборного барабана; d_к – диаметр каната, t_В – шаг нарезки винта. Расчет элементов канатоукладчика приведен в [1].

Определение мощности двигателя

Изменение усилия в канате при огибании одного барабана подчиняется условию Эйлера: S_n=S_n-1e^ma, m ³ n ³ 1, где m – число канавок; a=p – угол обхвата (см. рис. 36, а), m – коэффициент трения скольжения между канатом и канавкой барабана. С учетом потерь на преодоление жесткости каната (что существенно при большом числе огибаемых канавок и достаточно больших усилиях в канате)

S_n=S_n-1e^mac_ж, (32)

где с_ж=1+x, x » 0,1d²_к /(D_Б-10) – коэффициент жесткости каната крестовой свивки при его диаметре d_к и диаметре барабана D_Б, выраженных в сантиметрах.

Коэффициент трения скольжения m на стальном барабан для смазанных канатов при полукруглой канавке m=0,12 (при этом радиус канавки следует строго выдерживать в пределах (0,52...0,53)d_к; при канавке с подрезом m=m₀b, где m=0,11 – коэффициент трения проволок по барабану; b=4(1-sin0,5g)/(p-g-sing) – коэффициент формы канавки; g = 80⁰...110⁰ – угол подреза канавки.

В соответствии с формулой (32) для схем лебедки на рис. 27,а,в получим следующие выражения для усилий в ветвях каната в зависимости от натяжения S₀ на выходе из лебедки:

S₁=S₀e^mpc_ж; S₂=S₁e^mpc_ж=S₀e^2mpc²_ж;....; S_m-1=S₀e^{mp (m-1)} ;(33)
где m – общее число канавок с углом обхвата p на двух приводных барабанах лебедки.

Значение S_m определяется обычным образом в зависимости от весов груза G и грузозахвата q, кратности u_п грузового полиспаста и его к.п.д. h_п, количества и к.п.д. h_Н.З. направляющих блоков (рис. 36, а):

(34)

Минимальное усилие S₀ должно быть достаточно для преодоления жесткости каната при изгибе его на канатосборном барабане; из этих соображений можно принять S₀=(1500...3000)Н. Затем из формулы (33) можно определить число канавок m. Обычно получается m=10...20.

Рис. 36. Схемы к расчету перематывающей лебедки с канатосборным барабаном

Вес грузозахвата q должен быть достаточен для того, чтобы обеспечить сцепление каната с барабаном при спуске порожнего грузозахвата. При этом набегающая и сбегающая ветви каната меняются местами по сравнению со случаем подъема, и условие Эйлера (32) запишется в виде: откуда можно получить значение q.

Мощность N двигателя D (см. рис. 35) определяется по формуле: где h_л – к.п.д. лебедки; w = v_п /0,5u_п(D_Б+d_к) – частота вращения барабана при скорости v_п подъема груза. Крутящий момент М на барабанах лебедки вычисляется как сумма:

М=М₁+М₂+М₃+М₄+М₅. (35)

М₁ – крутящий момент на барабанах, создаваемый усилиями в ветвях перематываемого каната (см. рис. 36,а,в): М₁=(S_m-S₀)×0,5D_Б, где S_m определяется по (33).

Момент М₂ на преодоление трения в подшипниках a, b, c, e (см. рис. 36, в) (трением в подшипниках вала шестерни 5 можно пренебречь) равен: M₂=(N_a+N_b+N_c+N_e)m_ц0,5d_ц, где m_ц – коэффициент трения в подшипниках; d_ц – диаметр цапфы; N_a...N_e – давления на подшипники.

Давление на подшипники барабанов частично создается стягивающими силами, действующими на барабане 1-Z₁ и барабане 2-Z₂ (рис. 36, б, в): Z₁=S₁+S₂+...S_m, Z₂=S₀+S₁+...S_m-1.

Основная часть усилий Z₁ и Z₂ замыкается на бандажах 4,8 распорных катках 6 (рис.36, б), а на подшипники передается только неуравновешенное усилие: Z₁-Z₂=S_m-S₀. 36)

Кроме того подшипники валов нагружаются давлениями от усилий F₁, R₁ и F₂,R₂ в зубчатых зацеплениях (рис. 36, г). При этом F₁»M_Б1 /0,5d_З, F₂ » M_Б2/0,5d_З, где М_Б1 и М_Б2 – крутящие моменты на барабанах: М_Б1=[(S₂-S₁)+(S₄-S₃)+...(S_m-S_m-1)]×0,5D_Б, М_Б2=[(S₁-S₀)+(S₃-S₂) +...+ (S_m-1-S_m-2)]×0,5D_Б, d_З – диаметр делительной окружности колес 3,7.

Задача о распределении несимметрично приложенного усилия Z₁-Z₂ по (35) между подшипниками а-е является статически неопределимой. Чтобы избежать ненужных усложнений расчета, примем, что все усилие (Z₁-Z₂) воспринимается подшипниками с и е одного барабана.

Тогда

где коэффициенты k_i – множители, определяемые при вычислении опорных реакций валов как статически определимых балок под действием внешних нагрузок.

Момент М₃ затрачивается на преодоление трения качения бандажей 4,8 и распорных роликов 6 (рис. 36, б): М₃=f(Z₁+Z₂)(1+D₁/D₂), где f – коэффициент трения качения; D₁ и D₂ – соответственно диаметры бандажей и распорных катков.

Рис. 37. Винтовой канатоукладчик

Момент М₄, учитывающий потери на преодоление жесткости каната:

где усилия S_i вычисляются по формулам (32), а - по тем же формулам, из которых исключены степени коэффициента с_ж.

Определение момента М₅ фрикциона канатосборного барабана производится по формуле (31).

В лебедках магнитных кранов токоподвод к магниту обеспечивают гибким кабелем. Кабель может укладываться в корзину под действием собственного веса или наматываться на кабельный барабан 5 (рис. 38), вращающийся от барабана 4 через цепную передачу.

Рис. 38. Компоновка лебедок магнитных кранов: а – однобарабанная, б – двухбарабанная; 1 – двигатель, 2 – тормоз, 3 – редуктор, 4 – грузовой барабан, 5 – кабельный барабан

Рис. 39. Схема кабельного барабана

Звездочка 7 (рис. 39), которая соединена с наружным диском фрикциона 4, защищающего кабель от случайных нагружений. От внутренних дисков фрикциона вращается вал кабельного барабана 1 через кулачковую муфту 5, 6, отключаемую при работе магнита. Кабельный барабан установлен на одном валу с кольцевым токоприемником 8. Кабель укладывается в один слой с равномерным шагом кабелеукладчиком 3, винт которого вращается от вала кабельного барабана 1 через передачу 2.

При высоте подъема Н и непосредственной намотке кабеля на кабельный барабан (без полиспаста) число витков z_K на кабельном барабане

z_K = H/p (D_Б + d_K), где D_Б – диаметр кабельного барабана, d_K – диаметр кабеля. Тем самым длина кабеля меньше канатоемкости грузового барабана, зависящей от типа и кратности грузового полиспаста, а кабельный барабан короче грузового.

Лебедки следящего действия применяют в судовых кранах при подъеме грузов, качающихся на волне. Лебедка должна обеспечивать скорость крюка, равную относительной скорости качающегося на волне груза и возможность качания на волне застропленного груза.

В схеме на рис. 41 заданное натяжение каната следящей лебедки 7 создается при определенном давлении в гидроцилиндре 9. При опускании принимающего груза судна следящий канат вдвигает поршень 10 в цилиндр 9, расстояние между блоками 11 и 12 следящего и грузового канатов уменьшается, груз опускается, сохраняя неизменным расстояние до палубы.

При подъеме принимающего груз судна слабина следящего и грузового канатов устраняется за счет дополнительного давления в цилиндре от компрессора 1.

Кран 5 служит для блокировки слежения.

ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ КРАНЫ И ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Профессия — стропальщик

Какие работы выполняет стропальщик?

Стропальщик выполняет работы по строповке грузов в процессе про­изводства работ грузоподъемными машинами. Под термином «строповка» подразумеваются следующие рабочие операции:

· обвязка, зацепка или закрепление грузов с помощью грузозахватных приспособлений;

· подвешивание грузов на крюк грузоподъемной машины;

· установка грузов в проектное положение;

· отцепка грузов.

Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих (ЕТКС) предусматривает 5 тарифных разрядов стропальщи­ков, со второго разряда по шестой. Стропальщик третьего разряда выполняет строповку простых грузов массой до 25 т или строповку грузов средней сложности массой до 5 т.

Почему к стропальным работам предъявляют повышенные требования безопасности труда?

Безопасность при производстве работ грузоподъемными машина­ми в значительной степени зависит от умелых и правильных дей­ствий стропальщика. Стропальщик обслуживает грузоподъемные машины, которые являются техническими устройствами повышен­ной опасности. Производственные объекты, на которых установле­ны грузоподъемные машины, являются опасными производствен­ными объектами в соответствии с Федеральным законом «О про­мышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ.

Ежегодно в России погибает около 100 стропальщиков и крановщиков, еще большее их число получает тяжелые травмы. Нередко аварии и несчастные случаи происходят по вине стропальщиков, не знающих или грубо нарушающих требования безопасности. Поэтому к обучению, аттестации и допуску к работе стропальщиков предъявляются особые требования.

ПОМНИТЕ, от того, насколько хорошо вы усвоите теоретические знания и примените их в работе, зависит жизнь и здоровье людей!

Что должен знать стропальщик?

Обученный и имеющий на руках удостоверение стропальщик должен знать:

· установленный на предприятии порядок обмена сигналами между стропальщиком и крановщиком;

· производственную инструкцию для стропальщиков по безопасному производству работ грузоподъемными машинами;

· назначение и конструктивные особенности съемных грузозахватных приспособлений и тары;

· схемы строповки или кантовки грузов;

· способы визуального определения массы груза;

· порядок осмотра и нормы браковки съемных грузозахватных приспособлений, канатов и тары;

· нормы заполнения тары;

· грузоподъемность стропов;

· предельную длину и диаметр стропов;

· технологические карты;

· порядок и габариты складирования грузов;

· назначение и порядок применения стропов, цепей, канатов и других съемных грузозахватных приспособлений;

· меры безопасности и условия производства работ кранами на участке, в цехе;

· технические характеристики обслуживаемых стропальщиком грузоподъемных машин;

· основные требования безопасности при работе грузоподъемных машин вблизи линии электропередачи;

· меры предупреждения воздействия опасных и вредных производственных факторов;

· способы оказания первой помощи пострадавшим на производстве;

· средства индивидуальной и коллективной защиты и порядок их
применения;

· расположение рубильника, подающего напряжение на кран с электроприводом.

Допущенный к самостоятельной работе стропальщик должен иметь об­щее представление об устройстве обслуживаемой грузоподъемной ма­шины.

В процессе прохождения обучения стропальщики должны изучить «Типовую инструкцию для стропальщика по безопасному производ­ству работ грузоподъемными машинами». Будущие стропальщики должны ознакомиться с «Правилами устройства и безопасной эксп­луатации грузоподъемных кранов», а также с основными положени­ями Трудового законодательства в области промышленной безопас­ности.

Что должен уметь стропальщик

Обученный и имеющий на руках удостоверение стропальщик должен уметь:

· определять по указателю грузоподъемность стрелового крана в зависимости от вылета и положения выносных опор;

· выполнять обвязку и зацепку различных грузов для их подъема и перемещения;

· выполнять укладку (установку) груза в проектное положение и снятие грузозахватных приспособлений (расстроповку);

· выбирать стропы в соответствии с массой и размерами перемещаемого груза;

· определять пригодность грузозахватных приспособлений и тары и правильно их применять;

· правильно подавать сигналы крановщику (машинисту);

· пользоваться при необходимости средствами пожаротушения на рабочем месте;

· оказывать первую помощь пострадавшим на производстве;

· отключать краны от электрической сети в аварийных случаях.

---

Основные требования, предъявляемые к стропальщику

Каков порядок подготовки и аттестации стропальщиков?

Подготовка и аттестация стропальщиков должны проводиться в учеб­ных заведениях, располагающих базой для теоретического и производ­ственного обучения.

Аттестация (экзамен) стропальщиков проводится квалификационной комиссией, в работе которой участвует представитель органов Ростехнадзора. Учащимся, выдержавшим экзамен, выдается удостоверение стропальщика.

Каков порядок допуска стропальщика к работе?

Допуск к работе стропальщика должен оформляться приказом (распоряжением) по организации.

Стропальщик перед допуском к работе должен пройти:

· медицинское освидетельствование;

· подготовку и аттестацию;

· первичный инструктаж и стажировку.

Производственная инструкция должна быть выдана стропальщику под расписку.

В каких случаях должна проводиться повторная проверка знаний стро­пальщиков?

Повторная проверка знаний стропальщиков квалификационной ко­миссией должна проводиться:

· периодически, не реже одного раза в год;

· при переходе работника на другое место работы;

· по требованию инженерно-технического работника по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных кранов или инспекто­ра Ростехнадзора.

Повторная проверка знаний стропальщиков должна проводиться в объеме производственной инструкции. Результаты периодической проверки знаний должны оформляться протоколом с отметкой в удо­стоверении.

