Категория:
Общие сведения о башенных кранах
Публикация:
Лебедки подъема груза и стрелы башенных кранов
Читать далее:
Приводы поворота башенных кранов
Лебедки подъема груза и стрелы башенных кранов
В качестве механизмов подъема в большинстве случаев используются однобарабанные лебедки.
В современных лебедках почти не применяются открытые передачи. Вращение барабану от двигателя передается при помощи цилиндрического или червячного редуктора. Последний применяется обычно в редко работающих лебедках при малой мощности, так как червячный редуктор имеет более низкий к. п. д. Редукторы с глобоидным червяком лишены этого недостатка и более компактны, нежели цилиндрические, но они имеют ограниченную мощность.
Выбор типа и конструкции редуктора зависит также от условий регулирования скорости.
В зависимости от назначения используют два вида регулирования: изменение скорости в функции нагрузки при постоянном моменте и изменение скорости при постоянной нагрузке.
Первое бывает необходимо в тех случаях, когда желательно при больших высотах подъема поднимать и опускать легкие грузы с большой скоростью. Оно обычно осуществляется путем переключения передач в редукторе.
Изменение скорости при постоянной нагрузке всегда необходимо для плавной посадки и установки груза. Его удобнее осуществлять путем регулирования числа оборотов электродвигателя, так как плавная посадка необходима в каждом монтажном цикле и частое механическое регулирование ненадежно и недостаточно удобно.
Оба вида регулирования могут быть осуществлены в лебедках с двумя двигателями, связанными с помощью дифференциала.
На рис. 81 показаны схемы наиболее распространенных лебедок с цилиндрическим редуктором. При использовании стандартных редукторов приходится вводить соединительные муфты между редуктором и двигателем, а также между редуктором и барабаном.
Рис. 81. Однобарабаниые безрамные грузовые лебедки с параллельным расположением электродвигателя и барабаны:
а — лебедка с вихревым генератором; б — вертикально расположенная лебедка с трехступенчатой коробкой передач; 1 — электродвигатель; 2 — вихревой генератор; 3 — тормоз: 4 — вспомогательный тормоз; 5 — подвижной блок шестерен
При неправильной центровке муфта между двигателем и редуктором или быстроходный вал редуктора быстро выходят из строя, что часто приводит к авариям. Кроме того, масса муфты увеличивает момент инерции вращающихся частей лебедки, что повышает динамические нагрузки.
Лебедка, узлы которой соединены муфтами, должны иметь раму, в которой по условиям работы на кране нет необходимости, но без нее сборка и регулировка становятся весьма затруднительными. Так как обычно применяются необработанные сварные рамы, то сборка такой лебедки всегда связана с индивидуальной подгонкой.
В конструкции лебедки, показанной на рис. 81, а, исключена муфта и рама. Фланцевый электродвигатель укреплен непосредственно на корпусе редуктора, который опирается на две шаровые пяты. Барабан с одной стороны жестко соединен с выходным валом редуктора, а с другой опирается на выносной кронштейн со сферическим подшипником. Если обеспечена соосность барабана и вала редуктора, то вся система работает вполне надежно, опираясь на три точки, что позволяет обойтись без рамы.
Особенностью описанной лебедки является установка вихревого генератора, создающего при включении тормозной момент и тем самым обеспечивающего возможность снижения скорости до 10—20% номинальной.
В лебедке другого типа двумя опорами служат подшипники вала барабана, к которому одной стороной подвешен редуктор. Третья точка опоры расположена под редуктором со стороны двигателя. Эта лебедка двухскоростная, изменение скорости достигается за счет переключения шестерен на одном из промежуточных валов редуктора. Подвижная блок-шестерня передвигается по валу вилкой вручную при отсутствии нагрузки. Эта операция может быть осуществлена дистанционно из кабины машиниста при помощи двух тросовых тяг.
Блок шестерни следует перемещать, так чтобы все время сохранялось зацепление. Если это не обеспечено, то барабан лебедки фиксируют дополнительным ручным тормозом.
Плавная посадка осуществляется при помощи дифференциала, связанного с вспомогательным двигателем малой мощности, установленным над редуктором.
