CELŠANAS MAŠÎNU MEHANISMI

CELŠANAS MAŠÎNU MEHANISMI

Parastajam celšanas mašînam ir celšanas, braukšanas, grozîšanas un strçles izlaides maiòas mehanismi, kuri var bût cieši saistîti ar celtòa metalkonstrukciju vai arî parvietojami attiecîba pret to.

1. Celšanas mehanisms

Celšanas mehanisms var bût celšanas mašînas sastavdaïa var arî atsevišís agregats (celšanas skrûve, íçžu vilcçjs, tîtava, telfers u.c.). Celšanas mehanismus darbina ar roku vai ar dzinçju. Celšanas mehanisms, ko izmanto celšanas mašînas, sastav no dzinçja, bremzes, parvada, spoles, zvaigznîtes un trices.

Trices. Par trici sauc ar lokanu elementu (trosi vai íçdi) saistîtu nekustîgo un kustîgo trîšu sistçmu, ko izmanto enerìijas komponentu (spçka un atruma) izmaiòai. Spçka palielinašanas trices, kuras izmanto visbiežak, pieder pie vienkaršakajiem un lçtakajiem parvadu veidiem. Lieto nesimetriskas un simetriskas trices. No nesimetriskas trices (1. zîm.) iziet un uz spoles uztinas tikai viens troses zars, no simetriskas trices (2. zîm.) – divi troses zari.

1. zîm. Nesimetriskas trices izklajums 2. zîm. Simetriska trice

1 – piekare; 2 - virzienmaiòas trîši 1 – izlîdzinašanas trîsis

Ja krava tikai piekarta pie nesimetriskas trices piekares 1 (1. zîm.), kravas svars vienadi noslogo visus troses zarus. Ceïot kravu, zari tiek noslogoti nevienadi, jo ir japarvar berze trîšu gultòos un troses locîšanas pretestîba. Vislielakais spçks S₁ darbojas no trices izejošaja troses zara. Lai atrastu šo spçku, jauzraksta piekares 1 lîdzsvara vienadojums

Q = S₁ + S₂ + S₃ + S_n-1 + S_n ,

kur n – troses zaru skaits, pie kuriem piekarta krava.

Atrodam sakarîbu starp spçkiem troses zaros, ievçrojot trîša lietderîbas koeficientu η:

S₂ = S₁ η; S₃ = S₂ η = S₁ η ²; S_n-1 = S₁ η ^{n- 2}; S_n = S₁ η ^{n -1}.

Ievietojot šîs spçku izteiksmes iepriekšçja vienadojuma, iegûstam

Q = ( 1 + η + η² + … + η ^{n - 2} + η ^{n - 1} ) S₁.

Lielumu rinda iekavas ir dilstošas ìeometriskas progresijas summa. Tatad sakarîba starp spçku S₁ un kravas svaru Q ir šada:

. (1)

Troses zara, kas uztinas uz spoles, darbojas spçks

kur z – arpus troses esošo virzienmaiòas trîšu 2 skaits. Tricei, kas attçlota 1. zîmçjuma, z = 2.

Trices lietderîbas koeficientu var izteikt ka attiecîbu starp lietderîga spçka darbu, kas bûtu japatçrç, velkot no trices izejošo troses zaru, ja nebûtu zudumu berzes un troses locîšanas pretestîbas dçï, un spçka S₁ darbu, kura ietilpst arî šie zudumi. No trices izejoša troses zara parvietojumi abos gadîjumos ir vienadi, tadçï lietderîbas koeficientu var uzrakstît ka lietderîga spçka Q/n un faktiska troses galam pielikta spçka S₁ attiecîbu:

(2)

Ja krava iekarta divos troses zaros, t.i., piekart pie viena kustîga trîša, tad, parveidojot formulas (1) un (2), iegûstam

un

Kravas celšanas laika, nesimetriskas trices troses zaram izejot no trices piekares, notiek piekares un kravas grozîšanas un šûpošanas. Lai to novçrstu un panaktu kravas vertikalu parvietojumu, lieto simetriskas trices (2.zîm.), kuras iegûst, paralçli savienojot divas nesimetriskas trices. Lai izlîdzinatu troses zaru garumu simetriskas trices abas pusçs, izmanto trîsi 1. Troses zaru skaits simetriskajai tricei ir divreiz lielaks neka atbilstošai nesimetriskajai tricei, tadçï troses diametru var samazinat. Lîdz ar to samazinas ari spoles diametrs, celšanas mehanisma parnesuma skaitlis un gabarîti. Lietojot simetrisko trici, palielinas spoles garums, jo uz tas uztinas divi troses zari.