Кому стропальщик обязан предъявлять удостоверение?

Во время работы стропальщик должен иметь удостоверение при себе и предъявлять его по требованию:

· инспектора Ростехнадзора;

· инженерно-технического работника по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных кранов;

· лица, ответственного за безопасное производство работ кранами;

· крановщика.

Кому подчинен стропальщик?

Во время работы стропальщик обязан выполнять только приказы и распоряжения лица, ответственного за безопасное производство ра­бот кранами.

Стропальщик должен обращаться к нему при отсутствии средств инди­видуальной защиты, соответствующих грузозахватных приспособлений, вспомогательного инвентаря, в случаях, когда неизвестна масса груза, а также для получения другой необходимой информации.

Как должен быть одет стропальщик?

Работодатель должен обеспечить стропальщика спецодеждой и сред­ствами индивидуальной защиты (каска, жилет, рукавицы). На правой руке стропальщика (сигнальщика) должна быть повязка. Стропальщи­ку рекомендуется иметь форму ярких, выделяющихся цветов:

· жилет и каску — желтого цвета;

· рубашку — голубого;

· повязку — красного.

---

Грузоподъемные краны

Какие грузоподъемные машины обслуживает стропальщик?

К грузоподъемным машинам (рис. 2.1), которые обслуживают стропальщики, относятся грузоподъемные краны, краны-трубоукладчики, краны-манипуляторы.

Кран-трубоукладчик — это самоходная грузоподъемная машина с боковой стрелой 2 для подъема, транспортировки и монтажа труб. Базовой машиной для крана-трубоукладчика обычно является гусе­ничный трактор 1.

Кран-манипулятор — это грузоподъемная машина, состоящая из краноманипуляторной установки 3, смонтированной на транспортном средстве 4 или фундаменте.

Какие существуют типы грузоподъемных кранов?

Краны мостового типа — это краны, у которых грузозахватный орган 5 (см. рис. 2.1) подвешен к грузовой тележке 7, перемещающейся по мосту 6. К ним относятся мостовые и козловые краны.

Краны кабельного типа — это краны, у которых грузозахватный орган подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим кана­там 8. К этому типу относятся кабельные и кабельно-мостовые кра­ны. У кабельного крана несущие канаты закреплены в верхней части опорных мачт 9.

Краны стрелового типа — это краны, у которых грузозахватный орган подвешен к стреле или к грузовой тележке, перемещающейся по стреле.

Рис. 2.1. Грузоподъемные машины:

1 — гусеничный трактор; 2 — стрела; 3 — краноманипуляторная установка; 4 — транспортное средство; 5 — грузозахватный орган; 6 — мост; 7 — грузовая тележка; 8 — несущий канат; 9 — мачта; 10 — портал; 11 — башня; 12 — же­лезнодорожная платформа

К стреловому типу относятся портальные, башенные, железнодо­рожные и стреловые краны.

Портальный кран — это кран поворотный, размещенный на портале 10, предназначенном для пропуска железнодорожного или автомо­бильного транспорта.

Башенный кран — это кран поворотный, со стрелой 2, закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни 11.

Железнодорожный кран — это кран, смонтированный на платформе 12, передвигающейся по железнодорожному пути.

Стреловой кран — это кран поворотный, у которого стрела закрепле­на на поворотной платформе, размещенной непосредственно на ходо­вом устройстве. Стреловые краны различаются по виду ходового уст­ройства:

· кран автомобильный, установленный на автомобильное шасси;

· кран пневмоколесный, установленный на пневмоколесное шасси;

· кран короткобазовый, установленный на короткобазовое шасси;

· кран на специальном шасси, установленный на специальном шасси автомобильного типа;

· кран гусеничный, установленный на гусеничном ходовом устройстве.

Какие основные параметры характеризуют кран?

Грузоподъемность Q (рис. 2.2) — максимальная масса груза, на подъем и перемещение которой кран рассчитан в заданных условиях эксплу­атации. В величину грузоподъемности включается масса съемных гру­зозахватных приспособлений и тары, используемых для перемещения груза.

Вылет L — расстояние по горизонтали от оси вращения крана стре­лового типа до оси грузозахватного органа.

Грузовой момент М — произведение величин грузоподъемности и соответствующего ей вылета М = QL (Т*М).

Пролет S — расстояние по горизонтали между осями рельсов крано­вого пути для кранов мостового типа. Вылет и пролет — это парамет­ры, характеризующие величину зоны, обслуживаемой краном.

Высота подъема Н — расстояние от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении.

Глубина опускания h — расстояние по вертикали от уровня стоянки крана до грузозахватного органа, находящегося в нижнем рабочем положении.

Колея — расстояние по горизонтали между осями рельсов или колес ходовой части крана стрелового типа.

База В — расстояние между осями опор (ходовых тележек) крана, измеренное вдоль пути.

Стропальщик должен знать технические характеристики обслуживаемых им кранов. Технические характеристики крана — это числовые значе­ния его параметров.

Рис. 2.2. Основные параметры грузоподъемных кранов:

Q — грузоподъемность; L — вылет; S — пролет; Н — высота подъема; h - глубина опускания; В — база

Как зависит грузоподъемность крана от вылета?

Грузоподъемность кранов стрелового типа зависит от вылета обрат­но пропорционально. Максимальную грузоподъемность кран имеет на наименьшем вылете, а при увеличении вылета его грузоподъемность

Рис. 2.3. Грузовая характеристика гусеничного крана ДЭК-251 уменьшается. Стропальщику важно понимать эту зависимость, чтобы не допустить перегрузки крана.

Зависимость грузоподъемности крана от вылета показывает его грузо­вая характеристика. Рассмотрим грузовую характеристику гусеничного крана ДЭК-251 (рис. 2.3), который имеет максимальную грузоподъем­ность 25 т на вылете 5 м. При увеличении вылета грузоподъемность крана уменьшается, поэтому при наибольшем для данного стрелового оборудования вылете — 14 м — кран может поднять всего лишь 4 т.

Какие опрокидывающие силы действуют на кран и влияют на его устой­чивость?

На кран действуют следующие силы:

· масса груза Q (рис. 2.4);

· ветровая нагрузка;

· сила инерции Р_ин, которая возникает при изменении скорости
подъема и опускания груза.

Уклон рабочей площадки также снижает устойчивость крана. Опрокидывающие силы создают опрокидывающий момент относительно ребра опрокидывания (РО). Опрокидывающий момент, создаваемый грузом, равен произведению массы груза Q на плечо b:

М_опр = Qb.

Очевидно, что при увеличении вылета увеличивается плечо b, следо­вательно, возрастает опрокидывающий момент.

Рис. 2.4. Устойчивость крана:

1 — выносная опора; 2 — противовес; G — масса крана; F_ин — сила инерции; Q — масса груза; a, b — плечи действия сил; РО — ребро опрокидывания

Что удерживает кран от опрокидывания?

Стреловой кран является свободностоящей машиной, которая удер­живается от опрокидывания собственной массой G (см. рис. 2.4). Мас­са крана создает восстанавливающий момент, равный произведению массы крана G на плечо а:

М_{восстан} = Ga

Устойчивость крана повышается за счет увеличения массы крана проти­вовесом 2, который монтируется в задней части поворотной платформы.

Вторым способом повышения устойчивости стрелового крана явля­ется установка выносных опор 1. Кран расставляет выносные опоры, как человек для повышения устойчивости шире расставляет ноги, при этом увеличивается плечо я, соответственно уменьшается плечо b.

По каким причинам краны теряют устойчивость и опрокидываются?

Возможные причины опрокидывания кранов:

· превышена грузоподъемность крана на данном вылете;

· нарушены правила установки стрелового крана (не установлены
выносные опоры, установка на свеженасыпанный грунт и т.п.);

· неисправен рельсовый крановый путь;

· кран работает при скорости ветра, которая превышает указанную в его паспорте;

· башенный или другой рельсовый кран не установлен на противоугонные устройства по окончанию работы.

Все краны рассчитаны с запасом устойчивости, поэтому опрокидыва­ние крана всегда является результатом грубого нарушения правил безопасности.

ВНИМАНИЕ! Опрокидывание крана может произойти по вине стропальщика в случае строповки груза, превышающего грузоподъемность крана на данном вылете.

---

Сведения об устройстве кранов

Как устроен и работает мостовой кран?

Мостовые краны (рис. 2.5) устанавливают в заводских цехах и на скла­дах. Мост 4 крана перемещается по надземному крановому пути 2, который уложен на колоннах, поэтому кран не занимает полезную площадь помещения. Мостовые краны общего назначения могут иметь грузоподъемность от 5 до 50 т и пролет до 34,5 м.

Рис. 2.5. Мостовой кран:

1 — кабина; 2 — крановый путь; 3 — грузовая тележка; 4 — мост

Мостовой кран состоит из двух основных частей: моста и перемеща­ющейся по нему грузовой тележки 3. На тележке расположены меха­низм подъема и механизм передвижения тележки. Кроме основного механизма подъема на тележке может быть установлен вспомогатель­ный механизм, грузоподъемность которого в 3 — 5 раз меньше грузо­подъемности основного механизма.

Механизмы крана имеют электрический привод. Они обеспечивают три рабочих движения крана для перемещения груза в любую часть цеха: подъемопускание груза, передвижение грузовой тележки, пере­движение моста.

Кран-балка — это мостовой кран, у которого грузовой тележкой яв­ляется электрическая таль. Выпускают кран-балки грузоподъемностью до 5 т. Управление такими кранами осуществляется с пола с исполь­зованием подвесного пульта.

Как устроен козловой кран?

Мост козлового крана (рис. 2.6) опирается на наземный крановый путь 1 при помощи опор 2 и ходовых тележек 7. Консоли 3 — это части мо ста, выступающие за опоры, консоли увеличивают зону обслуживания крана. На рисунке изображен козловой кран с подвесной грузовой те­лежкой 5, совместно с которой перемещается кабина управления 6.

Рис. 2.6. Козловой кран:

1 — крановый путь; 2 — опора; 3 — консоль; 4 — мост; 5 — грузовая тележка; 6 — кабина; 7 — ходовая тележка

Козловые краны применяют для погрузочно-разгрузочных работ на открытых складах. Козловые краны общего назначения могут иметь грузоподъемность до 60 т и пролет до 34,5 м.

Как устроены башенные краны?

Башенные краны (рис. 2.7) различаются по конструкции, типу стрел, способу установки.

1. По конструкции:

· кран с поворотной башней (рис. 2.7, а);

· кран с неповоротной башней (рис. 2.7, б).

2. По типу стрел:

· кран с подъемной стрелой (рис. 2.7, a);

· кран с балочной стрелой (рис. 2.7, б).

Рис. 2.7. Башенные краны:

а — кран с поворотной башней и подъемной стрелой; б — кран с неповоротной башней и балочной стрелой; 1 — рама; 2 — опорно-поворотное устройство; 3 — платформа; 4 — противовес; 5 — башня; 6 — кабина; 7 — стрела; 8 — ходо­вая тележка; 9 — консоль; 10 — оголовок; 11 — грузовая тележка

3. По способу установки:

· кран стационарный;

· кран передвижной (см. рис. 2.7, а, 6).

Башенные краны выполняют четыре рабочих движения: подъем-опу­скание груза, изменение вылета, поворот крана, передвижение крана.

Поворотная платформа 3 кранов с поворотной башней опирается на ходовую раму 1 с помощью опорно-поворотного устройства 2. На поворотной платформе таких кранов смонтированы башня 5 со стре­лой 7, противовес 4 и механизмы крана. К поворотной части кранов с неповоротной башней относятся оголовок 10 со стрелой и консолью 9 противовеса. У кранов с подъемной стрелой вылет изменяется по­воротом (подъемом) стрелы относительно опорного шарнира. У кра­нов с балочной стрелой вылет изменяется за счет передвижения гру­зовой тележки 11 по неподвижно закрепленной стреле.

Передвижные башенные краны перемещаются по крановым путям с помощью ходовых тележек 8. Краны с высотой подъема более 70 м изготавливают стационарными (приставными), их устанавливают на фундамент и закрепляют к строящемуся зданию.

В настоящее время в строительстве в основном работают башенные краны грузоподъемностью 5... 12 т. Высота подъема некоторых пере­движных кранов может достигать 90 м, а приставных 220 м.

Как устроены стреловые краны?

Все стреловые краны (рис. 2.8) имеют собственный источник энергии (силовую установку) — дизельный двигатель, поэтому они могут ра­ботать там, где отсутствует электроэнергия.

Рис. 2.8. Стреловые краны:

а — автомобильный кран; б — гусеничный кран; в — кран на специальном шас­си; г — пневмоколесный кран; 1 — стрела; 2 — гидроцилиндр; 3 — платформа; 4 — опорно-поворотное устройство; 5 — ходовая рама; 6 — выносная опора; 7 — башенно-стреловое оборудование; 8 — гусек; 9 — выдвижные секции

Стрела 1 таких кранов шарнирно закреплена на поворотной платфор­ме 3, которая с помощью опорно-поворотного устройства 4 разме­щается на ходовом устройстве 5. На поворотной платформе разме­щаются механизмы крана: механизм подъема груза, механизм изме­нения вылета, механизм поворота. Краны большой грузоподъемно­сти могут оборудоваться основным и вспомогательным механизмами подъема.

