Лабораторная работа № 3 изучение устройства грузовой лебедки

Лебедки входят в состав крановых механизмов: подъема груза, полиспастного механизма изменения вылета стрелы, а, иногда, и поворота крана; лебедки используют и как самостоятельные устройства. Наибольшее распространение получили лебедки с машинным электрическим проводом.

Цель работы: закрепление и расширение знаний, полученных студентами при теоретическом изучении дисциплины; самостоятельно разобраться в устройстве и конструктивных особенностях натурного образца грузоподъемной лебедки; получить практические навыки в определении технических параметров грузоподъемной лебедки.

3.1. Содержание работы

3.1.1. Изучение устройства и конструктивных особенностей натурного образца грузоподъемной лебедки с вычерчиванием кинематической схемы лебедки.

3.1.2. Определение технических параметров грузоподъемной лебедки по имеющимся исходным данным.

3.1.3. Оформление отчета по выполненной работе.

3.2. Необходимое оборудование и пособия

3.2.1. Натурный образец грузоподъемной лебедки.

3.2.2. Плакаты, иллюстрирующее устройство грузоподъемных лебедок портальных кранов, учебник /1/.

3.3. Описание конструкции натурного образца грузоподъёмной лебёдки

Грузоподъемный механизм крана обычно состоит из грузозахватного устройства, крюка или грейфера, каната, полиспаста, направляющих блоков и лебедки с электродвигателем.

Рассматриваемый натурный образец лебедки является частью грузоподъемного механизма. Лебедка скомпонована по П-образной схеме и состоит из электродвигателя 3 (рисунок 3.1.), который посредством упругой втулочно-пальцевой муфты 4 передает вращение входному валу стандартного двухступенчатого редуктора 6, связанного с осью канатного барабана 1 специальной компенсирующей зубчатой муфтой 7, помещенной внутри барабана. На быстроходном валу редуктора установлена полумуфта с тормозным шкивом, являющегося частью двухколодочного нормально закрытого тормоза 5.

Рисунок 3.1. Кинематическая схема лебедки

Крутящий момент, создаваемый электродвигателем, через соединительную муфту 4, редуктор 6 и муфту 7, передается барабану, который вместе с осью вращается на двух подшипниках: внутреннем 7 и выносном 2.

Барабан 1 необходим для сматывания - наматывания грузового каната при опускании - подъеме грузового каната. Канат укладывается в один слой в винтовые канавки, имеющиеся на цилиндрической поверхности барабана. Винтовые канавки, нарезанные с определенным шагом, увеличивают поверхность соприкосновения каната с барабаном, что уменьшает напряжение сжатия, исключает трение между соседними витками каната, способствует увеличению срока службы каната. При намотке каната цилиндрическая стенка барабана подвергается сжатию, изгибу и кручению.

Конец каната крепят к барабану с помощью болтов прижимными планками, размещенными на ступице барабана, поэтому специальных витков нарезной части для этого не требуется, т.е. Zк=0. Для разгрузки узла крепления каната в соответствии с требованиями Госгортехнадзора при нижнем положении грузового крюка на барабане должно оставаться Z₃=2 несматываемых запасных витка каната.

Длина нарезной части барабана зависит от суммарного числа витков

Z_н = Z _р +Z_к+Z_з,

где Z_р – число рабочих витков каната на барабане (Z_p=Z_H-Z_з).

Рабочее число витков каната на нарезной части барабана определяется по формуле

Z_p= ,

где L-длина каната, наматываемого на барабан при работе лебедки;

D - диаметр барабана по дну канавки;

d - диаметр каната.

В конструкцию лебедки входит также автоматический нормально закрытый двухколодочный тормоз 5, который установлен на одной из полумуфт упругой муфты 4. Правила Госгортехнадзора предписывают, что при использовании в качестве тормозного шкива полумуфты, последняя должна находится на валу редуктора, а не электродвигателя. В этом случае уменьшается износ подшипников ротора электродвигателя, упругие элементы муфты при торможении освобождаются то действия крутящего момента, а главное достигается безопасность производства работ, т.к. при поломке муфты канатный барабан остается заторможенным.

Все элементы лебедки смонтированы на специальной раме.

Возможны другие варианты компоновки грузоподъемной лебедки, например, когда оба опорных подшипника ее барабана являются выносными, и для соединения выходного вала редуктора и вала барабана используется стандартная зубчатая муфта.

Помимо П-образной схемы применяется также Z-образные схемы компоновки грузоподъемных лебедок /1, стр. 40-41/. Передаточное отношение передачи лебедки

u_л = n_дв / n_б,

где n_дв , n_б – соответственно частота вращения двигателя и барабана лебедки, об/ мин. Передаточное отношение лебёдки (u_л) равно передаточному отношению редуктора u_p=u_1· u₂ где u₁и u₂ – передаточные отношения I и II ступеней.