Kravu ceïot un nolaižot, izlîdzinašanas trîsis 1 negriežas, tadçï trose uz šî trîša ir noslogota statiski un nolietojas mazak neka uz darba trîšiem vai spoles. Sakara ar to izlîdzinašanas trîsa diametru pçc normam var izvelçties mazaku: D₁ = 0,6 D, (D – darba trîša vai spoles diametrs).

Lai atrastu sakarîbu starp spçkiem un lietderîbas koeficientu simetriskajai tricei, to sadala divas nesimetriskajas tricçs. Katrai nesimetriskajai tricei pielikts spçks 0,5Q. Lietderîbas koeficients simetriskajai tricei ir tads pats ka vienam tas paralçlajam nozarojumam, t.i., vienai nesimetriskajai tricei.

Parvadu mehanismi. Rotacijas kustîbas parvadîšanai celšanas mehanisma izmanto tiešas

saskares sazobes tipa parvadu mehanismus ( zobratu parvadus un gliemežparvadus). Parvadu mehanismiem ar lokanu elementu (siksnu, trosi vai íçdi) un berzes ratiem ir mazaka darba drošîba, tadçï tos parasti celšanas mehanismos nelieto.

Bremzes. Ar roku darbinama celšanas mehanisma, kura iebûvçts cilindrisku zobratu parvads, jalieto drošîbas kloíis vai automatiska skrûves bremze. Mehanisma, kura iebûvçts gliemežparvads, jalieto automatiska koniska bremze, kas ieslçdzas kravas svara ietekmç.

Ar dzinçju darbinamos celšanas mehanismos visbiežak lieto kustîbas apturçšanas bremzes (siekstu, lentas, disku bremzes), kuras ieslçdzas atsperes elastîbas spçka vai atsvara svara iedarbîbas rezultata.

Ari lieto kustîbas apturçšanas un automatisko skrûves bremzi. Kustîbas apturçšanas bremze, kura parasti novietota starp dzinçju un skrûves bremzi, paredzçta dzinçja rotora un citu pirmas varpstas rotçjošo masu kinçtiskas enerìijas uzòemšanai, pirmas varpstas kustîbas apturçšanai un skrûves bremzes ieslçgšanas paatrinašanai. Kustîbas apturçšanas bremze un dzinçja sajûgs parasti apvienoti viena kompakta mezgla (8 zîm. poz.2). Par bremzes skriemeli izmanto sajûga uzmavu parvada (reduktora) pusç. Šai gadîjuma darba drošîba ir lielaka, jo, sabojajoties sajûgam, nevar sakties kravas krišana. Lai samazinatu bremzes izmçrus, to novieto uz dzinçja varpstas. Lielaka darba drošîba gan ir bremzçm, kas savienoties ar spoli.

zîm. 4. zîm.

Ar roku darbinams celšanas mehanisms Ar dzinçju darbinams celšanas mehanisms

1 – rokas kloíis; 2 un 3 – zobratu bloki; 1 – dzinçjs; 2 – tapu sajûga-bremzes

4 – zobrati; 5 – spole; 6 – piekare; 7 – trose; mezgls; 3 – reduktors; 4 – zobu

8 – sprûdrats; 9 – sprûds; 1’-íçdesrats. sajûgs; 5 – spole; 6 – piekare;

7 – izlîdzinašanas trîsis.

Ar roku darbinams celšanas mehanisms ( zîm.). Šo mehanismu darbina ir rokas kloíi 1 vai íçdes ratu 1’. Izmantojot parbîdamu zobratu bloku 2, kas paredzçts spoles griešanas atruma maiòai, ciešo bloku 3 un zobratu 4, tiek griezta spole 5, uz kuras, celdama piekari 6, uztinas trose 7. Rokas kloíim 1 jabût izveidotam ka drošîbas kloíim, t.i., kravu ceïot, jagriežas kopa ar varpstu un sprûdratu 8, kravu nolaižot, - kopa tikai ar varpstu (sprûdrata 8 kustîbu aptur sprûds 9 ). Ja celšanas mehanisms atrodas augstu virs telpas grîdas, rokas kloíi aizvieto ar íçdesratu.

Parvada lietderîbas koeficients

(3)

kur M₁ un M - griezes momenti uz pirmas varpstas un spoles varpstas;

ω₁ un ω - kloía varpstas un spoles leòíiskie atrumi;

η_z un η_sp - zobratu para un spoles lietderîbas koeficienti (0,93…0,98).

