Подъемно-транспортные машины
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Отраслевое машиностроение
Издательство:
Инфра-Инженерия
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 204
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-1161-5
Артикул: 809188.02.99
Рассмотрено назначение подъемно-транспортных устройств, дана их общая классификация. Изложены методы расчета отдельных механизмов, а также приведены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, применяемых для транспортных операций на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях. По всем разделам приведены практические примеры расчета, а также необходимые справочные материалы. Для студентов высших и средних учебных заведений, изучающих дисциплину «Подъемно-транспортные машины».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- Среднее профессиональное образование
- 15.02.04: Специальные машины и устройства
- 15.02.16: Технология машиностроения
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.01: Машиностроение
- 15.03.02: Технологические машины и оборудование
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
В. Ф. Константинов ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ Учебное пособие Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023
УДК 621.86
ББК 39.9
К65
Рецензенты:
д. т. н., профессор (ООО «Кудесник», г. Москва) ШимковичДмитрий Григорьевич;
к. т. н., доцент, доцент кафедры проектирования объектов лесного комплекса Мытищинского филиала МГТУ им. Н. Э. Баумана Подрубалов Максим Валерьевич
Константинов, В. Ф.
К65 Подъемно-транспортные машины : учебное пособие /
В. Ф. Константинов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 204 с. : ил., табл.
ISBN 978-5-9729-1161-5
Рассмотрено назначение подъемно-транспортных устройств, дана их общая классификация. Изложены методы расчета отдельных механизмов, а также приведены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, применяемых для транспортных операций на лесозаготовительных и деревообрабатывающих предприятиях. По всем разделам приведены практические примеры расчета, а также необходимые справочные материалы.
Для студентов высших и средних учебных заведений, изучающих дисциплину «Подъемно-транспортные машины».
УДК 621.86
ББК 39.9
ISBN 978-5-9729-1161-5 © Константинов В. Ф., 2023
© Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
© Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ.............................................6
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.......................................7
ВВЕДЕНИЕ................................................8
1. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ
ПАРАМЕТРЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН..........................9
1.1. Классификация подъемно-транспортных средств......9
1.2. Эксплуатационные параметры грузоподъемных машин.20
1.3. Пример решения задачи...........................28
Вопросы для самопроверки.............................32
2. ДЕТАЛИ И УЗЛЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН
СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ................................32
2.1. Стальные канаты.................................32
2.2. Перемещение грузов с применением полиспастов....35
2.3. Барабаны........................................37
2.4. Барабаны второго типа...........................42
2.5. Остановочные и тормозные устройства.............43
2.5.1. Принцип осуществления процесса торможения..44
2.5.2. Статика двухколодочных тормозов............46
2.6. Ленточные тормоза...............................47
2.7. Охватывающие грузозахватные приспособления......49
2.8. Защемляющие грузозахватные устройства...........50
2.9. Поддерживающие грузозахватные устройства........53
2.10. Специальные грузозахватные устройства..........54
2.10.1. Радиальные грейферы.......................56
2.10.2. Ковшовые грейферы.........................59
2.10.3. Торцовые грейферы.........................60
Вопросы для самопроверки.............................61
3. ПРИВОДЫ ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН........................62
3.1. Классификация приводов..........................62
3.2. Ручной привод...................................63
3.3. Электрический привод............................66
3.3.1. Подбор электродвигателя....................71
3.3.2. Регулирование скорости электродвигателей...73
3
3.4. Гидравлический привод..............................76
3.4.1. Особенности расчета гидропривода кранового механизма...........................................79
3.5. Канатные механизмы подъема груза...................80
3.6. Механизмы передвижения грузоподъемных машин........81
3.6.1. Передвижение по рельсовым путям..............82
3.6.2. Механизмы передвижения с гибкой тягой, канатной или цепной.................................86
3.7. Механизмы изменения вылета груза и поворота стрелы крана............................................86
3.8. Пример расчета механизма подъема груза.............89
Пример расчета фрикционной лебедки......................95
Вопросы для самопроверки...............................103
4. УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕРЕДВИЖНЫХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ .... 103
4.1. Расчет грузовой и собственной устойчивости стреловых кранов.......................................105
Вопросы для самопроверки...............................109
5. ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ...............................109
5.1. Назначение и классификация транспортирующих машин 109
5.2. Ленточные транспортеры, устройство и принцип работы.110
5.2.1. Тяговые и несущие органы ленточных транспортеров......................................114
5.2.2. Пример расчета привода ленточного конвейера.117
5.3. Цепные транспортеры, устройство и основные части..124
5.3.1. Тяговые цепи цепных транспортеров...........127
5.3.2. Определения усилий в цепи транспортера......131
5.3.3. Динамика цепного привода....................133
5.3.4. Выбор привода цепного транспортера..........135
Пример расчета горизонтального одноцепного продольного конвейера..................................136
Пример расчета скребкового конвейера...................140
Пример расчета продольного двухцепного конвейера.......146
5.4. Гравитационные устройства.........................153
5.4.1. Простые спуски..............................153
5.4.2. Роликовые спуски............................153
5.4.3. Винтовые спуски.............................156
4
5.5. Пневмотранспортные установки.................161
5.5.1. Основное оборудование пневмотранспортных установок.....................................163
Пример расчета пневмотранспортных установок.......168
Расчет пневмотранспортных установок с разветвленной сетью ... 180
Вопросы для самопроверки..........................185
6. ПЕРЕГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ МАШИНЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ.............................186
6.1. Погрузчики...................................186
6.2. Безрельсовый транспорт.......................193
6.3. Рельсовый транспорт..........................198
Вопросы для самопроверки..........................201
ЛИТЕРАТУРА..........................................202
5
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данное учебное пособие включает разделы дисциплины «Подъемно-транспортные машины и механизмы лесопромышленного комплекса», в которых рассмотрены конструкции грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, и соответствует программе подготовки бакалавров по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств» направленность подготовки «Лесоинженерное дело», а также может быть полезно аспирантам направления подготовки 35.06.04 «Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование в сельском, лесном и рыбном хозяйстве».
Цель учебного пособия - способствовать достижению студентами ряда компетенций, необходимых для самостоятельного решения сложных технических задач, связанных с расчетом подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных механизмов и устройств, применяемых в лесозаготовительной промышленности.
Критериями достижения указанных целей являются усвоение обучающимися базовых понятий и сведений по классификации и назначению грузоподъемных и транспортирующих машин, пневмотранспортных установок, применяемых для грузопереместительных операций.
Приобретенные компетенции наряду с практическим применением могут использоваться при изучении сухопутного и водного транспорта леса, а также при написании выпускной квалификационной и научной работы.
6
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ПТУ - Пневмотранспортные установки;
ПТС - Подъемно-транспортные средства;
ГПМ - Грузоподъемные машины;
ДВС - Двигатель внутреннего сгорания;
ГТУ - Грузоподъемно-транспортирующие устройства;
КПД - Коэффициент полезного действия.
7
ВВЕДЕНИЕ
Механизация и автоматизация процессов лесопромышленного производства требуют всемерного расширения области применения различных грузоподъемных и транспортирующих машин и механизмов. Широкое внедрение подъемно-транспортных машин способствует интенсификации производственных процессов, механизации трудоемких и тяжелых работ, удешевлению стоимости производства, сокращению путей движения грузов в технологической цепи производства и на складах.
По назначению подъёмно-транспортное оборудование подразделяют на три группы.
Грузоподъемные устройства и машины предназначены главным образом для вертикального перемещения грузов при относительно небольших горизонтальных перемещениях. К этим машинам относятся грузоподъемные краны, ручные и электрические тали, механические и гидравлические подъемники, штабелеры, лебедки.
Транспортирующие устройства и машины представляют собой обширную группу устройств, предназначенных преимущественно для горизонтального перемещения грузов. Некоторые из этих устройств позволяют осуществлять и вертикальное перемещение грузов на небольшую высоту. Это так называемые элеваторы и подвесные конвейеры.
Транспортирующие устройства можно подразделить на механические, пневматические и гидравлические. К механическим транспортирующим устройствам относятся всевозможные конвейеры: ленточные, цепные, роликовые, винтовые, вибрационные и др. Пневматические транспортирующие устройства служат для перемещения по трубам сыпучих грузов (щепы, стружки, коры, опилок, мелких кусковых отходов) как непосредственно в смеси с потоком воздуха, так и в специальных капсулах. В гидравлических транспортирующих устройствах для перемещения грузов используют жидкость (в деревообработке - воду). При этом транспортирование груза может осуществляться в лесосплавных каналах (или лотках) самотеком, т. е. безнапорно, или по трубам в виде смеси сыпучего груза с водой, под давлением.