Трехскоростная лебедка с ручным переключением скоростей показана на рис. 81, б. Она отличается вертикальным расположением редуктора (барабан размещен над двигателем) и применением открытой зубчатой передачи, благодаря чему достигается компактность.
В лебедке на рис. 81, а вал двигателя соединен с валом редуктора при помощи зубчатой муфты.
Известны упрощенные соединения: вал двигателя вводится в отверстие быстроходного вала редуктора, имеющего только одну опору со стороны, противоположной двигателю. При такой конструкции неизбежно некоторое биение вала редуктора и, как следствие, повышенный износ сидящей на нем шестерли. Эта конструкция, очевидно, допустима для маломощных лебедок.
Скорость посадки можно регулировать в лебедках и при отсутствии специальных приспособлений, если тормоз оборудован элек-трогидротолкателем. Используя известную схему предварительного включения толкателя в цепь ротора электродвигателя, можно добиться снижения скорости при опускании груза в пределах до 30% номинальной.
Была разработана комбинированная система регулирования скорости лебедки с дифференциалом, в которой, помимо двух скоростей, обеспечиваемых основным и вспомогательным двигателем, были введены промежуточные, достигавшиеся за счет притормаживания основного двигателя электрогидротолкателем. Для дальнейшего углубления регулирования было предложено выполнить вспомогательный двигатель двухскоростным.
Если мощности и число оборотов двух приводных двигателей выбрать достаточно близкими, можно получить большое число ступеней скоростей.
Наибольшая скорость достигается при вращении обоих двигателей в одну сторону. Пониженные скорости получаются при включении одного или другого двигателя, а малые посадочные — при одновременном вращении двигателей в разные стороны. В СССР было выпущено много лебедок этого типа с короткозамк-нутыми двигателями. Для облегчения использования стандартных редукторов дифференциал был помещен внутри барабана. Так как кинематическая цепь между двигателями оказалась при этом весьма длинной при переходах от одной скорости к другой, ко времени остановки происходили большие выбеги, обусловившие «провал» груза. Кроме того, в переходные периоды на характер движения оказывало существенное влияние время срабатывания тормоза и отклонения чисел оборотов двигателей от номинальных значений. Это стало особенно заметно при переходе к тормозам с электро-гидротолкателями, отличающимися сравнительно большим запаздыванием. В результате иногда вместо посадки груза происходил его подъем.
Двухдвигательные лебедки подобного типа оказались весьма громоздкими, соответственно их вес и стоимость были велики. Предполагалось, что применение короткозамкнутых электродвигателей снизит первоначальную стоимость, но это не было достигнуто, так как получение нескольких скоростей вызвало установку большого числа пусковых аппаратов. По-видимому, подобные лебедки могут быть целесообразны при больших тяговых усилиях, когда не хватает мощности одного двигателя. Кроме того, они более эффективны при расположении дифференциала на быстроходном валу.
Были предложены и исследованы трехдвигательные лебедки с короткозамкнутыми электродвигателями, вращающимися в одном направлении. Двигатели пускаются без нагрузки, а затем в необходимой последовательности с помощью дифференциалов попарно подключаются к лебедке. При этом электрическая часть привода существенно упрощалась. Но эту систему нельзя считать отработанной, так как механическая часть получалась достаточно сложной.
Рис. 83. Двухдвигательная одно-барабанная лебедка с вертикальным расположением двигателей (тормоза встроены в двигатели)
Весьма компактной является лебедка по рис.
83 с двумя вертикально расположенными двигателями. Помимо нескольких ступеней скоростей, свойственных двухдвигательным лебедкам, здесь обеспечивается устойчивая малая скорость на посадке грузов, достигаемая за счет использования одного из двигателей в качестве тормозного генератора. Торможение осуществляется за счет питания статора этого двигателя выпрямленным током его же ротора.
Дальнейшее развитие лебедок идет по пути уменьшения габаритов. Оно может быть прежде всего достигнуто за счет встраивания редуктора и двигателя внутрь барабана и применения быстроходных двигателей.
Недостатком лебедок в виде мотор-барабана является ухудшение условий отвода тепла от обмоток двигателя, в связи с чем последний должен иметь более стойкую изоляцию или должна быть предусмотрена принудительная вентиляция.