Автомобильные краны (рис. 2.8, а), краны на специальном шасси (рис. 2.8, в), короткобазовые краны являются наиболее мобильными, они перемещаются по автомобильным дорогам в транспортном положе­нии, но могут выполнять подъем груза только на выносных опорах.

Гусеничные (рис. 2.8, б) и пневмоколесные (рис. 2.8, г) краны могут перемещаться по строительной площадке с грузом на крюке, при этом грузоподъемность пневмоколесных кранов примерно в 2 раза мень­ше, чем на выносных опорах.

Стреловые краны различаются по исполнению стрелового оборудова­ния и типу привода механизмов.

1. По исполнению стрелового оборудования различают краны:

· с гибкой подвеской стрелового оборудования (см. рис. 2.8, б, г);

· жесткой подвеской стрелового оборудования (см. рис. 2.8, а, в).

2. По типу привода механизмов различают краны:

· с электрическим приводом механизмов;

· гидравлическим приводом механизмов.

Стрела кранов с гибкой подвеской удерживается и изменяет угол на­клона с помощью канатов. В этом случае применяется стрела решетча­той конструкции. Для увеличения зоны обслуживания стрела снабжа­ется гуськом 8 или применяется башенно-стреловое оборудование 7.

Стрела кранов с жесткой подвеской удерживается и изменяет угол наклона с помощью гидроцилиндров 2. В этом случае применяется телескопическая стрела, состоящая из основной секции и двух-четырех выдвижных секций 9. Изменение вылета у кранов с жесткой под­веской осуществляется за счет изменения угла наклона стрелы, а так­же за счет выдвижения секций стрелы (телескопирования).

Гусеничные и пневмоколесные краны имеют обычно электрический привод механизмов и гибкую подвеску стрелового оборудования. Гид­равлический привод механизмов и жесткую подвеску стрелового обо­рудования имеют автомобильные краны, короткобазовые краны и краны на специальном шасси автомобильного типа.

Какие приборы и устройства безопасности обеспечивают безопасность работы кранов?

· ограничитель грузоподъемности;

· ограничители рабочих движений для автоматической остановки
механизмов подъема грузозахватного органа в его крайнем верх­
нем и крайнем нижнем положениях, изменения вылета, передвижения рельсовых кранов и их грузовых тележек;

· ограничители рабочих движений для автоматического отключения
механизмов крана на безопасном расстоянии до проводов линий
электропередачи (ЛЭП). Устанавливаются на стреловых кранах;

· регистратор параметров работы крана;

· координатная защита для предотвращения столкновения с препят­ствиями в стесненных условиях работы. Устанавливается на стре­ловых и башенных кранах;

· звуковой сигнал;

· указатель грузоподъемности, соответствующей вылету;

· указатель угла наклона крана (креномер).Устанавливается на стреловых кранах;

· анемометр — указатель скорости ветра, автоматически включа­ющий звуковой сигнал при достижении скорости ветра, опасной для работы крана. Устанавливается на башенных, портальных и козловых кранах;

· противоугонные устройства. Устанавливаются на кранах, передвигающихся по крановому пути на открытом воздухе. В качестве противоугонных устройств применяют рельсовые захваты и кли­новые упоры.

ВНИМАНИЕ! Категорически запрещается работа крана при неисправных или отключенных приборах безопасности.

В каком случае ограничитель грузоподъемности выключает механизмы крана?

Все краны стрелового типа оборудуют ограничителем грузоподъем­ности (грузового момента), автоматически отключающим механизмы подъема и изменения вылета. Отключение происходит при подъеме груза, масса которого превышает грузоподъемность для данного вы­лета:

более чем на 15 % — для портальных кранов и башенных с грузовым моментом до 20 т•м включительно;

более чем на 10 % — для стреловых кранов и башенных с грузовым моментом более 20 т•м.

Краны мостового типа оборудуют ограничителем грузоподъемности, если возможна их перегрузка по технологии производства. Ограничи­тель грузоподъемности таких кранов не должен допускать перегруз­ку более чем на 25 %.

После срабатывания ограничителя грузоподъемности возможно опу­скание груза и уменьшение вылета.

Как работает ограничитель механизма подъема?

Ограничитель механизма подъема груза предназначен для автомати­ческой остановки механизма в крайнем верхнем положении грузозах­ватного органа.

Рис. 2.9. Устройства безопасности кранов:

а — ограничитель механизма подъема; б — указатель грузоподъемности; 1 — крюковая подвеска; 2 — груз; 3 — концевой выключатель; 4 — стрела; 5 — шкала; 6 — стрелка

Ограничителем является концевой выключатель 3 (рис. 2.9, а), элект­рические контакты которого замкнуты под весом небольшого груза 2. Перемещаясь вверх, крюковая подвеска 1 поднимает груз, размыкает электрические контакты концевого выключателя, в результате чего выключается двигатель механизма подъема.

Грузозахватный орган должен останавливаться на расстоянии не ме­нее 200 мм до упора. После автоматической остановки механизма при работе на подъем он может быть включен на опускание.

Как определить грузоподъемность стрелового крана в зависимости от вылета?

Согласно производственной инструкции стропальщик должен уметь определять по указателю грузоподъемность стрелового крана в зави­симости от вылета и положения выносных опор.

На кранах с гибкой подвеской стрелового оборудования указатель грузоподъемности (рис. 2.9, б) устанавливают в нижней части стрелы 4. Такой указатель имеет стрелку 6, которая всегда располагается в вер­тикальном положении независимо от угла наклона стрелы. Стрелка указывает значение грузоподъемности на шкале 5, соответствующее данному вылету и положению выносных опор.

Современные стреловые краны с жесткой подвеской стрелового оборудования имеют указатель грузоподъемности, который располагает­ся в кабине крановщика. В этом случае стропальщик должен уточнить грузоподъемность крана на данном вылете у крановщика.

Грузозахватные органы — это устройства, предназначенные для подвешивания или захватывания груза. Наиболее распространенными из них являются крюк, грейфер, электромагнит. В зависимости от вида грузозахватного органа различают краны:

· крюковой;

· грейферный;

· магнитный.

Для обслуживания грейферных и магнитных кранов стропальщики не требуются.

Как устроены грузовой крюк и крюковая подвеска?

Грузовой крюк (рис. 2.10) предназначен для подвешивания грузов с помощью съемных грузозахватных приспособлений, например стро­пов, которые размещаются в его зеве 1. Предохранительный замок 2 удерживает стропы от самопроизвольного выпадения из зева.

Крюки изготовляют из малоуглеродистой стали (сталь 20), которая пластична, не склонна к хрупкому разрушению под нагрузкой. По способу изготовления крюки бывают следующих видов: кованые, штампованные, пластинчатые.

Краны грузоподъемностью более 30 т комплектуются двурогим крю­ком (рис. 2.10, б), имеющим два зева для размещения большего числа стропов.

Рис. 2.10. Однорогий (о) и дву­рогий (б) грузовые крюки:

1 — зев; 2 — замок; 3 — хво­стовик; h — высота рабочего сечения

Рис. 2.11. Крюковая подвеска:

1 — канат; 2 — щека; 3 — блок; 4 — ось; 5 — гайка; 6 — подшипник; 7 — траверса; 8 — крюк

Крюковая подвеска изображена на рис. 2.11. Она соединяет крюк 8 с грузовыми каната­ми 1 крана. Подвеска состоит из двух щек 2, соединенных болтами. В верхней части под­вески располагается ось 4 канатных блоков 3, в нижней части — траверса 7, на которой ус­тановлен крюк.

Крюк крана устанавливают на упорном под­шипнике 6, что позволяет ему вращаться и исключает закручивание грузовых канатов при перемещении груза. Гайка 5 крепления крюка должна быть укреплена стопорной планкой для исключения самопроизвольно­го свинчивания.

Работа крана не допускается при следующих неисправностях крюка:

· трещины и надрывы на поверхности крюка;

· крюк не вращается;

· отсутствует или неисправен предохранительный замок;

· крюк разогнут;

· износ зева составляет более 10% от первоначальной высоты h (см. рис. 2.10) рабочего сечения крюка.

Как устроены грузоподъемные электромагниты?

Грузоподъемные электромагниты предназначены для перемещения проката черных металлов, чугунных чушек, стружки, металлолома и других грузов, обладающих магнитными свойствами.

Грузоподъемный электромагнит (рис. 2.12) подвешивают с помощью цепей 4 на крюк крана. В корпусе 1 расположены электромагнитные катушки 2, на которые по кабелю 3 подается постоянный электриче­ский ток напряжением 220В. Электрический ток создает сильное маг­нитное поле, удерживающее груз.

ВНИМАНИЕ! В качестве грузозахватных органов электромагниты недоста­точно надежны из-за возможного отключения электроэнергии, поэтому при их использовании необходимы дополнительные меры безопасности.

Какие бывают грейферы?

Грейфер — это двухчелюстной или многочелюстной ковш для переме­щения сыпучих, крупнокусковых грузов и круглого леса. Грейферы различаются по конструкции и типу привода.

1. По конструкции различают следующие виды грейферов:

· двухчелюстные, предназначенные для сыпучих грузов (рис. 2.13);

· многочелюстные, предназначенные для крупнокусковых грузов и
металлолома;

· трех- и четырехпалые, предназначенные для круглого леса.

2. По типу привода механизма замыкания челюстей:

· канатные (см. рис. 2.13);

· моторные.

Грейферы с канатным замыканием челюстей бывают одноканатные и двухканатные. Двухканатные грейферы устанавливают на грейферных кранах, которые предназначены для перегрузки больших объемов сыпучих грузов.

Рис. 2.12. Грузоподъемный электромагнит:

1 — корпус; 2 — катушка; 3 — кабель; 4 — цепь

Рис. 2.13. Двухчелюстной канатный грейфер

Одноканатные грейферы применяют в случае пере­мещения небольших объемов сыпучих грузов, например в строитель­стве. Такой грейфер навешивается на крюк крана и является съемным грузозахватным приспособлением.

Каждый грейфер должен быть снабжен табличкой с указанием пред­приятия-изготовителя, номера, объема, собственной массы, вида ма­териала, для которого он предназначен, и наибольшей допустимой массы зачерпнутого материала. При утрате таблички она должна быть восстановлена. Масса грейфера с грузом не должна превышать грузо­подъемность крана на рабочем вылете.

Как устроен рельсовый крановый путь?

Для башенных, козловых и других рельсовых кранов укладывают рель­совый путь (рис. 2.14) на подготовленное земляное полотно с водоот­водными канавками 1. Крановый путь состоит из балластного слоя (призмы) 2, деревянных или железобетонных шпал 3 и рельсов 4. Рель­сы прикрепляют к деревянным шпалам костылями или путевыми шу­рупами, а к железобетонным — болтами с гайками. В стыках рельсы соединяют накладками 7.

На концах пути устанавливают тупиковые упоры 6, предотвращающие сход крана с рельсов. Перед тупиковыми упорами закрепляют выключающие линейки 5, предназначенные для автоматической остановки механизма передвижения крана.

Рис. 2.14. Крановый путь:

1 — канавка; 2 — балластный слой; 3 — шпала; 4 — рельс; 5 — выключающая линейка; 6 — тупиковый упор; 7 — накладка; 8 — перемычка

Работа крана не допускается при следующих неисправностях крано­вых путей:

· трещины и выколы рельсов;

· отсутствие, разрушение или неполный комплект крепежных дета­лей;

· излом, поперечные трещины, гниль в деревянных шпалах;

· сплошные опоясывающие трещины, обнажения арматуры в железобетонных шпалах;

· отсутствие или неисправность тупиковых упоров;

· неисправное заземление кранового пути.

Что такое защитное заземление? Как оно защищает человека?

Защитное заземление — это преднамеренное соединение корпуса электроустановки с заземляющим устройством. Заземление необходимо для защиты обслуживающего персонала, так как в случае нарушения изоляции частей электроустановки, находящихся под напряжением, корпус электроустановки также оказывается под напряжением.

В трехпроводных электрических сетях (рис. 2.15, а) корпус электроустановки 1 соединяют заземляющим проводником 2 с заземляющим устройством. Электрическое сопротивление тела человека R₄ не менее 1 000 Ом. Электрическое сопротивление заземления R₃ должно быть не более 4 Ом. В таком случае человек, прикоснувшийся к корпусу электроустановки под напряжением, окажется присоединенным параллельно малому электрическому сопротивлению защитного зазем­ления. Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению, поэтому через тело будет протекать ток, не являющийся опасным для жизни и здоровья человека.

Рис. 2.15. Схемы устройства защитного заземления в трехпроводной (а) и четырехпроводной (б) электрических сетях:

1 — электроустановка; 2, 3 — проводники; 4 — нулевой провод

При включении электроустановки в четырехпроводную сеть (рис. 2.15, б) с заземленным нулевым проводом 4 корпус электроустановки соеди­няют с этим проводом проводником 3. Такой способ защитного зазем­ления называют занулением. В этом случае пробой на корпус превра­щается в короткое замыкание, при котором срабатывает предохрани­тель, поврежденная цепь размыкается, предупреждая поражение человека.

Как выполняют заземление крана?

