Сущность способа заключается в следующем: оголовок шевра соединяют тяговым канатом с аппаратом выше его центра массы. С другой стороны шевр соединяют с тяговым полиспастом, закрепленным за якорь (рис. 23). При сокращении длины тягового полиспаста шевр наклоняется к земле – «падает», а поднимаемое оборудование, поворачиваясь вокруг шарнира, принимает вертикальное положение. Когда аппарат занимает положение неустойчивого равновесия, в работу вступает тормозная оттяжка, что позволяет плавно установить оборудование на фундамент.
К преимуществам способа следует отнести:
· отсутствие боковых расчалок и якорей;
· снижение нагрузок на фундамент и поворотные шарниры;
· установка шевра в рабочее положение и монтаж аппарата одной и той же такелажной оснасткой.
Для упрощения процесса монтажа шевр чаще всего располагают так, чтобы оси его опор совпадали с осью поворотного шарнира. При такой установке рекомендуются следующие оптимальные размеры такелажных средств:
– высота шевра Н =(1,4–2,4) l ц.м;
– расстояние от опор шевра до якоря тягового полиспаста l я=(5–7) l ц.м;
– расстояние от основания оборудования до места его строповки l c=(1,3–1,4) l ц.м;
– угол предварительного наклона шевра к вертикали в сторону поднимаемого оборудования 10–170.
Расчет такелажной оснастки сводится к следующему (см.рис. 23):
1. Определяют высоту шевра:
Н= (1,4–2,4) l ц.м.
Рис. 23. Расчетная схема монтажа оборудования падающим шевром
2. Находят усилие в канатной тяге в начальный момент подъема оборудования при φ=0:
Р 1т=10· G o· l ц.м / l c·cos β либо Р 1т=10· G o· l ц.м / H sin β,
где G o – масса поднимаемого оборудования, м; l ц.м – расстояние от основания оборудования до его центра массы, м; l c – расстояние от основания оборудования до места строповки, м; β – угол между шевром и канатной тягой, tgβ= l c/ H.
|
|
3. Находят усилие в тяговом полиспасте в начальный момент подъема оборудования при φ = 0:
Р п= Р т ·sin β / sin γ.
По максимальным усилиям Р п и Р т рассчитывают тяговый полиспаст (см.п.7).
4. Определяют суммарное сжимающее усилие, действующее вдоль оси шевра в начальный момент подъема оборудования (φ = 0):
S м =Р п· К п· К д·cos γ +P т К п·cos β + 10· G ш· К п + 10· G п· К п +S п,
где G ш – масса шевра, т; G п – масса полиспаста, т; S п – усилие в полиспасте. По усилию S м рассчитывают шевр (см. п.11).
5. Рассчитывают усилие в тормозной оттяжке:
Р от = 10· G о·0,6 D / (h т·cos αт),
где h т – расстояние от оси шарнира до точки крепления тормозной оттяжки к аппарату, м; D – диаметр аппарата, м; α т – угол между тормозной оттяжкой и горизонтом.
По усилию Р т рассчитывают канат для тормозной оттяжки (см. п.2) и подбирают электролебедку (см. прил. 12).
Пример12. Рассчитать такелажную оснастку для подъема ректификационной колонны массой G o = 86 т, высотой Н o = 32м, диаметром D= 3,2м на фундамент высотой h ф = 0,3м с помощью падающего шевра. Центр массы колонны расположен от основания на высоте l ц.м = 14 м. Масса шевра G ш = 4,5 т; масса полиспаста G п = 3 т; усилие в тяговом полиспасте S п = 75 кН; высота крепления тормозной оттяжки h т = 30 м; угол между оттяжкой и горизонтом α т = 300.
Решение:
1. Определяем высоту шевра:
Н= 1,6 ·l ц.м = 1,6·14=22,4 м 
22 м.
2. Находим высоту строповки:
|
|
l c = 1,4 ·l ц.м = 1,4·14=19,6 20 м.
3. Рассчитываем усилие в канатной тяге в начальный момент подъема:
Р т=10 Go l ц.м / l c cos β = 10·86·14 / (20·0,743)=810,2 кН,
где β=arctg l/Н = 20/22 ≈ 420.
4. Усилие в тяговом полиспасте в начальный момент подъема определяем по формуле
Р п =Р тsinβ / sin γ = 810,2·0,669 / 0,956=567 кН,
где угол между шевром и подъемным полиспастом γ = 730.
5. Определяем суммарное сжимающее усилие, действующее вдоль оси шевра:
S м =Р п· К п· К д·сosγ+ P т·Кп·сos β+10 ·G ш К п+10· G п·Кп+Sп=
=567·1,1·1,1·0,292+810,2·1,1·0,743+10·4,5·1,1+10·3·1,1+75=1020,0 кН.
6. Сжимающее усилие в каждой стойке шевра определяем по формуле
S=S м / 2сos(ω/2) = 1020/2·0,966 = 528 кН,
где ω – угол между стойками, ω=300.
7. Рассчитываем усилие в тормозной оттяжке:
Р т = 10· G o·0,6 D / (h тcos α т )= 10·86·0,6·3,2 / (30·0,866)=63,6 кН.