Izmantojot vienadojumu (3), var atrast parvada parnesuma skaitli

,

kur i₁ un i₂ – atsevišío zobratu paru parnesuma skaitïi. Vçlams, lai viena zobrata para

parnesuma skaitlis nebûtu lielaks par 8…10.

Stradnieka attîstîtais griezes moments uz kloía varpstas ir M₁ = P l,

kur P – spçks, ko stradnieks pieliek kloía rokturim; l - kloía garums.

Sakarîba starp spçku S₁ troses zara, kas uztinas uz spoles, un ceïamas kravas svaru Q atrodama pçc formulas (2):

bet griezes moments uz spoles varpstas ir

kur D – spoles diametrs; i_tr – trices parnesuma skaitlis; η_tr –trices lietderîbas koeficients.

Kravas celšanas atrums 

kur ω₁ – kloía varpstas leòíiskais atrums; v_k1 – kloía roktura aploces atrums.

Ar dzinçju darbinams celšanas mehanisms (4. zîm.). Dzinçjs 1, izmantojot tapu sajûga-bremzes mezglu 2, reduktoru 3 un zobu sajûgu 4, parvada kustîbu uz spoli 5. Uz tas, celdama piekari 6, uztinas trose, kas novietota arî uz izlîdzinašanas trîša 7. Kravas piekaršanai izmantota simetriska trice, tadçï uz spoles uztinas divi troses zari. Izlîdzinašanas trîša uzdevums ir, nedaudz pagriežoties, likvidçt troses zaru garuma starpîbu trices abas pusçs.

Zîmçjuma paradîtajam celšanas mehanismam spoles varpstas gals atbalstîts no reduktora izejoša varpstas gala izvirpojuma. Šada konstrukcija ir ïoti kompakta, varpstas – statiski noteiktas. Celšanas mehanisma dzinçja statiskas jaudas aprçíinašanai var izmantot formulu

,

kur Q - kravas svars (N); v – celšanas atrums (m/min); η = η_r η_sp η_tr - mehanisma kopçjais lietderîbas koeficients; η_r η_sp η_tr – reduktora, spoles un trices lietderîbas koeficienti.

Dzinçju izvçlas, izmantojot tabulas. Pçc tam atrod celšanas mehanisma parvada parnesuma skaitli i = ω₁/ ω = n₁/ n, kur n₁ un n – dzinçja varpstas un spoles griešanas atrumi.

2. Braukšanas mehanisms

Braukšanas mehanisms parasti novietots uz celtòa vai ratiòiem un paredzçts to parvietošanai. Tilta celtòa un ta ratiòu braukšanas mehanismu biežak lietotas shçmas paradîtas 5. zîmçjuma. Ka celtòa, ta arî ratiòu braukšanas mehanisms sastav no elektrodzinçja 1, parvada, reduktora 2 un transmisijas 3, kas darbina dzenošos riteòus 4.

5. zîm. Braukšanas mehanismi

a – celtòa braukšanas mehanisms; b – ratiòu braukšanas mehanisms.

1 – elektrodzinçjs; 2 – reduktori; 3 – transmisija; 4 – dzenošie riteòi.

Atstatums starp celtòa dzenošajiem riteòiem (5.zîm.a) ir ievçrojami lielaks neka starp ratiòu dzenošajiem riteòiem (5.zîm.b), tadçï celtòa braukšanas mehanisma elektrodzinçjs japievieno pie transmisijas vidusdaïas. Elektrodzinçju nedrîkst pievienot pie celtòa transmisijas viena gala, jo šada gadîjuma, transmisijai savçrpjoties, no dzinçja talakais ritenis sava kustîba atpaliek no tuvaka riteòa un celtòa tilts uz sliedçm sagriežas šíîbi, ta radot priekšnoteikumus

celtòa avarijai. Telpas stradajošu celtòu un ratiòu parvietošanas parasti notiek pa horizontalu sliežu ceïu. Ir arî konstrukcijas, kuras celtòa dzenošos riteòus darbina divi sinhroni stradajoši elektrodzinçji, kuri novietoti katrs sava tilta gala. Šai gadîjuma transmisija nav nepieciešama.

Braukšanas pretestîba. Ka ratiòu, ta celtòa parvietošanos kavç berze riteòu gultòos, rites pretestîba riteòu un sliežu saskarvirsmas, riteòu apmaïu berze gar sliedçm, berze riteòu rumbu galos un berze, ko rada riteòu šíçrsslîde pa sliedçm.