У рельсовых кранов заземляется крановый путь. Все рельсы соединя­ют стальными перемычками 3, 4 (рис. 2.16) с помощью сварки. Кра­новый путь соединяют с заземлителями 6 не менее чем двумя зазем­ляющими проводниками 5. Заземлителями являются стальные трубы или уголки, вбитые в грунт. При подключении к четырехпроводной сети крановый путь также соединяют стальным проводником 7 с кор­пусом рубильника 1, подающего напряжение на кран.

Стреловые краны с электроприводом должны быть заземлены в слу­чае подключения к внешней электрической сети. Для этого нулевой провод питающего кабеля соединяют с корпусом крана.

ВНИМАНИЕ! При неисправности или отсутствии заземления стропаль­щик, прикоснувшись к любой части крана, может оказаться под действи­ем электрического тока.

Рис. 2.16. Защитное заземление крана:

1 — рубильник; 2 — кабель; 3,4 — перемычки; 5,7 — проводники; 6 — заземлитель

Почему стропальщик должен знать расположение рубильника, пода­ющего напряжение на кран?

При возникновении на кране пожара стропальщик должен отклю­чить источник электропитания. Также необходимо обесточить элек­трооборудование при попадании человека под действие электриче­ского тока.

Рубильник (автоматический выключатель) 1 (см. рис. 2.16) располо­жен на пункте подключения крана к электрической сети.

Грузозахватные приспособления и тара

Стальные канаты и цепи

Как устроен стальной канат?

Стальной канат (рис. 3.1, a) состоит из проволок, получаемых воло­чением. Для изготовления проволок применяют качественную кон­струкционную сталь марки 60. Проволоки 1 свивают в пряди 2 (оди­нарная свивка), потом пряди свивают вокруг сердечника 3, в резуль­тате получается канат двойной свивки.

Сердечник каната может быть следующих видов:

· органический, изготовленный из органических волокон, пропитанных смазкой;

· металлический, изготовленный из стальных проволок. Канаты с
металлическим сердечником более жесткие.

На рис. 3.1, б показано, как прочитать конструкцию стальных кана­тов. Величина разрывного усилия каната в основном зависит от его диаметра. При одинаковых диаметрах канат с большим числом про­волок является более гибким.

Как различаются стальные канаты?

Стальные канаты различаются по назначению, типу свивки прядей, сочетанию направлений свивки.

1. По назначению:

· канат грузолюдской (ГЛ);

· грузовой (Г).

2. По типу свивки прядей:

· канат с линейным касанием проволок в прядях (ЛК) (рис. 3.2, а);

· канат с точечным касанием проволок в прядях (ТК) (рис. 3.2, б);

· канат с точечно-линейным касанием проволок в прядях (ТЛК).

Рис. 3.1. Стальной канат двойной свивки:

а — устройство; б — обозначение конструкции; 1 — проволока; 2 — прядь; 3 — сердечник

Канаты типа ЛК более гибки, чем канаты типа ТК. Пряди типа ЛК изготавливают из одинаковых по диаметру проволок (ЛК-О), разных проволок в наружном слое (ЛК-Р), разных проволок в разных слоях (ЛК-РО).

3. По сочетанию направлений свивки прядей и каната:

· канат односторонней свивки (О) (рис. 3.2, г) — с одинаковым на­
правлением свивки проволок в прядях и прядей в канате;

· канат крестовой свивки (рис. 3.2, в) — с противоположным на­
правлением свивки прядей и каната.

Рис. 3.2. Типы свивки стальных канатов:

а — прядь ЛК; б — прядь ТК; в — канат крестовой свивки; г — канат односто­ронней свивки

Внешне канат крестовой свивки отличается тем, что проволоки на его поверхности располагаются параллельно оси каната. Проволоки каната односторонней свивки располагаются под углом к его оси.

Канаты односторонней свивки менее жесткие, но склонны к раскручи­ванию. В крановых механизмах, а также для изготовления стропов при­меняют канаты крестовой свивки, более жесткие, но не склонные к рас­кручиванию под нагрузкой. Существуют также нераскручивающиеся (Н) канаты, свитые из предварительно деформированных проволок.

На рис. 3.3 показано, как прочитать условное обозначение стального каната.

По каким признакам бракуют стальные канаты?

1. Число обрывов проволок на участках длиной шесть диаметров ка­ната (6d_K) или тридцать диаметров каната (30d_К) превышает допу­стимое.

Рис. 3.3. Условное обозначение стального каната

Рис. 3.4. Деформации стальных канатов:

а — корзинообразная деформация; б — перекручивание; в — выдавливание проволок; г — обрыв сердечника; д — залом; е — перегиб; ж — местное увели­чение диаметра; з — раздавливание

2. Разрыв пряди.

3. Уменьшение диаметра каната из-за износа или коррозии на 7 %
и более.

4. Уменьшение диаметра наружных проволок из-за износа или кор­розии.

5. При возникновении следующих деформаций:

· корзинообразная деформация (рис. 3.4, а);

· перекручивание (рис. 3.4, б);

· выдавливание проволок (рис. 3.4, в);

· обрыв сердечника (рис. 3.4, г);

· залом (рис. 3.4, д);

· перегиб (рис. 3.4, е);

· местное увеличение диаметра каната (рис. 3.4, ж);

· раздавливание (рис. 3.4, з);

· повреждение в результате температурных воздействий или
электрического дугового разряда.

Какими способами может быть выполнена петля на конце каната?

Петля на конце каната (заделка каната) при креплении его на кране, а также петля стропа может быть выполнена следующими способами:

· заплетка свободного конца каната (рис. 3.5, а) с установкой в пет­лю коуша 1;

· применение клиновой втулки (рис. 3.5, б);
установка винтовых зажимов (рис. 3.5, в);

· заливка легкоплавким сплавом в конусной втулке (рис. 3.5, г). Этот
способ применяют для канатов большого диаметра;

· другие способы в соответствии с нормативными документами.

Клиновая втулка 3 должна быть стальной кованой, штампованной или литой, применение сварных втулок не допускается. Канат закрепля­ется во втулке клином 2. Клиновая втулка и клин должны иметь маркировку, соответствующую диаметру каната. Втулки и клинья не дол­жны иметь острых кромок, о которые может перетираться канат. Ось рабочей ветви 5 каната должна совпадать с осью отверстия втулки, в противном случае канат будет деформироваться.

Рис. 3.5. Способы выполнения петли на конце каната:

a — заплетка свободного конца; б — применение клиновой втулки; в — уста­новка винтовых зажимов; г — заливка в конусной втулке; 1 — коуш; 2 — клин; 3 — клиновая втулка; 4 — винтовой зажим; 5 — рабочая ветвь; 6 — скоба; 7 — планка; 8 — гайка

Рис. 3.6. Грузовая цепь:

Р — шаг; d — диаметр; L — длина звена

При установке винтовых зажимов 4 их число зависит от диаметра ка­ната, но не должно быть менее трех. Шаг расположения зажимов и длина свободного конца каната должны составлять не менее шести ди­аметров каната (6d_K). Скобы 6 зажимов должны устанавливаться со стороны свободного конца каната. Усилие затяжки гаек зажимов 8 ука­зывают в технической документации.

Как устроены круглозвенные грузовые цепи?

Для изготовления съемных грузозахватных приспособлений исполь­зуют круглозвенные грузовые цепи (рис. 3.6). Они изготавливаются из конструкционных сталей марок СтЗсп, СтЗпс и стали 20 кузнечно-горновой или контактной сваркой. Для сращивания цепей используются сварка или специальные соединительные звенья.

Цепь характеризуется диаметром прутка d, из которого она изготов­лена, величиной шага цепи Р и длиной звена L.

---

Съемные грузозахватные приспособления

Что называют съемным грузозахватным приспособлением?

Съемное грузозахватное приспособление — это устройство, соединя­ющее груз с краном. Оно навешивается на крюк крана, легко снима­ется с крюка и отсоединяется от груза.

К съемным грузозахватным приспособлениям относятся стропы, тра­версы, захваты. К ним также следует отнести одноканатные грейфе­ры, которые навешиваются на крюк крана.

Какие требования предъявляются к изготовлению грузозахватных при­способлений?

Изготовление грузозахватных приспособлений должно производить­ся в соответствии с нормативными документами и технологическими картами.

Грузозахватные приспособления после изготовления должны подвер­гаться осмотру и испытанию нагрузкой, превышающей их паспортную грузоподъемность на 25 %.

Они должны снабжаться клеймом или прочно прикрепленной металлической биркой.

Грузозахватные приспособления должны быть снабжены паспортом. Какие бывают стропы? Каковы их преимущества и недостатки?

Стропы бывают следующих видов:

· канатные, изготовляемые из стальных канатов;

· цепные, изготовляемые из круглозвенных цепей;

· текстильные, изготовляемые из синтетических канатов и лент.

Все указанные стропы имеют свои преимущества и недостатки. В насто­ящее время в России канатные стропы — самые распространенные. Они надежны, в них легче вовремя обнаружить неисправность, но при боль­шой грузоподъемности канатные стропы тяжелые и недостаточно гибкие.

Цепные стропы обладают большой гибкостью, но они еще более тя­желые, чем канатные. Цепной строп может внезапно разрушиться вследствие образования и быстрого раскрытия трещины, поэтому не­обходим постоянный контроль состояния звеньев цепи.

Текстильные стропы легкие, гибкие, не деформируют груз. Текстиль­ные стропы безопасней в эксплуатации, чем канатные, на них не бы­вает торчащих металлических проволок, которые травмируют руки, портят рукавицы и спецодежду. Но они легко повреждаются от поре­зов, открытого огня, сварочных работ и ультрафиолетового излучения.

Какие конструкции стальных канатов применяются для изготовления стропов?

Для изготовления стропов применяют канаты двойной, крестовой свивки с органическим сердечником (ОС) конструкций:

6∙19(1+6+6/6)+1 ОС ЛК-Р

6∙36(1+7+7/7+14)+1 ОС ЛК-РО

Для перемещения грузов, имеющих температуру до 400°С, применя­ют канаты, имеющие стальной сердечник.

Каких типов изготавливаются канатные стропы?

Канатные стропы общего назначения согласно РД 10-33-93 бывают следующих типов.

1. Ветвевые (рис. 3.7, а, б), предназначенные для зацепки грузов:

· 1СК (одноветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,5... 20 т;

· 2СК (двухветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,5... 20 т;

· ЗСК (трехветвевой строп канатный) — грузоподъемность 0,63... 20 т;

· 4СК (четырехветвевой строп канатный) — грузоподъемность
0,63... 32 т.

2. Универсальные (рис. 3.7, в, г), предназначенные для обвязки грузов:

· УСК1 (универсальный строп канатный, исполнение 1) — грузоподъемность 0,5... 32 т;

· УСК2 (универсальный строп канатный, исполнение 2) — грузоподъемность 0,5... 32 т.

Для строповки грузов могут применяться конструкции стропов, изготовленные в соответствии с другими нормативными документами.

Рис. 3.7. Канатные стропы:

а — типа 1СК; б — типа 4СК; в — типа УСК1; г — типа УСК2; 1 — захват; 2 — ветвь канатная; 3 — навесное звено

В условном обозначении стропа указывают его тип, грузоподъемность и длину. Например, 2СК— 1,6/1000 расшифровывается как двухветвевой строп канатный грузоподъемностью 1,6 т, длиной 1 000 мм.

Как устроены канатные стропы?

Ветвевой строп (см. рис. 3.7, а, б) состоит из навесного звена (кольца) 3, канатных ветвей 2 и захватов (концевых звеньев) 1.

Рис. 3.8. Звенья стропов:

а — типа РТ; б — типа Т; в — типа О; г — типа Ов; д — крюки; е — карабин; ж — скоба; 1 — замок; 2 — штырь

Для изготовления стропов применяют навесные звенья (рис. 3.8, а — г) следующих типов: Рт (разъемное треугольное), Т (треугольное), О (овоидное), Ов (овальное).

В качестве захватов обычно применяют крюки, но могут быть исполь­зованы скобы, карабины и другие изделия. Крюки стропов (рис. 3.8, д) должны иметь предохранительный замок 1, предотвращающий выпа­дение крюка из петли при зацепке груза. Скоба для соединения со стропом и строповочными деталями груза (рис. 3.8, ж) имеет съемный штырь 2.

Какими способами может быть вы­полнена заделка концов каната при изготовлении стропов?

Заделку концов каната при изготов­лении стропов выполняют следу­ющими способами:

· заплетка с последующей обмоткой (оклетневкой) выступающих концов прядей (рис. 3.9, а);

· опрессовка алюминиевой втулкой (рис. 3.9, б).

Рис. 3.9. Способы изготовления канатных стропов:

а — заплетка свободного конца; б — опрессовка алюминиевой втулкой; 1 — коуш; 2 — проволока; 3 — втулка

Способ заплетки заключается в том, что пряди распущенного конца ка­ната вплетают между прядями не­распущенного каната. Технология заплетки должна соответствовать нормативной документации. Концы свободных прядей обрезают, сращенный участок обматывают (оклетневывают) мягкой проволокой 2 или другим материалом, пригодным для этой цели.

