Гибкие элементы и детали грузовых подъемников

В строительных кранах, грузовых подъемниках и грузоподъемных машинах в качестве грузовых органов применяют сварные круглозвенные и пластинчатые цепи. Сварные цепи. Эти цепи изготовляют из сталей Ст2, СтЗ и стали 10 мелкозернистого строения с минимальным содержанием серы и фосфора, легко свариваемых и имеющих временное сопротивление при растяжении 370 ... 450 МПа. Цепи состоят из сварных овальных звеньев, выполненных из стали круглого сечения. Звенья цепи должны быть изготовлены стыковой сваркой. При диаметре проволоки менее 12 мм сварку звена производят в одном месте на короткой или длинной части звена. Для уменьшения износа трущихся поверхностей, цепь, при ее сварке на короткой части звена, необходимо собирать так, чтобы соприкасались два сваренных места (оба более жесткие), либо два несваренных места (оба более мягкие). При диаметре проволок более 12 мм звено сваривают в двух местах на длинной части звена. Для снятия внутренних напряжений, возникающих при сварке, цепь после изготовления подвергают отжигу. Основными размерами цепи являются шаг цепи р, равный длине большой оси внутреннего овала, ширина звена В и диаметр проволоки. В зависимости от соотношения шага и диаметра проволоки цепи делят на короткозвенные (тип А) и длиннозвенные (тип В); у коротко-звеновых цепей р = 2,6 d, а у длиннозвенных р = 3,6 d. Схема нагружения звена цепи на цилиндрическом барабане: Предположим, что на звено действует сила S. Разложив силу S, направленную под углом а к рассматриваемому звену, на горизонтальную составляющую, вызывающую растяжение звена, и на вертикальную составляющую, вызывающую изгиб звена, можно найти изгибающий момент. Видно, что изгибающий момент увеличивается с увеличением шага цепи р. Поэтому для уменьшения напряжений изгиба при огибании цепью барабанов или блоков в грузоподъемном оборудовании применяют исключительно короткозвенные цепи. По точности изготовления (по предельному отклонению размеров сварные цепи разделяют на калиброванные (исполнение 1) и некалиброванные (исполнение 2). Некалиброванные цепи вследствие большого отклонения шага могут работать только на гладких блоках и барабанах со скоростями не более 1,5 м/с. Калиброванные цепи работают на звездочках или барабанах, имеющих специальные гнезда, со скоростями не более 0,5 м/с.

 

Установлено, что разрушающая нагрузка, полученная при теоретическом расчете звена как статически неопределимой системы, значительно превышает фактическую разрушающую нагрузку. Определение действительных напряжений в звене цепи затруднительно, и при подборе цепи для строительной техники ограничиваются расчетом на растяжение по регламентированному правилами Госгортехнадзора коэффициенту прочности относительно разрывного усилия. Для уменьшения износа и вытягивания цепи коэффициент запаса прочности калиброванной цепи, работающей на звездочке при машинном приводе, принимается больше, чем для некалиброванной цепи. Сварные цепи часто используют в качестве стропов для зачаливания груза. Максимальное усилие для стропа определяют с учетом отклонения его от вертикали. С увеличением угла натяжение в каждой ветви возрастает. К достоинствам сварных цепей относится их гибкость во всех направлениях, возможность использования звездочек малого диаметра, что позволяет создавать механизмы с небольшими габаритами и малой стоимости. Недостатками сварных цепей являются: небольшая надежность вследствие возможного внезапного разрушения цепи, низкие допускаемые скорости, большое изнашивание в местах контакта, плохое восприятие динамических нагрузок, значительная масса. Гладкие блоки для некалиброванных цепей выполняют из чугуна, а барабаны - с мелкими канавками либо с глубокой винтовой канавкой. Звездочки для калиброванных сварных цепей изготовляют из стальных или чугунных отливок. На поверхности звездочки имеются углубления - гнезда, в которые последовательно входят горизонтально расположенные звенья цепи. Эти звенья расположены не на цилиндрической поверхности, а на плоских поверхностях гнезд, поэтому они не испытывают дополнительного изгиба, который возникает при работе цепи на барабанах с винтовыми канавками. Это обстоятельство дает возможность использовать звездочки малого диаметра. Звездочку выполняют многогранной; длина каждой грани равна длине звена цепи. Диаметр начальной окружности звездочки определяют по формуле. В ручных механизмах грузоподъемных машин часто используют тяговые колеса, предназначенные также для работы с калиброванными цепями. Сечение ручья тягового колеса аналогично сечению ручья звездочки.