ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ И ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ НА ЗАВОДАХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ДОМКРАТЫ

Для подъема грузов на небольшую высоту 300—500 мм при монтажных и ремонтных работах применяют винтовые, реечные и гидравлические домкраты. Они имеют небольшой вес, их можно переносить с места на место.

Винтовой домкрат (рис. 40) состоит из чугунного или стального корпуса 1 и винта 2 с прямоугольной или трапецеидаль­ной резьбой. На верхнем конце винта укреплена поворотная рифленая головка 3, поддерживающая груз. Винт вращается при помощи приводной рукоятки с трещеткой. Рукоятка имеет ручку 4, Храповое колесо 5, хомут 6, охватывающий головку винта и двух­стороннюю собачку 7, закрепленную на оси 8. В зависимости от направления вращения винта собачка устанавливается в одном из крайних положений и удерживается стопором 9, снабженным пру­жиной. Угол подъема винтовой линии принимают меньше угла
трения, поэтому для спуска груза-винт нужно вращать в обратную сторону. Кроме того, некоторые домкраты снабжают поперечными салазками с горизонтальным приводным винтом (см. рис. 2), при помощи которого можно смещать груз в сторону в пределах 180—300 мм.

Момент М, который необходимо приложить к винту домкрата, чтобы поднимать груз весом G, затрачивается на преодоление мо­ментов от веса груза, трения в нарезке и трения на опорной по­верхности головки.

Момент для преодоления веса груза и трения в резьбе

Mi = G tg (а + р) г,,; (109)

Где G — вес поднимаемого груза в н;

А — угол подъема винтовой линии в град-, Р — угол трения, в среднем равный 6—9'; гср — средний радиус резьбы винта в см.

Момент от трения на опорной поверхности головки винта

M2=Gfrcp, (110)

Где rip — средний радиус кольцевой опорной поверхности го­ловки в см F = 0,15-^0,18— коэффициент трения.

Момент, необходимый для вращения винта,

М - Мг + Мг ■= Рр1 -= G IRcp Tg (а |- р) + R0F нм, (111)

Где Рр — усилие, прилагаемое к рукоятке, в н; I — длина плеча приводной рукоятки в м.

Винтовые домкраты должны быть самотормозящимися. По­этому угол подъема винтовой линии принимают меньше угла тре­ния (обычно в пределах от 4 до 5°).

Подъемный винт домкрата рассчитывают на совместное действие сжатия и кручения при суммарно допускаемом напряжении = = 80-=-100 Мн1м2 (800—1000 кгс/см2). Винты большой длины про­веряют также на продольный изгиб.

Резьба винта — квадратная, с шагом T = 0,25da, где DQ — Внутренний диаметр винта. Высоту гайки домкрата подбирают по величине удельного давления (р) в нарезке, равного 8— ЪМн/м2 (80— 100/сгс/сж2) для стали по бронзе и 4—6 Мн/м2 (40— 60 кгс/см2) для стали по чугуну.

Преимуществом винтовых домкратов являются надежность и безопасность в работе и большая грузоподъемность 1—-20 т (ГОСТ 1682—42). К недостаткам их относят низкий к. п. д. (л = = 0,3^0,4) и малые скорости подъема (15—35 мм! мин).

Для компактности в некоторых домкратах винт устраивают телескопическим (рис. 41). При подъеме сначала выдвигается внутренний винт 3, сопротивление вращению которого меньше, чем наружного. Когда винт 3 дойдет до упора, начнет выдвигаться

TOC o "1-3" h z £ о

А. |

<Ч ю S

X

U

Я

A.

Винт 2. Храповой механизм состоит нз храповика 7, собачки 4, Насаженной на ось 5, и рукоятки 6:Хобачка 4 двухстороннего дей­ствия. Для опускания груза нужно перекинуть собачку по дру­гую сторону рукоятки.

Реечный домкрат (рис. 42, а) состоит из корпуса 1, в котором перемещается рейка 2, имеющая наверху грузовую по­воротную головку 3, а внизу лапу (башмак) 4 для подъема низко расположенных тяжелых грузов. Рейка перемещается в корпусе с помощью реечной шестерни, получающей вращение от рукоятки 5 Посредством одной или двух зубчатых передач. Для удержания поднятого груза на валу приводной рукоятки устанавливают хра­повик 6 с собачкой 7. По нормам Госгортехнадзора в реечных дом­кратах применяют безопасные рукоятки (рис. 42, б), которые дей­ствуют подобно винтовому тормозу (см. рис. 38). На приводном валу 8 механизма закреплена шпонкой втулка 9 с винтовой нарез­кой, на которую навинчена рукоятка 10. Между заплечиками втулки и рукояткой свободно посажено храповое колесо 11, вхо­дящее в зацепление с собачкой 12. Прн вращении рукоятки в сто­рону подъема груза она навинчивается иа втулку и зажимает храповик между дисками втулки и рукоятки. Возникающая на дисках сила трения используется для передачи крутящего мо­мента валу 8. При подъеме груза собачка свободно проскальзывает по зубцам храповика. По прекращении подъема собачка упирается в зубец храповика и застопоривает груз. Для опускания груза необходимо вращать рукоятку в обратную сторону. Смещаясь по резьбе вправо, рукоятка ослабляет зажим храпового колеса и втулка 9 вместе с валом 8 под действием крутящего момента от груза начинает вращаться. Как только скорость вращения вала 8 Превысит скорость вращения рукоятки, последняя снова станет навинчиваться на втулку 9 и зажмет храповик, т. е. работа такой рукоятки аналогична винтовому тормозу.

