ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ДИСЦИПЛИНЫ
| Раздел и тема | Количество учебных часов | |
| всего | в том числе на лабораторные и практические занятия | |
| Введение | ||
| Раздел 1.Элементы грузоподъемных и транспортных устройств | ||
| 1.1 Гибкие грузовые и тяговые элементы. ТБ при их эксплуатации | ||
| 1.2 Грузозахватные устройства и приспособления | ||
| 1.3 Барабаны, блоки, полиспасты | ||
| 1.4 Остановы и тормоза. ТБ при их эксплуатации | ||
| Раздел 2. Механизмы подъемно-транспортных устройств | ||
| 2.1 Привод грузоподъемных машин ТБ | ||
| 2.2 Механизм подъема груза | ||
| 2.3 Механизм передвижения и поворота | ||
| 2.4 Механизм и изменение вылета | ||
| Раздел 3. Конструкция грузоподъемных и транспортных устройств и машин | ||
| 3.1 Подъемные механизмы, подъемники | ||
| 3.2 Грузоподъемные краны | ||
| 3.3 Погрузчики. Работы. Манипуляторы. | ||
| 3.4 Обеспечение безопасной эксплуатации грузоподъемных машин | ||
| Раздел 4. Транспортные машины непрерывного действия | ||
| 4.1 Транспортные механизмы с тяговым органом | ||
| 4.2 Тяговые механизмы без тягового органа | ||
| ИТОГО |
Введение
Роль и назначение грузоподъемных и транспортных устройств на машиностроительных предприятиях.
Роль советских ученых в развитии науки о подъемно-транспортных устройствах.
Классификация грузоподъемных и транспортных устройств. Основные параметры грузоподъемных машин.
Требования Госгортехнадзора к эксплуатации грузоподъемных и транспортных устройств.
Методические указания
В настоящее время грузоподъемные, транспортные машины и такелажные средства очень разнообразны по назначению, области применения, принципам действия и конструктивному исполнению, поэтому необходимо уделить серьезное внимание их изучению. Нужно внимательно отнестись к определению режима работы подъемных устройств, так как от этого зависит правильность их выбора и, как следствие, эффективность производства и возможность облегчения трудоемких работ.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что изучает предмет «Подъемно-транспортное оборудование»?
2. Как развивалось подъемно-транспортное оборудование в Беларуси?
3. Каков вклад ученых и техников нашей страны в развитие науки о грузоподъемных машинах?
4. Из чего складывается технико-экономическая характеристика грузоподъемных и транспортных машин?
5. По каким признакам классифицируются подъемно-транспортные машины?
6. Как определить производительность ГПТМ?
7. Какие режимы работ ГПУ предусмотрены правилами Госгортехнадзора?
8. По какому механизму устанавливается режим работы крана в целом? Почему?
9. Как график загрузки зависит от режима работы подъемно-транспортных машин?
10. От чего зависит и как определяется режим работы грузоподъемных машин?
11. Как расшифровывается слово "Госгортехнадзор"? Чем занимается эта организация?
12. На какие механизмы не распространяются Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов?
Литература: [1, с.3-7,8, 61-70]; [2, с.3-6, 15-20]; [3, с.25-36]; [14, с.62-69]; [15, c.8-18]; [l6, с.3-8]; [17, с.3-5].
Раздел 1 Элементы грузоподъемных и транспортных устройств
Тема 1.1 Гибкие грузовые и тяговые элементы. Техник безопасности при их эксплуатации
Стальные канаты, их классификация, причины разрушения, браковка и расчет.
Грузовые цепи: сварные и пластинчатые, их конструкции, материал, достоинства и недостатки.
Методические указания
Гибкие элементы являются очень ответственными изделиями. Выбор их осуществляется по правилам Госгортехнадзора с учетом некоторого коэффициента запаса прочности при расчете разрывного усилия, который несколько упрощает картину нагружения гибкого элемента (исключает напряжения от изгиба на блоках и барабане, предполагая только работу на растяжение).
Нужно внимательно разобраться в конструкции стальных канатов, которые стандартизованы.
Сварные цепи также ГОСТированы, их эксплуатационные качества хуже, но в качестве гибких элементов они имеют ряд преимуществ.