В грузовых лебедках башенных кранов, как правило, применяются стопорные колодочные тормоза с наружными колодками.
Рис. 82. Схема двухдвигательной лебедки с дифференциалом и двумя барабанами (для башенного крана грузоподъемностью 75 т):
1 — тормозные шайбы; 2 и 7 — электродвигатели; 3 — редуктор; 4 и 6 — барабаны; 5 — вал барабанов; 8 и 10 — тормоза; 9 — дифференциал
Механизм подъема состоит из двухбарабанной лебедки и канатно-блочной системы. Кинематическая схема лебедки показана на рис. 56. На подъемнике ЖК-40 применен редуктор РЧП-120, а на ЖК-40М — 4-125. Быстроходный вал редуктора соединен эластичной муфтой с валом электродвигателя, а выходной, тихоходный — эластичной муфтой с парой цилиндрических зубчатых колес с двумя кулачковыми муфтами. Кулачковые муфты соединены с двумя барабанами, предназначенными для намотки монтажного и грузового канатов. Управляют муфтами с помощью рычага переключения, сблокированного с ними так, что при включении одной муфты вторая выключается. Для предотвращения самопроизвольного вращения барабанов в момент переключения установлены пружинные фиксаторы. Основные параметры двухбарабанной электрической Лебедки подъемника ЖК-40М приведены в табл. 7.
Таблица 7. Основные параметры двухбарабанной
электрической лебедки
Параметры
Лебедка
ЖК-40
ЖК-40М
рабочий барабан
монтажный
барабан
рабочий барабан
монтажный
барабан
Номинальное тяговое
3,23
3,23
3,23
3,23
усилие в канате, кН
Скорость навивки кана
0,39
0,175
0,39
0,175
та на первом слое, м/с
Диаметр каната, мм
8,5
8,5
9,1
8,5
Канатоемкость, м
40
40
40
40
Электродвигатель
АСС-2-32,4
4АС112М4
Потребляемая мощность,
4,0
5,2
кВт
Редуктор
РЧП-120
Ч-125
Передаточное число ре
39
40
дуктора
Тормоз
ТКТ-200
Диаметр барабана, мм
185
. 85
185
185
Знание различий между лебедками и лебедками может быть очень важным.
Установка подъемника на грузовике вместо лебедки может привести к тому, что выбраться из кювета будет непросто.
Установка лебедки на кран вместо тали может привести к возникновению опасной ситуации во время использования.
Итак, чтобы убедиться, что вы получаете правильное оборудование, лучше всего узнать разницу между лебедкой и подъемником.
Лебедки и подъемники не только выглядят одинаково, но на первый взгляд кажется, что они работают одинаково.
Оба тянут тяжелые предметы, будь то автомобиль или подъем.
Основное различие между лебедками и талями заключается в том, как они тянут то, что к ним прикреплено.
Лебедки предназначены для горизонтальной тяги тяжелого груза. Вытащить автомобиль из кювета или затащить его на прицеп было бы идеальной работой для лебедки.
Подъемники предназначены для вертикального подъема тяжелого груза. Чтобы вытащить двигатель из автомобиля или опустить что-то на кузов грузовика, вам может понадобиться подъемник.
Изображение Брайана Сильвестро через Road and TrackПонимание основных функций лебедки — это хорошо, но также может быть важно знать технические детали.
Лебедка — это устройство, которое используется для намотки троса (или троса), поэтому, когда к тросу прикреплен какой-либо предмет, этот предмет будет тянуться. Обычно это делается для поддержки прокатных нагрузок при небольшом наклоне.
Во многих случаях объект, прикрепленный к проволочному тросу, будет чем-то, что трудно переместить, например, очень большим деревом.
Это означает, что результирующая тяга лебедки будет перемещать объект, прикрепленный к лебедке, например, автомобиль.
Этот сценарий также можно изменить.
Трос будет прикреплен к объекту, который необходимо переместить, обычно к застрявшему транспортному средству.
Лебедка будет прикреплена к более неподвижному объекту, например к эвакуатору.
Лебедки оцениваются по тому, что они могут тянуть только с нижним слоем каната вокруг барабана лебедки.