Алюминиевую втулку 3 надевают на ветвь каната, образующую петлю вокруг коуша 1 таким образом, чтобы конец вспомогательной ветви каната выходил из втулки после опрессовки не менее чем на 2 мм. Со­бранную заготовку сдавливают прессом до получения круглого попе­речного сечения втулки.

Петля стропа, сопряженная с кольцами, крюками или другими дета­лями, должна быть выполнена с применением коуша для предохра­нения каната от перетирания. В петли универсальных стропов коуши не устанавливают.

Цепные стропы (рис. 3.10) общего назначения согласно РД 10-33—93 изготавливают ветвевыми:

· 1СЦ (одноветвевой строп цепной) — грузоподъемность 0,5... 12,5 т;

· 2СЦ (двухветвевой строп цепной) — грузоподъемность 0,5... 16 т;

· ЗСЦ (трехветвевой строп цепной) — грузоподъемность 1,0...25 т.

Для строповки грузов могут применяться конст­рукции цепных стропов, изготовленные в соответ­ствии с другими нормативными документами, например универсальные цепные стропы (УСЦ).

Рис. 3.10. Цепной строп типа 2СЦ:

1 — бирка; 2 — ветвь цепная

Что должно быть указано на бирке канатного или цепного стропа? Где располагается бирка?

Канатные и цепные стропы должны снабжаться клеймом или прочно закрепленной металлической биркой с указанием:

· порядкового номера стропа по системе ну­мерации завода-изготовителя;

· грузоподъемности стропа в тоннах;

· даты испытаний (месяц, год).

Также рекомендуется указывать наименование предприятия-изготовителя или его товарный знак. В отдельных случаях изготовители указыва­ют дополнительную информацию: обозначение стропа, длину и т. п. На рис. 3.11 показано, как могут выглядеть бир­ки стропов.

На ветвевых стропах (см. рис. 3.10) бирку 1 крепят к навесному зве­ну. Встречаются ветвевые стропы, у которых маркировочное клеймо нанесено на навесном звене, а бирка отсутствует. На универсальных стропах бирка может быть закреплена в заплетке, клеймо может быть выбито на опрессовочной втулке.

Каких типов изготавливаются текстильные стропы?

В соответствии с РД 24-СЗК-01—01 изготавливают текстильные стро­пы следующих типов.

1. Ветвевые (рис. 3.12, а):

· 1СТ (одноветвевой строп текстильный) — грузоподъемность
0,5... 12,5 т;

· 2СТ (двухветвевой строп текстильный) — грузоподъемность
0,5... 15 т;

· ЗСТ (трехветвевой строп текстильный) — грузоподъемность 1... 20 т;

· 4СТ (четырехветвевой строп текстильный) — грузоподъемность
1... 12,5 т.

2. Универсальные (рис. 3.12, б-г):

· СТП (строп текстильный петлевой) — грузоподъемность 0,5... 20 т;

· СТК (строп текстильный кольцевой) — грузоподъемность 0,5... 20 т;

· СТКк (строп текстильный кольцевой круглопрядный) — грузоподъемность 1... 100 т.

Рис. 3.11. Бирки стропов

Рис. 3.12. Текстильные стропы:

а — типа 2СТ; б — типа СТП; в — типа СТК; г — типа СТКк; 1 — ветвь текстиль­ная; 2 — кожух; 3 — волокна; 4 — этикетка

Для изготовления текстильных стропов применяют синтетические материалы: полиэстер, капрон, полипропилен. Текстильные ленточные стропы сшивают из плоской тканой ленты. Круглопрядные стропы СТКк состоят из множества бесконечных кольцевых полимерных во­локон 3, заключенных в защитный кожух (рукав) 2. Кроме перечис­ленных наиболее распространенных типов изготавливают текстильные стропы и других конструкций.

Что должно быть указано на этикетке текстильного стропа?

На каждый текстильный строп (см. рис. 3.12, в) пришивается этикет­ка (бирка) 4, на которой указывают сведения, необходимые при его эк­сплуатации:

· обозначение стропа;

· товарный знак предприятия-изготовителя;

· название материала, из которого строп изготовлен;

· грузоподъемность стропа при использовании основных способов
строповки;

· рабочая длина;

· дата испытания;

· номер стропа.

Коэффициент запаса прочности — это отношение разрывной нагруз­ки каната (цепи) к нагрузке в отдельной ветви стропа. Он показыва­ет, во сколько раз натяжение ветви стропа должно быть меньше разрывной нагрузки каната (цепи), из которого строп изготовлен.

Стропы из стальных канатов должны изготавливаться с коэффициен­том запаса прочности не менее 6 (шестикратный запас прочности).

Цепные стропы должны изготавливаться с коэффициентом запаса прочности не менее 4.

Стропы из растительных и синтетических волокон должны изготав­ливаться с коэффициентом запаса прочности не менее 8.

ВНИМАНИЕ! Несмотря на то, что стропы рассчитаны с запасом прочности, недопустимо превышать грузоподъемность стропа, указанную на бирке.

От чего зависит натяжение ветвей стропа? На какой угол между ветвями рассчитаны стропы?

Натяжение S ветви одноветвевого стропа равно массе груза Q (рис. 3.13). Натяжение S в каждой ветви многоветвевого стропа рассчитывают по формуле

S = Q/(n cos a),

где п — число ветвей стропа; cos a — косинус угла наклона ветви стро­па к вертикали.

Конечно, стропальщик не должен определять нагрузки в ветвях стро­па, но он должен понимать, что при увеличении угла между ветвями возрастает натяжение ветвей стропа. На рис. 3.14 показана зависи­мость натяжения ветвей двухветвевого стропа от угла между ними. Вспомните, когда вы переносите ведра с водой, нагрузка возрастает при разведении рук. Растягивающее усилие в каждой ветви двухвет­вевого стропа превысит массу груза, если угол между ветвями превы­сит 120°.

Очевидно, что при увеличении угла между ветвями возрастает не толь­ко натяжение ветвей и вероятность их разрыва, но и сжимающая составляющая натяжения S_сж (см. рис. 3.13), что может привести к раз­рушению груза.

ВНИМАНИЕ! Ветвевые канатные и цепные стропы рассчитаны так, что углы между ветвями не превышают 90°. Расчетный угол для текстильных стропов 120°.

Рис. 3.13. Определение натяжения ветвей стропа:

S — натяжение ветви; Q — масса груза; а — угол наклона ветви к вертикали; Sизг — изгибающая составляющая натяжения; S_СЖ — сжимающая составляющая натяжения

Рис. 3.14. Зависимость натяжения ветвей стропа от угла между ними

Для чего предназначены траверсы? Какие конструкции траверс приме­няют для строповки грузов?

Траверсы — это съемные грузозахватные приспособления, предназна­ченные для строповки длинномерных и крупногабаритных грузов. Они предохраняют поднимаемые грузы от воздействия сжимающих усилий, которые возникают при использовании стропов.

По конструкции траверсы разделяют на плоскостные и простран­ственные.

Плоскостные траверсы (рис. 3.15, а) применяют для строповки длин­номерных грузов. Основной частью траверсы является балка 2, или ферма, которая воспринимает изгибающие нагрузки. К балке подве­шиваются канатные или цепные ветви 1.

Траверсы с возможностью перемещения обойм 4 вдоль балки назы­вают универсальными (рис. 3.15, б). В обоймах установлены уравни­тельные блоки 5, которые обеспечивают равномерное распределение нагрузок между ветвями траверсы S₁ = S₂. По этой причине такую тра­версу называют балансирной. Уравнительные блоки также могут при­меняться в конструкциях канатных стропов с числом ветвей более трех.

Пространственные траверсы (рис. 3.15, в) применяют для строповки объемных конструкций, машин, оборудования.

Разноплечую балансирную траверсу (рис. 3.15, г) применяют для подъе­ма груза двумя кранами, она позволяет распределить нагрузки между кранами пропорционально их грузоподъемностям.

Признаки браковки траверс:

· отсутствие клейма 3 или бирки;

· трещины (обычно возникают в сварочных швах);

· деформации балок, распорок, рам со стрелой прогиба более 2 мм
на 1 м длины;

· повреждения крепежных и соединительных звеньев.

Рис. 3.15. Траверсы:

а — плоскостная; б — универсальная балансирная; в — пространственная;

г — разноплечая балансирная; 1 - ветвь; 2 — балка; 3 — клеймо; 4 — обойма; 5 — уравнительный блок; S₁, S₂ — натяжение ветвей

Какие бывают захваты?

Захваты являются наиболее совершенными и безопасными грузозах­ватными приспособлениями, основное преимущество которых — со­кращение ручного труда. Захваты применяют в тех случаях, когда приходится перемещать однотипные грузы. В связи с большим раз­нообразием перемещаемых грузов существует множество различных конструкций захватов. Большинство из них можно отнести к одному из указанных далее типов.

Клещевые захваты (рис. 3.16, а) удерживают груз рычагами 1 за его выступающие части.

Рис. 3.16. Захваты:

а — клещевые рычажные на траверсе; б— фрикционный рычажный; в — фрик­ционный рычажно-канатный; г — эксцентриковый; д — вилочный; 1 — рычаг; 2 — клеймо; 3 — канат; 4 — эксцентрик

Фрикционные захваты удерживают груз за счет сил трения. Рычажные фрикционные захваты (рис. 3.16, б) зажимают груз с помощью рыча­гов 1. Рычажно-канатные фрикционные захваты (рис. 3.16, в) имеют канаты 3 с блоками, их применяют для строповки тюков, кип.

В эксцентриковых захватах (рис. 3.16, г) основной деталью является эксцентрик 4, который при повороте надежно зажимает листовые материалы.

Клиновые (цанговые) захваты предназначены для строповки грузов, имеющих круглые отверстия.

Подхваты заводятся под груз или в специальные отверстия на грузе. К ним относятся вилочные захваты (рис. 3.16, д), предназначенные для строповки поддонов.

Признаки браковки захватов:

· отсутствие клейма 2 или бирки;

· затупление или выкрашивание зубьев насечки на рабочих поверхностях, соприкасающихся с грузом;

· изгибы и изломы рычагов;

· износ шарниров.

Как работают грузозахватные приспособления с дистанционным управ­лением?

Применение грузозахватных приспособлений с дистанционным управлением облегчает работу стропальщика, а также повышает ее безопас­ность. Известны различные конструкции устройств, которые обеспе­чивают дистанционную расстроповку груза.

Рассмотрим штыревое строповочное устройство 1 (рис. 3.17), кото­рым могут дополняться универсальные стропы 2. Устройство пред­ставляет собой скобу 5 с подвижным штырем 4, который дистанци­онно перемещается посредством троса 3. Пружина 6 предохраняет штырь от самопроизвольного перемещения. Применяя данное устрой­ство, необходимо помнить, что случайное защемление троса может привести к самопроизвольной расстроповке груза.

Рис. 3.17. Грузозахватное приспособление с дистанционным управлением:

1 — штыревое устройство; 2 — строп; 3 — трос; 4 — штырь; 5 — скоба; 6 — пружина

Существуют также грузозахватные приспособления, обеспечивающие автоматическую (без участия стропальщика) расстроповку груза.

---

Браковка грузозахватных приспособлений

Кто производит осмотр съемных грузозахватных приспособлений? Каковы сроки осмотра?

Инженерно-технический работник, на которого возложена эта обязан­ность, должен периодически производить осмотр съемных грузозах­ватных приспособлений в следующие сроки:

· осмотр стропов — каждые 10 дней;

· осмотр траверс, захватов и тары — каждый месяц;

· осмотр редко используемых грузозахватных приспособлений — перед выдачей их в работу.

Осмотр съемных грузозахватных приспособлений должен произво­диться по инструкции, разработанной специализированной организа­цией. Результаты осмотра заносятся в журнал. Выявленные в процес­се осмотра неисправные грузозахватные приспособления должны изы­маться из работы.

ВНИМАНИЕ! Стропальщик перед началом работы и перед каждым использованием обязан проверить исправность грузозахватных приспособлений и наличие на них клейм или бирок.

Таблица 3.1. Число видимых обрывов проволок, при превышении которых канатные стропы подлежат выбраковке

Рис. 3.18. Признаки браковки стропов:

1 — надрыв; 2 — трещина; 3 — износ; 4 — деформация коуша; 5 — отсутствие замка; 6 — деформация крюка; 7 — выступающие концы проволок; 8 — перегиб; 9 — перекручивание; 10 — обрыв пряди; 11 — узел

Каковы признаки и нормы браковки стропов?

· отсутствие или повреждение маркировочной бирки;

· число видимых обрывов проволок канатной ветви превышает ука­занное в табл. 3.1;

· обрыв 10 пряди каната (рис. 3.18);

· деформации стальных канатов: перекручивание 9, заломы, пере­гибы 8, узлы 11, раздавливание и т.п.;

· надрывы 1, трещины 2 навесных звеньев и крюков;

· износ поверхности навесных звеньев 3, крюков или местные вмя­тины, приводящие к уменьшению площади поперечного сечения
на 10 %;

· отсутствие на крюках предохранительных замков 5;

· остаточные деформации 6, приводящие к изменению первоначального размера элемента более чем на 5 % (крюк разогнут);

· деформации (выпадение) коушей 4 или их износ более чем на 15 %;

· выступающие концы проволок 7 заплетки;

· трещины на опрессованных втулках;

· признаки смещения каната в заплетке или втулке.