При конструировании реечных домкратов с целью компакт­ности приводного механизма плечо рукоятки I принимают в пре­делах 200—250 мм, количество зубьев малых шестерен г равным 4—5, а передаточные числа I для каждой пары зубчатых передач выбирают не больше 4—6.

Рейки изготовляют из стали марки 45, а шестерни — из мало­углеродистой стали. Поверхность их цементируют и закаливают.

Усилие, прилагаемое к приводной рукоятке реечного домкрата,

= (Н2)

Где G — грузоподъемность в н;

Г — радиус начальной окружности ведущей шестерни в м I — длина плеча рукоятки в м

I — передаточное число промежуточной зубчатой передачи; г| — к, п. д. механизма домкрата, равный 0,80—0,85 при не­посредственном зацеплении ведущей шестерни с зубчатой рейкой и 0,65—0,67 в домкратах с одинарной промежуточной передачей.

Шаг зацепления зубчатой рейки определяют из условия проч­ности зубца на изгиб

' = <"3>

Где [ст]И9 = 250 Мн/м2 (2500 кгс/см2) — допускаемое напряжение;

= — = 1 - г-1,3 — отношение между шириной зубца b и величиной шага t.

Наибольшее результирующее напряжение в рейке от сжатия ее поднимаемым грузом G и от изгиба под действием горизонталь­ной составляющей давления на зубец определяют по формуле

О, М ,,, ..

6

Где М — наибольший изгибающий момент от внецентренного приложения давления на зубец рейки в нм B и H — размеры поперечного сечения рейки в месте, ослаб­ленном нарезкой зубцов в ж.

Гидравлический домкрат (рис. 43) состоит из ци­линдра 1 и поршня 2 насоса 4, спускного крана 3, резервуара 5 Для жидкости. При нагнетании жидкости в цилиндр с помощью рукоятки 8 поршень выдвигается и поднимает груз. Для опуска­ния поршня в цилиндре имеется отверстие с краном 3, через ко­торый жидкость вытекает обратно в запасной резервуар. Масло насосом засасывается из резервуара через клапан 6 и нагнетается в цилиндр через клапан 7. Регулируя степень открытия крана, можио изменять скорость истечения жидкости и, следовательно, скорость опускания поршня. В качестве жидкости в гидрашшче-
ских домкратах применяют масло,- реже смесь воды с глицерином. Поршень уплотняют в цилиндре при помощи кожаных или пласт­массовых манжет.

Для подъема грузов на значительную высоту применяют гидрав­лические домкраты двойного действия (рис. 44).

В начале работы такой домкрат опирается на пяту поршня 1 (рис. 44, а). При подаче жидкости в полость цилиндра 2 над порш­нем цилиндр вместе с грузом поднимается (рис. 44, б). Затем под лампы цилиндра подкладывают деревянные брусья (рис. 44, в), А подачу жидкости переключают в полость под поршнем, который и втягивается в цилиндр.

После этого брусья подкладывают под пяту, цикл работы по подъему груза повторяют и под домкратом постепенно возводится клетка из деревянных брусьев, предохраняющая груз от падения.

Гидравлические домкраты применяют при монтаже тяжелого оборудования: цементных мельниц, механизмов вращающихся пе­чей и др. Грузоподъемность их достигает 200 т.

Если G — грузоподъемность домкрата в н (рис. 43, б); D — Диаметр поршня домкрата в м D — диаметр поршня насоса в м; L — длина большего плеча приводного рычага в м I — длина меньшего плеча приводного рычага, приводящегов движение порш­невой шток насоса, в м; Рр — усилие, приложенное к приводному рычагу, и К — усилие, приложенное к поршню, то давление ра­бочей жидкости в цилиндре домкрата, необходимое для подъема груза,

Усилие, прилагаемое к поршню насоса,

Г* nd2 Gd*

Я = —= (П5)

Где г) = 0,75-^-0,80 — к. п. д. домкрата. Площадь поршня домкрата

° (117)

4 Q Откуда диаметр поршня