Это означает, что веревки хватит только на один раз, чтобы обернуть барабан лебедки.
Для вас это означает, что чем больше веревки на лебедке, тем менее точными становятся их рейтинги. Величина натяжения обычно уменьшается примерно на 10 процентов на каждый слой веревки.
Поэтому, выбирая лебедку, рекомендуется переоценить нагрузку, которую необходимо тянуть.
Некоторые советуют умножить максимальный вес, который вы хотите тянуть, в полтора раза. Поэтому, если вам нужно тянуть 1000 фунтов, вам следует купить лебедку, рассчитанную на 1500 фунтов.
Подъемники немного разнообразнее лебедок.
Существуют подъемники, способные поднять несколько сотен фунтов, и подъемники, способные поднять много тонн.
Как и лебедка, подъемник используется для намотки троса. В отличие от лебедки, подъемник тянет трос прямо вверх.
Подъемник предназначен для подъема груза (собственного веса) с относительно ровной поверхности и удержания его в подвешенном состоянии в воздухе.
Чтобы удерживать груз в подвешенном состоянии, в подъемниках используется тормозная система и отсутствует механизм свободного хода, который можно найти на лебедке.
Изображение предоставлено Hoist Zone Подъемники иногда оцениваются по их рабочему циклу. Рейтинги следующие: h3 или легкая нагрузка, h4 или умеренная нагрузка и h5 или тяжелая нагрузка.
Эти параметры определяют количество пусков и остановок, которое подъемник может сделать за время работы.
Это важно помнить. Это зависит не только от веса груза, который вам нужно поднять с помощью подъемника, но и от того, сколько подъемов вам нужно сделать в час.
Очевидно, что это больше касается лебедок, чем лебедок, поскольку обычно лебедки не нужно использовать сотни раз в час.
Также имеется несколько различных типов талей. Каждый тип подъемника предназначен для подъема материалов. Наиболее распространенными являются: электрические цепные тали, пневматические цепные тали и ручные тали, такие как рычажная цепь и ручная цепь.
Наиболее очевидное различие между лебедкой и подъемником заключается в их назначении. Стандартная лебедка предназначена для горизонтальной тяги груза, тали поднимают тяжелые материалы вертикально.
Знание того, сколько раз вам нужно использовать подъемник или лебедку в час, также поможет вам определить, что вам нужно.
Самое главное важно помнить, что ни в коем случае нельзя использовать лебедку в качестве подъемника!
Отсутствие блокирующей тормозной системы и ее свободного хода может привести к катастрофе, если вы попытаетесь поднять что-либо лебедкой, а не подъемником.
Они могут выглядеть одинаково, но лебедки и подъемники предназначены для разных работ. Лебедка предназначена для подъема тяжелого груза в горизонтальном направлении по слегка наклонной или ровной поверхности, а подъемник предназначен для подъема груза в вертикальном направлении на более крутых уклонах более 45 градусов. Оба типа инструментов могут облегчить выполнение тяжелых задач, но важно выбрать тот, который подходит для вашей задачи.
Лебедочные системы представляют собой устройства, которые наматывают или разматывают трос или трос, так что возникающее натяжение тянет объект. Барабан лебедки приводится в действие вручную или с помощью воздуха, электричества или гидравлики. Барабаны большинства лебедок изготавливаются из сборной стали и рассчитаны на определенную грузоподъемность.
Ручная лебедка
Простая лебедка, например, ручная, состоит из каната или троса, намотанного на барабан или бочку. Более сложные промышленные лебедки, такие как электрические лебедки, используются для буксировки автомобилей, лодок или для перемещения тяжелого оборудования.
Электрическая лебедка
Лебедки оцениваются по максимальной нагрузке, которую они могут тянуть только с нижним слоем каната на барабане. По мере увеличения количества слоев стального каната натяжение троса обычно уменьшается. Размер лебедки, необходимой для работы, зависит от многих факторов, включая вес, мобильность и уровень поверхности.