Рис. 3.19. Браковка стропа при наличии обрывов проволок:

1 — штангенциркуль; d_K — диаметр каната

Как провести браковку канатного стропа при наличии обрывов проволок?

Необходимо знать диаметр каната, из которого изготовлен строп. Если диаметр каната неизвестен, то его можно измерить штангенцирку­лем 1 (рис. 3.19) по выступам прядей. Далее необходимо решить, на каком из нормируемых участков вы будете определять число обры­вов. На изображенном канате почти все обрывы умещаются на участ­ке длиной 3d_K. Затем необходимо отметить мелом или другим спосо­бом участок длиной 3d_K и посчитать число оборванных проволок. Число обрывов не следует путать с количеством торчащих концов проволок, которых может быть в 2 раза больше. На изображенном канате мы обнаружили 6 обрывов. В соответствии с табл. 3.1 на участке длиной 3d_K допускается 4 обрыва, следовательно, строп неисправен.

Каковы нормы браковки гибких элементов цепных стропов?

· наличие трещин 4, надрывов 3 (рис. 3.20), расслоения металла в
звеньях цепи;

· наличие погнутости 2 звеньев цепи;

· уменьшение диаметра звена вследствие износа 5 и других механических повреждений 1 более 10 %;

· удлинение (вытяжка) 6 звена цепи более 3 % от первоначального
размера.

В каких случаях бракуются текстильные стропы?

· отсутствие этикетки (бирки) или невозможность прочитать сведе­ния о стропе; узлы на стропе;

· поперечные порезы или разрывы ленты;

· разрыв шва у основания петли;

· сквозные повреждения или прожоги несущего слоя;

· повреждение более 10 % площади поперечного сечения ленты;

· расслоение нитей лент и т. п.

Рис. 3.20. Признаки браковки цепных стропов:

1 — повреждения; 2 — погнутость; 3 — надрыв; 4 — трещина; 5 — износ; 6 — удлинение

3.4. Производственная тара

Для каких грузов предназначены различные виды тары?

Тарой называют приспособления, предназначенные для перемещения штучных, тарно-штучных, сыпучих, полужидких и жидких грузов.

Рис. 3.21. Виды тары:

а — поддон для кирпича; б— специализированный контейнер; в — плоский поддон; г — ящик для бетона; д — бункер для бетона

Средства пакетирования — поддоны (рис. 3.21, а, в) — предназначе­ны для перемещения штучных грузов. Конструкции и размеры под­донов стандартизированы. Наиболее распространенными являются плоские поддоны размером 800 х 1 200 мм.

Контейнеры — это многооборотные замкнутые приспособления вме­стимостью более 1 м³, предназначенные для штучных и тарно-штучных грузов. Контейнеры бывают универсальные, предназначенные для раз­личных грузов, и специализированные (рис. 3.21, б) — для перемеще­ния и хранения грузов с одинаковыми свойствами. В настоящее время основное количество грузов перемещается в универсальных круп­нотоннажных контейнерах массой брутто 20 и 30 т.

Бункеры, бадьи, ящики (рис. 3.21, г, д) применяют для сыпучих и по­лужидких грузов. В строительстве широко применяют бункеры спе­циальной конструкции для подачи бетонной смеси. Для транспорти­ровки бетонной смеси в небольших количествах применяют бадьи и ящики.

Бочки и цистерны применяют для жидких грузов.

Какие требования предъявляются к изготовлению и маркировке тары?

Тара должна изготавливаться в соответствии с технологическими кар­тами или индивидуальными чертежами.

После изготовления тара должна подвергаться техническому освиде­тельствованию (осмотру), испытанию контрольным грузом тара не подлежит.

Рис. 3.22. Маркировка тары

На таре (рис. 3.22), за исключением специальной технологической, должно быть указано:

· назначение тары;

· номер;

· собственная масса;

· наибольшая масса груза, для транс­портировки которого она предназначена.

Как правильно заполнять тару?

Тара должна заполняться только тем материалом, для которого предназначена. Заполнение тары материалом с большей удельной массой может стать причиной перегрузки крана или разру­шения тары.

Сыпучие и мелкоштучные грузы долж­ны располагаться не выше 100 мм от уровня бортов (рис. 3.23). Для предотвращения перегрузки тары на ее борту должна быть нанесена черта заполнения.

Полужидкие и жидкие грузы дол­жны заполнять не более 3/4 объе­ма тары.

Рис. 3.23. Заполнение тары

В какие сроки должен произво­диться осмотр тары? По каким при­знакам выбраковывается тара?

Инженерно-технический работник, на которого возложена эта обязанность, должен производить осмотр тары каждый месяц.

Не допускается нахождение в местах производства работ немарки­рованной и поврежденной тары.

Признаки выбраковки тары:

· отсутствие маркировки;

· деформация бортов;

· трещины любых размеров (обычно возникают в сварных швах);

· неисправность запорных устройств;

· износ проушин более 10 % от первоначального размера.

ВНИМАНИЕ! Стропальщик должен перед началом работы и перед каж­дым использованием проверить исправность тары и наличие на ней маркировки.

Промышленная безопасность при эксплуатации грузоподъемных кранов

 Основы промышленной безопасности

Что такое «промышленная безопасность»?

Промышленная безопасность — это состояние защищенности жизнен­но важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и их последствий.

Аварией называют разрушение сооружений и (или) технических уст­ройств, применяемых на опасном производственном объекте, некон­тролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ.

С принятием Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ промышленная безопасность вышла на новый, более высокий уро­вень.

Какие объекты относят к категории опасных производственных объектов?

К категории опасных производственных объектов относятся предпри­ятия или их цехи, участки, площадки на которых:

· получаются, используются, перерабатываются, хранятся, уничтожаются опасные вещества (воспламеняющиеся, окисляющие, горючие, взрывчатые, токсичные);

· используется оборудование, работающее под давлением более
0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115°С;

· используются стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры;

· получаются расплавы черных и цветных металлов;

· ведутся горные работы, а также работы в подземных условиях.

Объекты, на которых имеются грузоподъемные краны, относятся к категории опасных, так как грузоподъемный кран — это машина, осна­щенная стационарно установленными грузоподъемными механизма­ми. Грузоподъемный кран является техническим устройством, кото­рое применяется на опасном производственном объекте. Опасные производственные объекты подлежат регистрации в государственном реестре.

Какой федеральный орган является уполномоченным в области промышленной безопасности?

В целях осуществления государственной политики в области промыш­ленной безопасности Президент Российской Федерации или по его поручению Правительство Российской Федерации определяет феде­ральные органы исполнительной власти в области промышленной безопасности.

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июля 2004 г. № 401 специально уполномоченным органом в обла­сти промышленной безопасности является Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор).

До 2004 г. эту функцию выполнял федеральный горный и промышлен­ный надзор России (Госгортехнадзор).

Что такое «требования промышленной безопасности»?

Требования промышленной безопасности — условия, запреты, огра­ничения, содержащиеся в Федеральном законе «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», других федераль­ных законах и иных нормативных правовых актах Российской Феде­рации, а также в нормативных технических документах.

В нашем случае иными нормативными документами являются «Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» и «Ти­повая инструкция для стропальщика по безопасному производству ра­бот грузоподъемными машинами», утвержденные Госгортехнадзором.

Какие новые элементы государственного регулирования промышленной безопасности возникли с принятием Федерального закона № 116-ФЗ?

С принятием Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21 июля 1997 года № 116-ФЗ в Российской Федерации появились новые элементы государственно­го регулирования промышленной безопасности.

Регистрацию объектов в государственном реестре опасных производ­ственных объектов осуществляет Ростехнадзор. Регистрация осуществ­ляется в целях учета опасных производственных объектов и эксплуа­тирующих их организаций.

Производственный контроль за соблюдением требований промышлен­ной безопасности обязана осуществлять организация, эксплуатиру­ющая опасный производственный объект. Организация разрабатывает положение о производственном контроле, которое утверждается ру­ководителем организации при обязательном согласовании с террито­риальным органом Ростехнадзора.

Экспертиза промышленной безопасности — это установление соответ­ствия объектов экспертизы требованиям промышленной безопасности. Экспертизе подлежат проектная документация, технические устрой­ства, здания и сооружения на опасном производственном объекте.

Обязательное страхование ответственности за причинение вреда жизни, здоровью или имуществу других лиц и окружающей природ­ной среде в случае аварии на опасном производственном объекте. Для опасных производственных объектов, на которых эксплуатируются грузоподъемные краны, Федеральным законом установлена минималь­ная страховая сумма 100000 руб.

Каков порядок расследования аварий на опасных производственных объектах?

При авариях кранов и несчастных случаях, происшедших при их эксплуатации, организация обязана незамедлительно сообщить в органы Ростехнадзора и обеспечить сохранность всей обстановки аварии или несчастного случая до прибытия представителя органов Ростехнадзо­ра, если это не представляет опасности для жизни и здоровья людей.

По каждому факту возникновения аварии на опасном производствен­ном объекте проводится техническое расследование ее причин.

Техническое расследование причин аварии проводится специальной комиссией, возглавляемой представителем Ростехнадзора или его территориального органа. В состав указанной комиссии включаются пред­ставители организации, эксплуатирующей опасный производственный объект. Финансирование расходов на техническое расследование причин аварии осуществляется организацией, эксплуатирующей опасный производственный объект, на котором произошла авария.

Каков порядок расследования несчастных случаев на производстве?

Расследованию и учету подлежат несчастные случаи на производстве, происшедшие с работниками при исполнении ими трудовых обязан­ностей и выполнению работы по заданию организации. Расследование проводит комиссия, назначенная приказом руководителя предприятия. В состав комиссии не должен входить руководитель, непосредственно отвечающий за безопасность труда на участке, где произошел несчаст­ный случай. Каждый работник или уполномоченный им представитель имеет право на личное участие в расследовании несчастного случая. Расследование проводится в течение трех дней.

Случаи с тяжелым исходом, смертельным исходом, групповые несча­стные случаи расследует комиссия с участием государственного инс­пектора труда. Такие несчастные случаи должны быть расследованы в течение 15 дней.

Расследование случаев с тяжелым исходом, смертельным исходом, групповых несчастных случаев, связанных с эксплуатацией кранов, рассле­дует комиссия, назначаемая приказом руководителя территориального органа Ростехнадзора. Возглавляет указанную комиссию представитель (государственный инспектор) Ростехнадзора.

По результатам расследования составляют акт по форме Н-1 (несча­стный случай на производстве). Один экземпляр акта должен быть выдан пострадавшему, второй экземпляр хранится на предприятии в течение 45 лет.

---

Сведения об организации безопасной эксплуатации кранов

Какой орган осуществляет государственный надзор за безопасной эксплуатацией грузоподъемных кранов?

Государственный надзор за безопасной эксплуатацией грузоподъем­ных кранов осуществляет Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор).

Кроме регистрации опасных производственных объектов в государ­ственном реестре проводится регистрация технических устройств, применяемых на этих объектах, — грузоподъемных кранов. Владе­лец крана должен зарегистрировать грузоподъемный кран в терри­ториальном органе Ростехнадзора. Регистрация кранов необходима для осуществления государственного надзора за их безопасной экс­плуатацией.

При регистрации кран получает регистрационный номер.

Разрешение на пуск крана в работу после его регистрации выдается инспектором Ростехнадзора.

Что такое техническое освидетельствование крана?

Техническое освидетельствование крана — это комплекс работ, включающий его осмотр, а также испытания контрольным грузом. Краны до пуска в работу должны подвергаться полному техническому освидетельствованию. В течение нормативного срока службы краны дол­жны подвергаться периодическому техническому освидетельствова­нию:

· частичному (только осмотр) — не реже одного раза в год;

· полному (осмотр и испытания) — не реже одного раза в 3 года.

Кран не должен допускаться к работе, если просрочена дата техниче­ского освидетельствования.

Что должно быть указано на табличке крана?

Находящийся в работе кран должен быть снабжен табличкой, на ко­торой указывают:

· регистрационный номер;

· паспортную грузоподъемность;

· даты следующего частичного и полного технического освидетельствования.

Как владелец крана обеспечивает его безопасную эксплуатацию?

Руководитель организации, являющейся владельцем кранов, или организации, эксплуатирующей краны, должен назначить ответственных специалистов:

· инженерно-технического работника (ИТР) по надзору за безопас­ной эксплуатацией грузоподъемных кранов;

· ИТР, ответственного за содержание грузоподъемных кранов в исправном состоянии;

· лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами.

На рис. 4.1 показана структура надзора за безопасной эксплуатацией кранов.

Каков порядок назначения лица, ответственного за безопасное производство работ кранами?

В цехе, на строительной площадке или другом участке работ кранов в каждой смене должно быть назначено приказом лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, из числа мастеров, про­рабов, начальников цехов, участков. На складах материалов и других участках работы в качестве лиц, ответственных за безопасное произ­водство работ кранами, по согласованию с органами Ростехнадзора могут быть назначены заведующие складами, бригадиры.