Грузоподъемно-транспортирующие устройства представляют собой промежуточную группу машин, которые могут выполнять как грузоподъемные, так и транспортирующие операции. Сюда относятся
8
все авто- и электропогрузчики, ручные и самоходные тележки, монорельсовые дороги, оборудованные ручными или электрическими талями и некоторые другие виды оборудования.
По характеру работы ПТУ делят на устройства прерывного (циклического) и непрерывного действия. Устройства прерывного действия характеризуются тем, что для приема или отдачи перемещаемого груза они прерывают свое движение на некоторое время. Устройства непрерывного действия принимают и отдают груз без остановки движения.
К устройствам прерывного действия относятся грузоподьемные краны, авто- и электропогрузчики, монорельсовые и канатные однониточные подвесные дороги и др.
К устройствам непрерывного действия относятся всевозможные конвейеры, элеваторы, устройства пневматического и гидравлического транспорта.
1. НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН
1.1. Классификация подъемно-транспортных средств
Подьемно-транспортные средства (ПТС) лесозаготовительной промышленности, предназначены для перемещения различных лесных грузов, и может быть классифицированы по трем признакам:
а) по назначению;
б) по типу машин и характеру перемещения ими грузов;
в) по энергетической основе.
По назначению, подьемно-транспортное средства и оборудование предназначено для транспорта сырья, топлива, технологических грузов и готовой продукции в цехах, на участках, складах лесопильных и деревообрабатывающих предприятий, и может быть подразделено на две группы:
1) на машины и механизмы для складских операций - краны, штабелеры, подьемники, погрузчики различных модификаций, цепные, ленточные и другие конвейеры, предназначенные для погрузки (выгрузки) лесоматериалов и их штабелирования, подачи к разделочным агрегатам и перемещения готовой продукции;
9
2) на машины для подачи сырья, полуфабрикатов, деталей, сборочных узлов и готовой продукции в технологической цепи производства в процессе изготовления изделия - сортировочные и пакетоформирующие установки, питающие, распределительные, сборочные, отделочные и другие конвейеры. В зависимости от назначения весь внутризаводской транспорт сводится к нескольким системам - складской, заводской и цеховой.
По типу машин и характеру перемещения ими грузов подьемно-транспортное оборудование подразделяется на три основные группы:
1) грузоподьемное;
2) грузоподьемно-транспортирующие;
3) транспортирующее.
Грузоподьемное оборудование предприятия предназначено главным образом для вертикального перемещения грузов при относительно небольших горизонтальных перемещениях. Это машины циклического действия; длительность цикла зависит от его структуры и определяется конкретными схемами перемещения груза на данной операции. К этим машинам относятся краны, подьемники, штабелеры и др. У кранов обычно канатный подвес груза, однако получили широкое распространение также краны с подвеской груза к штангам, манипуляторным системам с жесткими звеньями. Краны могут быть как простого типа, т. е. только с одним механизмом для подьема груза, так и развитые, в которых есть еще другие механизмы, например, для передвижения, поворота и др.
Грузоподьемно-транспортирующие - оборудование представляет собой группу машин, на которых могут быть выполнены как грузоподъемные операции, так и транспортирование груза на значительное расстояние. По своему функциональному назначению это перегрузочно-транспортирующие машины. К ним относятся все виды погрузчиков, базирующихся на общепромышленных тракторах, автомобилях или смонтированных на специальных самоходных шасси, портальные автомобили, автолесовозы, щеповозы и др. Погрузчики могут быть цикличного (прерывного) и непрерывного действия. На деревообрабатывающих производствах применяют погрузчики цикличного действия.
Транспортирующее оборудование представляет собой обширную группу машин, установок и устройств, предназначаемых главным 10
образом для горизонтального перемещения груза. Конструктивные схемы ряда машин позволяют выполнять также вертикальное перемещение груза на незначительную высоту.
По энергетической основе ПТС подразделяется натри группы:
1) механическое оборудование;
2) пневматические установки и устройства;
3) гидравлические установки и устройства.