Эмпирическое правило для определения минимального размера лебедки, которая вам понадобится, состоит в том, чтобы умножить общий вес самого тяжелого предмета, который вы планируете тянуть, на 1,5. Например, если вы планируете тянуть объект весом 1000 фунтов, вам понадобится лебедка с тяговым усилием не менее 1500 фунтов. Но имейте в виду, что существует множество переменных, связанных с лебедкой, поэтому лучше проконсультироваться с производителем, чтобы узнать, какой размер лебедки подходит для вашего предполагаемого применения.
Подъем тяжелых предметов, таких как блок двигателя или строительный материал, может показаться идеальной задачей для лебедки, но это не всегда так. Фактически, многие лебедки не предназначены для использования в качестве подъемных механизмов, поэтому подъемные механизмы часто лучше подходят для работ, требующих подъема или опускания груза.
Ручная цепная таль
Подъемники обычно изготавливаются с цепным или проволочным тросом, и ими можно управлять вручную или с помощью двигателей. К механическим подъемникам относятся все те, которые приводятся в движение электрическими, гидравлическими или пневматическими двигателями. К ручным подъемникам относятся все подъемники с храповым механизмом, рычагом или ручным приводом. Электрические цепные тали идеально подходят для механиков и механических мастерских, поскольку их можно подключать к любой стандартной электрической розетке. Пневматические цепные тали рекомендуются для подъема тяжелых материалов в легковоспламеняющихся, пыльных или грязных средах.
Существует множество типов лебедок. Электрические тали классифицируются по степени загрузки, продолжительности использования и области применения. Критерии рейтинга публикует Американское общество инженеров-механиков (ASME). Стандартом электрических цепных талей является ASME-HST-1. Институт производителей подъемников (HMI) опубликовал Сборник базовой информации и стандартов для подъемников (PDF), в котором описаны стандарты, применимые в США и во всем мире.
Электрическая цепная таль
Электрическая таль имеет рабочий цикл от h2 (легкий режим) до H5 (тяжелый режим). Многие общие проблемы с подъемниками возникают, когда они используются за пределами их предполагаемого рабочего цикла. Прежде чем использовать подъемник, рассмотрите задачу и соответствующим образом сопоставьте номинал рабочего цикла. Если ваш подъемник слишком маленького размера, это может привести к преждевременному повреждению.
В некоторых ситуациях подъемники с приводом от сжатого воздуха, называемые пневматическими тельферами или пневматическими тельферами, имеют преимущества перед тельферами с электродвигателями. Электрические тали не предназначены для постоянной работы, хотя тали с наивысшим режимом работы (H5) подходят для работы, близкой к непрерывной. С другой стороны, многие пневматические подъемники подходят для непрерывной работы. Кроме того, пневматические подъемники не представляют опасности возникновения электрической дуги, поэтому их можно использовать в легковоспламеняющихся средах.
Пневматическая цепная таль
Одним из основных различий между лебедкой и лебедкой является тормозная система. Большинство лебедок для бездорожья изготавливаются с динамическими тормозами, в которых система передач рассчитана на автоматическое удержание груза. Динамические тормоза используют шестерни лебедки для сопротивления, что делает ее неустойчивой для подвешенных грузов. По этой причине, если вы попытаетесь использовать лебедку в качестве подъемника, груз может соскользнуть или шестерни соскочат, что приведет к очень опасной ситуации.
Подъемники используют механические тормозные системы с физическим тормозом, который блокирует подвешенный материал, чтобы не было стравливания. Подъемники также не имеют механизма свободного хода. Это делает подъемники более безопасным вариантом для подъема материалов, поскольку снижается риск соскальзывания груза. Подъемники также оснащены выключателем ограничения нагрузки, чтобы предотвратить попытки поднять груз, превышающий его расчетную мощность.
Некоторые лебедки специально изготовлены для использования в качестве подъемника. Чтобы лебедку можно было использовать в качестве подъемника, она должна иметь блокирующий тормоз и не иметь механизма свободного хода, либо вы должны иметь возможность снять или отключить этот механизм. Вы никогда не должны использовать лебедку в качестве подъемника, если производитель четко не указывает, что лебедка одобрена для использования в качестве подъемника.
Из-за опасности получения травм подъемники и лебедки необходимо обслуживать надлежащим образом. Важно следовать инструкциям производителя по техническому обслуживанию в дополнение к этим общим рекомендациям по безопасной эксплуатации:
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