Для пластинчатых цепей перед изготовлением и эксплуатацией необходимо провести детальный расчет всех составных частей. Динамические нагрузки в них снижены за счет более плавного движения. Однако пластинчатые цепи имеют ограниченную гибкость.
Вопросы для самоконтроля:
1. Из чего состоит стальной канат? Перечислите основные типы канатов и укажите их маркировку.
2. Из какой стали изготавливают проволоки для канатов?
3. Как рассчитывают стальные канаты? Каков коэффициент запаса прочности в зависимости от назначения каната?
4. Какие факторы определяют срок службы каната?
5. Какие преимущества обеспечивает канату металлический сердечник?
6. Как выбираются канаты?
7. Как крепят конец каната на барабане лебедки? Разберите несколько способов.
8. Каким образом и при помощи каких инструментов измеряют основные параметры канатов?
9. Как определить длину шага свивки каната?
10. Какие преимущества обеспечивает применение цепей? Укажите область их применения.
11. Как рассчитывают стальные цепи, и каковы значения коэффициента запаса прочности?
12. Какова конструкция пластинчатых цепей?
13. Каковы основные критерии выбраковки цепей?
Литература: [1, c.101-118, 130-132]; [2, с.22-26, 32-33]; [3, с.46-49]; [14, с.83-136]; [15, с.32-42]; [16, с.12-35]; [17, с.6-28].
Практическая работа №1
Причины разрушения и долговечность канатов.
Браковка стальных канатов в соответствии с нормами правил Госгортехнадзора.
Тема 1.2 Грузозахватные устройства и приспособления
Грузовые крюки, материал, проектирование и понятие о приближенном расчете.
Грузовые петли, материал и понятие о расчете.
Крюковые подвески, их конструкции, разновидности и понятие о расчете.
Захваты для штучных грузов: клещевые симметричные, клещевые несимметричные, эксцентриковые, грейферы, их конструкция и принцип действия.
Методические указания
Разбирая данную тему, больше внимания следует уделить универсальным грузозахватным приспособлениям. Наибольшее распространение для захватов штучных грузов получили грузовые крюки с блочными подвесками. Грузозахватные устройства изготавливают только специализированные заводы, имеющие разрешение Госгортехнадзора.
Крюки изготавливают ковкой и штамповкой из низкоуглеродистой стали 20 или 20Г. После ковки обязательно отжигают для снятия внутренних напряжений в металле. Применение высокоуглеродистых сталей и чугуна недопустимо, так гак они имеют хрупкую структуру, что ведет к образованию трещин и изломов в теле крюка, особенно в опасных сечениях (показаны наложенными сечениями) (рис.1). По тем же причинам ограничивают применение литых крюков из-за склонности к образованию внутренних дефектов при отливке.
Рис.1. Грузовой крюк
Крюки большой грузоподъемности в основном выполняют пластинчатыми из отдельных элементов, вырезанных из листовой стали. Для более равномерной загрузки пластин в зеве крюка закрепляют вкладыши из мягкой стали, внешняя форма которых обеспечивает укладку строповых канатов с плавными перегибами (рис.2) и (рис.3).
| 
|
| Рис.2. Грузовой однорогий пластинчатый крюк: 1 – пластина 2 – вкладыш | Рис.3. Грузовой двурогий пластинчатый крюк: 1 - коуш |
После изготовления каждый крюк испытывают в течение 10 мин. статической нагрузкой, превышающей на 25% его номинальную грузоподъемность. После испытания на теле крюка не должно быть следов остаточных деформаций, трещин, надрывов, изломов и других дефектов. Затем крюк маркируют.
Следует уяснить, что при выборе крюков по номинальной грузоподъемности в соответствии с рекомендациями ГОСТ 6627-74, ГОСТ 6628-73, ГОСТ 6619-75 расчет на прочность не требуется, но в случае применения крюка нестандартных размеров расчет его сечений на прочность необходим.
Точный расчет крюка как бруса большой кривизны на изгиб и растяжение довольно сложен и в программу предмета для техникумов не включается. Ниже приводятся рекомендации по расчету однорогих кованых крюков, так как в учебной литературе тема изложена труднодоступно.