Первая группа представляет собой машины и механизмы, в кинематические цепи которых входят жесткие или гибкие элементы; имеющие электрический или гидравлический привод. В этом случае груз поднимают механизмом подъема с канатной или жесткой системой подвеса, с помощью различных грузозахватных устройств и приспособлений (крюков, грейферов, вилок, скоб и др.), а перемещают механизмами передвижения или тяговыми, грузонесущими, толкающими и другими элементами машин непрерывного или цикличного действия.
Вторая группа подразделяется на две подгруппы:
- первую, в которой сыпучий груз (щ епа, стружка, отходы и т. д.) движется в смеси (с определенной степенью концентрации) с воздухом, являющимся энергоносителем процесса перемещения;
- вторую, в которой воздушным потоком груженые капсулы перемещаются по трубопроводу, проложенному по трассе.
Третья группа, в которой энергоносителем в процессе перемещения груза является жидкость, также подразделяется на две подгруппы:
- первую, в которой груз в транспортных каналах (лотках) перемещается самотеком (безнапорно);
- вторую, в которой груз перемещается под давлением в смеси (пульпе) с жидкостью к месту разгрузки, где отделяется от транспортирующей жидкости.
В зависимости от вида перемещений грузов соответствующие средства делят (табл. 1.1) на подъемные (вертикального перемещения), транспортные (горизонтального перемещения) и подъемно-транспортные (комбинированного перемещения).
По признаку прерывности работы средства для внутрицехового перемещения подразделяют на средства прерывного (циклического) и непрерывного действия.
11
Таблица 1.1
Подъемно-транспортные средства и область их применения
Средства Виды работ
Тип Вид
Грузоподъемные Домкрат Подъем технологического оборудования
при его монтаже и демонтаже
Стационарная Подъем и опускание частей технологического
таль оборудования при его ремонте
Обслуживание отдельных станков или стендов,
Подъемник позиций загрузки, разгрузки или перегрузки
конвейеров
Лебедка Перемещение технологического оборудования
Вертикальное перемещение грузов
Лифт в многоэтажных цехах и складах
Вращательные Поворот изделий во время их ремонта,
Кантователи контроля и испытаний Поворот изделий
при их общей сборке
Транспортные Доставка ремонтируемых изделий на склад
Автомобиль ремонтного фонда и перемещение их на
тягач разборочно-очистной участок Межцеховое
Бортовой перемещение изделий.
автомобиль Перемещение изготовленных или
отремонтированных агрегатов на склад сбыта
Перемещение ремонтируемых машин
с площадки ремонтного фонда
Лебедка на разборочно-очистной участок.
Перемещение грузовых тележек по рельсам.
Подтягивание технологического оборудования
к месту монтажа
Автокар Перемещение объектов между рабочими местами,
Электрокар расположенными в цехе,
внутрискладские перемещения
Напольный или Перемещение массовых изделий между цехами
монорельсовый или участками
тягач
12
Продолжение таблицы 1.1
Средства Виды работ
Тип Вид
Транспортные Ручная или
приводная Перемещение изделий между рабочими местами
тележка
Перемещение изделий из пролета в пролет здания,
Монорельсовый между рабочими местами, связанными
путь технологически, но расположенными друг
от друга на расстоянии 5-20 м
Эстакада Сборка изделий на тележках, перемещаемых
вручную
Транспортные Конвейер Межпозиционное перемещение агрегатов
тележечный
Конвейер Межпозиционное перемещение колесных машин
грузоведущий
Конвейер Межпозиционное перемещение тяжелых объектов
цепенесущий
Конвейер Межпозиционное перемещение объектов
пластинчатый
Конвейер
роликовый Перемещение штучных грузов типа корпусных
(рольганг) деталей между рабочими местами по горизонтали
приводной или или под небольшим углом к ней
неприводной
Перемещение объектов между
производственными участками, перемещение
Конвейер межпозиционное, перемещение сквозь очистные
подвесной машины, на рабочих местах нанесения
лакокрасочных материалов, сквозь сушильные
камеры. Организация работ со свободным ритмом
Подъемно- Авто или Перемещение объектов между цехами и
транспортные электропогруз- производственными участками, демонтаж,
чик перемещение и монтаж технологического
оборудования Обслуживание складов
Перемещение объектов между рабочими местами,
Кран мостовой расположенными в пролете, разгрузка и погрузка
транспортных средств
13