Рис. 4.1. Структура надзора за безопасной эксплуатацией кранов

Ответственность за обеспечение безопасного производства работ кра­нами на каждом участке работ в течение каждой смены должна быть возложена только на одного работника. Фамилии этих лиц должны быть указаны на табличке, вывешенной на постоянном участке работ.

ВНИМАНИЕ! Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, является непосредственным руководителем стропальщика.

Каковы основные обязанности лица, ответственного за безопас­ное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, обя­зано:

· организовывать ведение работ кранами в соответствии с правила­
ми безопасности, проектом производства работ, техническими условиями и технологическими регламентами;

· не допускать к обслуживанию кранов необученный и неаттестованный персонал, определять необходимое число стропальщиков,
а также необходимость назначения сигнальщиков;

· инструктировать крановщиков и стропальщиков по безопасному
выполнению предстоящей работы;

· обеспечивать стропальщиков отличительными знаками и защитными средствами, а также средствами и приспособлениями для безопасного производства работ;

· не допускать использования немаркированных, неисправных или
не соответствующих характеру и массе груза съемных грузозахватных приспособлений и тары;

· следить за выполнением крановщиками и стропальщиками производственных инструкций, проектов производства работ и технологических регламентов.

Какие права имеет лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, имеет право:

· отстранить от выполнения работы с применением кранов стропальщиков и крановщиков, нарушающих производственные инструкции;

· поставить вопрос перед администрацией предприятия о наказании
стропальщиков и крановщиков, нарушающих производственные
инструкции.

За что несет ответственность лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами?

Лицо, ответственное за безопасное производство работ кранами, несет ответственность в соответствии с действующим законодательством:

· за допущенные им нарушения Правил и должностной инструкции
независимо от того, привело это или нет к аварии или несчастно­му случаю;

· нарушение производственных инструкций крановщиками и стропальщиками;

· выдачу им указаний или распоряжений, принуждающих подчиненных ему работников нарушать Правила и производственные
инструкции;

· самовольное возобновление работ кранами, остановленными принудительно органами Ростехнадзора и ИТР по надзору за безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин;

· непринятие им мер по устранению нарушений Правил и инструк­ций.

В зависимости от последствий лицо, ответственное за безопасное производство работ кранов, может быть привлечено к дисциплинарной ответственности (Трудовой кодекс), административной ответственно­сти (Кодекс об административных правонарушениях) и уголовной от­ветственности (Уголовный кодекс).

Роль и значение транспортирующих машин

В течение данного курса мы познакомимся с основными типами транспортирующих машин непрерывного действия: конвейерами, эскалаторами, пневматическими и гидравлическими транспортирующими устройствами, а также вспомогательными устройствами транспортирующих систем, которые в совокупности дают полное представление о современных средствах комплексной механизации погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ.

По принципу действия подъемно-транспортные машины делятся на две группы: периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъемные краны всех типов, лифты, средства напольного транспорта (тележки, тягачи, погрузчики), подвесные рельсовые и канатные дороги периодического действия, скреперы и др. подобные машины; ко вторым (их также называют машины непрерывного транспорта или транспортирующие машины) – конвейеры различных типов, устройства пневматического и гидравлического транспорта.

Машины периодического действия характеризуются периодической подачей грузов, при этом загрузка и разгрузка производится при остановке машины. Цикл работы машины периодического действия состоит из остановки для захвата груза, подъема, движения с грузом, опускания, остановки для освобождения от груза и обратного движения без груза, т. е. из попеременно возвратных движений с остановками.

Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Перемещаемый насыпной груз располагается сплошным слоем на несущем элементе машины или отдельными порциями в непрерывно движущихся последовательно расположенных ковшах, коробах и др. емкостях. Штучные грузы перемещаются также непрерывным потоком в заданной последовательности один за другим. При этом рабочее (с грузом) и обратное (без груза) движения грузонесущего элемента происходят одновременно. Благодаря непрерывности перемещения груза, отсутствию остановок для загрузки и разгрузки и совмещению рабочего и обратного движений грузонесущего элемента машины непрерывного действия имеют высокую производительность.

Назначение машин непрерывного транспорта

Конвейеры являются составной частью технологического процесса предприятия и основными средствами комплексной механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских операций.

Высокая производительность машин непрерывного транспорта обеспечивается:

· непрерывностью процесса перемещения;

· отсутствием остановок для загрузки или разгрузки;

· совмещением рабочего и обратного движений грузонесущего элемента.

Особую группу транспортирующих машин и установок составляют работающие совместно с ними вспомогательные устройства: питатели, весы, погрузочные машины, бункера, затворы, дозаторы и др.

Промышленный транспорт по территориальному признаку подразделяется на внешний и внутренний (внутризаводской). Внешний транспорт предназначен для доставки на предприятие сырья, топлива, полуфабрикатов, готовых изделий и других материалов; вывоза с предприятия готовой продукции и отходов.

Внутренний (внутризаводской) транспорт классифицируется на межцеховой и внутрицеховой.

Выбор средства межцехового транспортирования определяется масштабом и типом производства. Рациональным решением является объединение межцехового и внутрицехового транспортирования, исключая промежуточные перегрузки. Наиболее целесообразным является широкое использование автоматических линий, объединяющих в процессе перемещения технологические операции с изделиями (закалка, отпуск, очистка, охлаждение, окраска, сушка, упаковка и др.).

Тесная связь конвейеров с общим технологическим процессом предъявляет к ним высокие требования: надежность, прочность, долговечность, удобство в эксплуатации, способность работать в автоматическом режиме.

Конвейеры применяются во всех областях народного хозяйства благодаря высокой производительности, непрерывности перемещения и высокой степени автоматизации. Конструкции конвейеров очень разнообразны. Почти каждый из указанных типов машин имеет конструктивные разновидности, которые мы далее и рассмотрим.

Транспортирующие машины имеют конструктивные особенности и различаются:

– по способу передачи перемещаемому грузу движущей силы:

· действующие при помощи механического привода;

· самотечные устройства, в которых груз перемещается под действием собственной силы тяжести;

· устройства пневматического и гидравлического транспорта, в которых движущей силой является поток воздуха или струя воды.

– по характеру приложения движущей силы и конструкции: с тяговым элементом (лентой, цепью, канатом); без тягового элемента;

– по роду перемещаемых грузов: для насыпных и для штучных грузов;

– по направлению и трассе перемещения грузов:

· вертикально замкнутые, которые располагаются в вертикальной плоскости и перемещают грузы по трассе, состоящей из одного или нескольких прямолинейных отрезков;

· горизонтально замкнутые, которые располагаются в одной горизонтальной плоскости на одном горизонтальном уровне по замкнутой трассе;

· пространственные, которые располагаются в пространстве и перемещают грузы по сложной пространственной трассе с горизонтальными, наклонными и вертикальными участками.

Классификация транспортирующих машин непрерывного действия представлена на рис. 1.1.

Схемы трасс перемещения грузов транспортирующими машинами представлены на рис. 1.2.

По характеру движения грузонесущего (рабочего) элемента различают конвейеры с непрерывным движением; с периодическим (пульсирующим) движением (поступательное, возвратно-поступательное, вращательное, колебательное).

По назначению и положению на производственной площадке различают конвейеры:

· стационарные;

· подвижные распределительные с собственным попеременно возвратным фиксированным движением (челноковые);

· переставные (переставляемые по мере изменения мест выработки в шахте или карьере);

· переносные;

· передвижные.

Рис. 1.1. Классификация транспортирующих машин непрерывного действия

Рис. 1.2. Схемы трасс перемещения грузов транспортирующими машинами:

а – вертикально замкнутая; б – горизонтально замкнутая; в – пространственная

Существуют следующие способы перемещения грузов [2]:

· на непрерывно движущемся несущем элементе в виде сплошной ленты или настила (ленточные, пластинчатые, цепенесущие конвейеры);

· в непрерывно движущихся рабочих элементах в виде ковшей, коробов, подвесок, тележек и т.д. (ковшовые, подвесные, тележечные, люлечные конвейеры, эскалаторы, элеваторы);

· волочением по неподвижному желобу или трубе непрерывно движущимися скребками (скребковые конвейеры);

· волочением (проталкиванием) по неподвижному желобу вращающимися винтовыми лопастями (винтовые конвейеры);

· пересыпанием и продольным перемещением во вращающейся трубе – гладкой или с винтовыми лопастями (транспортные трубы);

· скольжением под действием сил инерции или перемещением микробросками по колеблющемуся желобу или трубе (качающиеся инерционные и вибрационные конвейеры);

· на колесах или на тележках по путям, уложенным на полу помещения вне конструкции конвейера (грузоведущие конвейеры);

· поступательный перенос на отдельные фиксированные участки по длине (шагающие конвейеры);

· в закрытой трубе непрерывным потоком во взвешенном состоянии в струе движущегося воздуха или отдельными порциями под действием струи воздуха (установки пневматического транспорта, пневмопочта, пневмоконтейнеры);

· в желобе или трубе под действием струи воды (установки гидравлического транспорта);

· перемещением ферромагнитных грузов в трубе или желобе под действием бегущего магнитного поля (соленоидные конвейеры).

 Основы выбора типа транспортирующей машины

Основными критериями для выбора типа транспортирующей машины являются технико-экономическая эффективность ее использования, обеспечение надежности ее работы в заданных условиях, удовлетворение комплексу технических требований, охраны труда и техники безопасности.

Технические факторы выбора транспортирующей машины:

характеристика перемещаемого груза;

заданная производительность;

направление, длина и конфигурация трассы транспортирования;

способы загрузки и разгрузки;

характеристика производственных процессов, сочетаемых с процессом транспортирования; производственные и климатические условия.

 Режимы работы, классы использования и условия эксплуатации машин непрерывного транспорта

Работу конвейера характеризуют следующие факторы:

фактическое (эксплуатационное) время работы;

нагрузки, действующие на конвейер и его элементы при обеспечении заданной производительности и продолжительности их действия;

условия производства и окружающей среды, в которых работает конвейер.

Совокупность этих показателей определяет классы использования, расчетные и эксплуатационные режимы работы конвейера. Использование конвейера по времени характеризуется коэффициентами K_в.с и K_в.г [2]

K_в.с = t_п.с / t_с = t_п.с / 24, (1.1)

K_в.г = t_п.г / t_г = t_п.г / 8760, (1.2)

где t_п.с и t_п.г – плановое время работы конвейера в сутки и в год;

t_с и t_г – календарное время (количество часов в сутки и в год).

Расчетный коэффициент фактического использования конвейера по времени K_в

K_в = t_м / t_п ≤ 1, (1.3)

где t_м – время фактической (машинной) работы конвейера, час;

t_п – заданное плановое время работы конвейера, час.

В зависимости от значений коэффициентов K_в.с, K_в.г, K_в и количества времени работы существует пять классов использования конвейеров по времени работы в сутки и в год: В1; В2; В3; В4; В5.

Классы использования конвейера по производительности характеризуются общим коэффициентом загрузки:

K_п = Q_c / Q_max = Z_c / Z_max, (1.4)

где Q_c и Q_max – средняя и максимальная массовые производительности конвейера, т/час;

Z_c и Z_max – средняя и максимальная штучные производительности, шт/час.

В зависимости от значений коэффициента загрузки K_п существует три класса использования конвейера по производительности: П1; П2; П3.

Средняя производительность конвейера:

Q_c = (1 / t_см)∑Q_i τ_i, (1.5)

где Q_i – производительность конвейера в определенный промежуток времени τ_i (час) в общем периоде рабочей смены, т/час;

t_см = ∑ τ_i –общее машинное время работы конвейера в смену, час.

Подобным образом определяется средняя штучная производительность Z_c (шт./час).

Классы использования конвейера по грузоподъемности при транспортировании штучных грузов характеризуются коэффициентами максимальной K_м.н и эквивалентной K_э.н загрузки. В зависимости от значений этих коэффициентов существуют три класса использования конвейера по грузоподъемности Н1; Н2; Н3 [2].

Использование конвейера по нагружению (натяжению) тягового элемента характеризуется коэффициентами максимального K_м.ц и эквивалентного K_э.ц натяжения, в зависимости от величин этих коэффициентов существуют три класса использования конвейера по нагружению тягового элемента Ц1; Ц2; Ц3. Установленные классы использования регламентируют пять режимов работы конвейеров: ВЛ; Л; С; Т; ВТ (табл. 1.1).

Основными показателями для определения режима являются классы использования конвейера по времени (В) и производительности (П) для всех видов конвейеров. Классы использования конвейера по грузоподъемности (Н) и по натяжению тягового элемента (Ц) являются дополнительными признаками и учитываются в поверочных расчетах, сравнительном анализе конвейеров, в расчетах долговечности элементов конвейера [2].

Таблица 1.1

Характеристика режимов работы конвейеров

Характеристика производственных, температурных и климатических условий окружающей среды

При проектировании и эксплуатации машин непрерывного транспорта необходимо учитывать производственные, температурные и климатические условия окружающей среды. Окружающая среда характеризуется составом и массовой концентрацией пыли, влажностью воздуха, насыщением его парами химических веществ, газами, вредно действующими на детали конвейера; температурой (климатическими условиями); пожаро- и взрывоопасностью.