Исходным размером при конструировании однорогого крюка является диаметр зева D(рис.4), который принимают с учетом условий размещения в нем двух ветвей канатов или сварной цепи, с помощью которых подвешивается груз. Форму крюка выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить минимальные размеры и массу при достаточной прочности, одинаковой во всех сечениях. После этого проверяют:
- напряжение растяжения в сечении по нарезанной части хвостовика (по внутреннему диаметру резьбы). Учитывая изгиб хвостовика при раскачивании груза, значение предела прочности при растяжении [σр] принимают пониженным, а именно 50÷70 МПа;
- напряжения в сечениях изогнутой части крюка. Изогнутая часть крюка имеет большую кривизну и ее следует рассматривать как кривой брус. На брус действуют растягивающая сила, приложенная в центре тяжести рассчитываемого сечения, и изгибающий момент. Нормальные напряжения определяют по формуле кривого бруса.
В сечении A-А действует сила G и момент М= -Gb. В уточненных поверочных расчетах вместо номинальной нагрузки в формулы подставляют эквивалентную нагрузку 
.
Наиболее опасным для сечения Б·Б является случай подвески груза на двух наклонных стропах (рис.4). Натяжение строп
Составляющие этого напряжения
; 
Здесь α - 45°. После переноса силы 
в центр тяжести (ц.т.) сечения получаем, что в сечении действует растягивающая сила , момент 
и срезающая сила 
. Тогда нормальные напряжения определяют по формуле для кривого бруса. Далее определяют касательные напряжения, а затем приведенное нормальное напряжение (по четвертой теории прочности).
Рис.4. Однорогий крюк
Грузовые петли (скобы)
Благодаря замкнутой конструкции они имеют меньший собственный вес, чем крюки (при равной грузоподъемности). В эксплуатации петли менее удобны, чем крюки. Грузовые петли выполняют составными и коваными. Для изготовления последних необходимо мощное ковочное оборудование, поэтому их обычно применяют при грузоподъемности до 200 Т. При больших грузоподъемностях (до 500 Т) применяют составные петли. Выполняют грузовые петли из стали марки Ст3.
При расчете составных петель (рис.5) проверяют:
- напряжение растяжения в сечении по нарезанной части;
- напряжение растяжения в боковых стержнях и проушинах под действием силы
;
- напряжение в среднем сечении поперечины, где действуют сжимающая сила
;
и изгибающий момент
;
(вторая составляющая момента получена из рассмотрения поперечины как балки на двух шарнирных опорах).
Напряжения в сечении поперечины определяют по формуле для кривого бруса.
Кроме того, оси петель проверяют на изгиб и удельное давление.
Кованую петлю следует рассчитывать как статически неопределимую систему. С достаточной для практики точностью боковину цельнокованой петли рассчитывают на растяжение силой
;
и изгибающим моментом
;
Поперечину приближенно рассчитывают как прямой брус, сжимаемый силой
;
и изгибаемый моментом
.
| 
|
Рис.5. Грузовые петли:
а) неразъемная; б) разъемная
1.- траверса; 2 - петля; 3 - серьга; 4 - ось; 5 - тяга
Принцип расчета элементов крюковой подвески доступно изложен в литературе [2, с.37-38].
Вопросы для самоконтроля:
1. На какие грузозахватные органы устанавливают предохранительные скобы, и с какой целью? Как они работают?
2. В чем основной принцип работы зажимных грузозахватных устройств? Каковы конструктивные отличия клещевого и эксцентрикового зажимов?
3. Кто, с какой целью, периодичностью и в какой последовательности проводит техническое освидетельствование грузозахватных устройств?
4. Каковы разновидности и назначение постоянных и съемных грузозахватных устройств. Из какого материала изготавливают крюки и почему?
5. Двурогие крюки, конструкция и область применения.
6. Какова конструкция крюковых подвесок для кованых и пластинчатых крюков?
7. Какова конструкция грузозахватных устройств для сыпучих грузов?
8. Как устроен грузовой электромагнит?
9. Как крепятся концы канатов к грузозахватным устройствам.
10. Как действует вакуумный захват?
Литература: [1, с. 141-164; 2, с.33-39; 3, с.70-89; 14, с.83-101; 15, с.67-77; 16, с.35-57; 17, с.28-41].