Обозначения исполнений конвейеров для микроклиматических районов с климатом:

У – умеренным;

ХЛ – холодным;

ТВ – влажным тропическим;

ТС – сухим тропическим;

Т – сухим и влажным тропическим;

О – общеклиматическое исполнение (для всех микроклиматических районов на суше).

Если конвейер располагается в нескольких помещениях с различными производственными и температурными условиями, то в качестве расчетной базы применяют наихудшие условия эксплуатации.

Насыпные грузы (транспортируемые машинами непрерывного действия) – это массовые навалочные кусковые, зернистые, порошкообразные и пылевидные материалы, хранимые и перемещаемые навалом (руда, уголь, торф, щебень, зерно, песок, цемент).

Свойства насыпных грузов:

кусковатость (размер и форма частиц);

плотность;

влажность;

угол естественного откоса;

подвижность частиц;

абразивность;

крепость;

коррозионность;

липкость;

ядовитость;

взрывоопасность;

способность самовозгораться, слеживаться, смерзаться.

Кусковатость (гранулометрический состав) – это количественное распределение частиц груза по крупности. Однородность размеров частиц насыпного груза определяется коэффициентом k₀:

k₀ = a_max / a_min, (1.6)

где a_min – размер максимальной частицы транспортируемого груза, мм;

a_max– размер минимальной частицы транспортируемого груза, мм.

При k₀ > 2,5 – груз рядовой, при k₀ ≤ 2,5 – груз сортированный.

Насыпные грузы характеризуются размером типичного куска а (рис. 1.3). Для сортированных грузов а = (a_min + a_max) / 2, для рядовых а = a_max. В зависимости от размеров частиц a_max насыпной груз подразделяется на следующие группы:

пылевидный (цемент) до 0,05 мм

порошкообразный (мелкий песок) 0,05–0,49 мм

зернистый (зерно) 0,5–9 мм

мелкокусковой (щебень) 10–60 мм

среднекусковой (уголь) 61–199 мм

крупнокусковой (руда) 200–500 мм

особо крупнокусковой (камни, валуны) более 500 мм

Плотность груза – это отношение его массы к занимаемому объему. Различают плотность груза свободно насыпанного (разрыхленного); механически уплотненного; в естественном плотном массиве.

Коэффициент разрыхления

k_рх = ρ_п / ρ, (1.7)

где ρ_п – плотность в массиве;

ρ – плотность в разрыхленном состоянии.

В зависимости от плотности грузы разделяют на группы (табл. 1.2).

Влажность насыпного груза ω_в (%) – это отношение массы содержащейся в грузе воды к массе высушенного груза:

Рис. 1.3. Расчетный размер

частиц насыпного груза ω_в = (m_в – m_с) 100 / m_с, (1.8)

где m_в и m_в – массы порций влажного и просушенного грузов.

Таблица 1.2

Распределение насыпных грузов по плотности

Угол естественного откоса груза φ₀ – это угол между образующей конуса из свободно насыпанного груза и горизонтальной плоскостью. Различают углы естественного откоса груза в покое φ₀ и в движении φ (рис. 1.4), φ ≈ 0,35φ₀.

Рис. 1.4. Расположение насыпного груза:

а – в покое; б – в движении

Подвижностью частиц груза (табл. 1.3) определяется площадь сечения груза на движущейся опорной плоскости (лента или настил конвейера).

Таблица 1.3

Группы подвижности частиц грузов

Абразивность – это свойство частиц насыпного груза изнашивать соприкасающиеся с ним во время движения рабочие поверхности. По степени абразивности насыпные грузы делятся на группы:

А – неабразивные;

В – малоабразивные;

С – средней абразивности;

D – высокой абразивности.

Крепость (крепкость) груза характеризуется коэффициентом крепости:

k_кр = σ_сж / 10, (1.9)

где σ_сж – предел прочности образца груза при сжатии (МПа).

Слеживаемость – способность насыпного груза (глина, соль, цемент) терять подвижность при длительном хранении.

Липкость – способность насыпного груза (глина, мел) прилипать к твердым телам (особенно во влажном состоянии).

Штучные грузы классифицируют на непосредственно штучные (единичные изделия, детали, узлы машин) и тарные (ящики, бочки, мешки, контейнеры). Штучные грузы характеризуются габаритными размерами, формой, массой одного изделия, хрупкостью, температурой и др.

СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНВЕЙЕРОВ С ГИБКИМ ТЯГОВЫМ ОРГАНОМ

Тяговые органы конвейеров, их конструктивные типы и особенности

Гибкими тяговыми органами конвейеров являются цепи, ленты и канаты.

Преимущества тяговых цепей:

· возможность огибания звездочек и блоков малого диаметра;

· гибкость в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

· высокая прочность при малом удлинении;

· удобство и высокая прочность грузонесущих и опорных элементов;

· надежность передачи тягового усилия зацеплением на звездочке при малом первоначальном натяжении;

· возможность работы при высокой температуре.

Недостатки тяговых цепей:

· большая масса и высокая стоимость;

· наличие большого количества шарниров, требующих регулярного наблюдения и смазки;

· ограничение скорости движения из-за дополнительных динамических нагрузок;

· интенсивное изнашивание цепи при высоких скоростях.

Преимущества конвейерных лент:

· возможность сочетания функций тягового и несущего элементов;

· малая масса;

· простота конструкции и эксплуатации;

· возможность перемещения с высокими скоростями;

· отсутствие быстроизнашивающихся шарниров;

· удовлетворение требованиям свойств транспортируемых грузов и окружающей среды.

Недостатки конвейерных лент:

· фрикционный способ передачи, требующий большого первоначального натяжения;

· недостаточный срок службы при транспортировании тяжелых и крупнокусковых грузов;

· ограниченная возможность использования для транспортирования горячих грузов;

· сложность текущего ремонта и очистки от липких грузов;

· повышенное удлинение ленты (до 4%) при рабочих нагрузках.

Преимущества канатов:

· меньшая стоимость и масса по сравнению с цепями при равной прочности;

· гибкость во всех направлениях;

· меньшая подверженность воздействию пыли и грязи из-за отсутствия шарниров;

· возможность перемещения с высокими скоростями.

Недостатки канатов:

· сложность создания надежного привода;

· большое первоначальное натяжение при фрикционном приводе;

· малый срок службы;

· большая вытяжка при рабочих нагрузках;

· сложность крепления рабочих элементов и замены отдельных частей каната.

Основными параметрами тяговой цепи являются шаг звена, разрушающая нагрузка, масса 1 м цепи, определяющим признаком является конструкция цепи [2].

Круглозвенные сварные цепи (рис. 2.1) изготавливаются из круглой легированной стали отрезками 1–2 м, соединяются в процессе сборки с грузонесущими элементами с помощью соединительных звеньев.

а б

Рис. 2.1. Круглозвенные сварные цепи:

а – короткозвенные; б – длиннозвенные

Преимущества круглозвенных цепей: простота конструкции; малая стоимость; пространственная гибкость; наличие открытого самоочищающегося шарнира [2].

Недостатки круглозвенных цепей: малая площадь контакта звеньев; быстрое изнашивание; недостаточная точность изготовления звеньев.

Литые цепи (рис. 2.2) имеют разнообразные конструкции, изготавливаются из ковкого чугуна.

Рис. 2.2. Литая разборная цепь из ковкого чугуна:

а – конструкция; б – способ сборки-разборки

Преимущества литых цепей: малая стоимость; возможность изготовления звеньев сложной конфигурации.

Недостатки литых цепей: большая масса; невысокая надежность.

Литые цепи применяют в конвейерах с контурными скребками сложной конфигурации [2].

Комбинированные цепи (рис. 2.3) изготавливают из звеньев, отлитых из ковкого чугуна или стали заодно с втулками, и точеных стальных валиков, возможно сочетание литых внутренних звеньев с наружными штампованными звеньями из полосовой стали [2].Пластинчатыми являются цепи со звеньями из пластин, соединенных валиками или втулками [2]. Для крепления грузонесущих элементов конвейеров к цепи пластины обычно выполняют с отверстиями или снабжают их полками с отверстиями. По конструкции узла шарнира пластинчатые цепи:

· безвтулочные (рис. 2.4):

· безроликовые; роликовые;

· втулочные (рис. 2.5): без роликовые; роликовые;

· катковые (рис. 2.6): с гладкими катками; с ребордами на катках.

При легких режимах работы применяют пластинчатые безвтулочные цепи (рис. 2.4), которые имеют наиболее простую конструкцию и низкую стоимость и применяются в конвейерах только при малых скоростях и невысоких нагрузках.

Рис. 2.3. Комбинированные цепи:

а, б – безроликовые; в – роликовая

Рис. 2.4. Пластинчатые цепи безвтулочные:

1 – безроликовые; 2 – роликовые

Наиболее эффективными и имеющими широкое применение являются роликовые и катковые пластинчатые цепи [2]. При перегибе цепи на звездочке давление между валиком и втулкой в шарнире распределяется по значительно большей поверхности, чем у безвтулочной цепи, поэтому при одинаковых усилиях давление и износ в шарнире получаются меньшими.

При средних и тяжелых режимах работы используют втулочные (безроликовые и роликовые) (рис. 2.5) и катковые пластинчатые цепи (рис. 2.6). При применении на конвейере в качестве тягового элемента двух параллельных цепей отдельные валики выполняют иногда в виде сквозной оси, соединяющей обе цепи.

Рис. 2.5. Пластинчатые цепи втулочные:

1 – безроликовые; 2 – роликовые

Рис. 2.6. Пластинчатые цепи катковые:

1 – с гладкими катками; 2 – с ребордами на катках

Ролики устанавливают для уменьшения износа валика или втулки и зуба звездочки. Катки служат также ходовыми опорами, т. к. цепь на них движется по направляющим путям. По форме звеньев различают цепи с прямыми и изогнутыми пластинами. Наибольшее распространение в конвейерах получили роликовые и катковые пластинчатые цепи.

Катки цепи устанавливают на подшипниках скольжения или на подшипниках качения. Цепи с катками на подшипниках качения применяют на конвейерах тяжелого типа с большими нагрузками (тележечные конвейеры) для уменьшения сопротивления движению цепи.

Основные параметры и размеры цепей регламентированы ГОСТ 588–81, основными параметрами тяговой цепи являются: шаг звена, разрушающая нагрузка, масса 1 м цепи; определяющим признаком является конструкция цепи. Нормальный ряд шагов цепи: 40, 50, 63, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800 и 1000 мм.

Пластинчатые цепи имеют широкое применение в пластинчатых, ковшовых, тележечных, цепенесущих конвейерах и элеваторах. Преимуществами тяговых пластинчатых цепей являются: простота изготовления; экономичность производства; удобство крепления рабочих элементов; высокая точность изготовления; высокая прочность и износостойкость.

К недостаткам пластинчатых цепей относятся: отсутствие пространственной гибкости; сложность обеспечения неподвижных соединений деталей шарниров с пластинами.

Коэффициентом запаса прочности тягового элемента является отношение разрушающей нагрузки к допускаемой. Принятый запас прочности должен обеспечивать надежную, безопасную и долговечную работу конвейера в определенных условиях эксплуатации.

Разборные цепи (рис. 2.7, 2.8) по конструкции и способу изготовления: кованые (горячештампованные); холодноштампованные [2].

Рис. 2.7. Разборные холодноштампованные цепи:

а – с фиксированными валиками; б – с искривленными пластинами;

1 и 2 – пластины; 3 – валик

Эти цепи являются наиболее совершенными и применяются в подвесных, сборочных, тележечных, скребковых конвейерах. Основные параметры разборных цепей регламентированы ГОСТ 589-74.

Рис. 2.8. Холодноштампованная разборная цепь:

1 – наружное звено цепи; 2 – внутреннее звено цепи; 3 – валик

Вильчатые цепи (рис. 2.9) используются на конвейерах с погруженными скребками и имеют упрощенный безвтулочный шарнир [2]. Запас прочности для изготовления цепей выбирают повышенным (12–15) с учетом уменьшения сечения звена от износа.

Параметры вильчатых цепей регламентированы ГОСТ 12996-79, нормальный ряд шагов цепи: 100; 125; 160; 200; 250 мм.

Профиль зуба звездочки для тяговых цепей строят графически. Основным расчетным параметром является диаметр делительной окружности. Приводные звездочки отливают из стали 35Л или изготавливают в виде зубчатого венца из листовой стали 40 или 50; зубья звездочек подвергают поверхностной обработке.

Рис. 2.9. Вильчатая цепь:

1 – звено; 2 – палец; 3 – шплинт; 4 – шайба; 5 – штифт-шпонка

Широкое применение в качестве тяговых элементов получили конвейерные ленты (ленточные конвейеры, ковшовые элеваторы). Требования, предъявляемые к конвейерным лентам [2]:

высокая прочность и износостойкость;

малая масса;

небольшое относительное удлинение;

высокая эластичность в продольном и поперечном направлениях;

малая гигроскопичность;

сопротивляемость знакопеременным нагрузкам;

стойкость против физико-химического воздействия грузов и окружающей среды.

Нормальный ряд ширины ленты в соответствии с ГОСТ 22644–77: 300; 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600; 2000; 2500; 3000 мм.

Исполнения конвейерных лент:

· прорезиненные:

– резинотканевые (рис. 2.10);

– резинотросовые (рис. 2.11);