6.zim. Spçki, kas iedarbojas uz dzenošu riteòu varpstu

Kopçjo braukšanas pretestîbas momentu, kurš attîstas uz ratiòu dzenošo riteòu varpstas (6.zim.) un kurš ir japarvar , lai ratiòu parvietotos, var aprçíinat pçc formulas

(5)

kur Q un G_r - attiecîgi kravas un ratiòu svars (N);

f - berzes koeficients riteòa gultni. Slîdgultòiem f = 0,1; ritgultòiem f = 0,01…0,02;

f₀ - rites pretestîbas momenta plecs. Tçrauda ritenim uz sliedes f₀ =0,0005…0,001(m).

d un D - varpstas kakliòa un riteòa diametrs (m);

W - ratiòu braukšanas pretestîba (N).

Formula ietilpstošais pirmais saskaitamais izsaka berzes pretestîbas momentu riteòu gultòos, otrais saskaitamais – rites pretestîbas momentu. Parçjos braukšanas pretestîbas faktorus precîzi aprçíinat neizdodas un to ietekmi parasti ievçro ar empîrisku koeficientu ξ. Slîdgultniem ξ = 1,3 … 1,5; ritgultòiem ξ = 2,0 … 2,5. Mazakas vçrtîbas attiecas uz ratiòiem, lielakas – uz celtni. Dalot vienadojuma (5) abas puses ar D/2, atrod ratiòu braukšanas pretestîbu

(6)

Celtòa braukšanas pretestîbu aprçíina pçc analogas formulas

kur G_t - tilta svars (N);

ω - braukšanas pretestîbas koeficients. Ja celtòa balstišanai izmanto arî horizontalus rullîšus, braukšanas pretestîbu aprçíinot, jaòem vçra arî šo rullîšu kustîbas pretestîba.

Ar roku darbinams braukšanas mehanisms. Šadam mehanismam galvenais aprçíinamais lielums ir parvada parnesuma skaitlis, ko atrod analogi celšanas mehanisma parvada parnesuma skaitlim, izmantojot formulu

kur M - braukšanas pretestîbas moments (5);

M₁ - stradnieka attîstîtais griezes moments uz kloía (íçdesrata) varpstas;

η _p - parvada lietderîbas koeficients.

Ar dzinçju darbinams braukšanas mehanisms. Šadam mehanismam galvenie aprçíinamie lielumi ir elektrodzinçja jauda un parvada parnesuma skaitlis. Elektrodzinçja statiskas jaudas aprçíinašanai izmantot formulu

kur W – ratiòu vai celtòa braukšanas pretestîba (N); v – braukšanas atrums (m/min.).

Tabulas atrod ne tikai dzinçja nominalo jaudu, bet arî šai jaudai atbilstošo dzinçja varpstas griešanas atrumu, ko nepieciešams zinat mehanisma parvada parnesuma skaitïa aprçíinašanai.

Braukšanas mehanisma bremzes aprçíins. Bremze nepieciešama ar dzinçju darbinamam ratiòu vai celtòa braukšanas mehanismam, kura braukšanas atrums parsniedz 30 m/min. Bremzei jaattîsta vienads bremzçšanas moments abos braukšanas virzienos un janodrošina atra un precîza ratiòu vai celtòa kustîbas apturçšana.

Bremzi var izvçlçties tikai tad, ja ir zinams bremzçšanas moments, kura lielums savukart atkarîgs no bremzçšanas ilguma. Lai atrastu minimalo bremzçšanas ilgumu, vispirms jaaprçíina maksimalais kustîbas palçninajums, kurš vçl neizraisa dzenošo riteòu izslîdçšanu. Maksimala kustîbas palçninajuma aprçíinašanai var izmantot formulu T + W _n = P ₁ ,

kur T - berzes spçks dzenošo riteòu un sliežu saskarvirsmas;

W _n - nedzenošo riteòu kustîbas pretestîba, kuras aprçíinašanai izmanto formulu (6),

pieòemot, ka koeficients ξ = 1,0;

P ₁ - ratiòu (celtòa) un kravas masas inerces spçks.

Ievietojot šaja formula attiecîgo lielumu izteiksmes, iegûstam vienadojumu

no kurienes ratiòu maksimalais kustîbas palçninajums

(7)

Šo formulu var izmantot arî celtòa braukšanas mehanisma kustîbas palçninajuma aprçíinašanai. Kopçjais kustîbas apturçšanas moments, kurš sastav no bremzes attîstîta

bremzçšanas momenta un uz bremzes varpstu reducçta braukšanas pretestîbas momenta, lîdzsvaro uz bremzes varpstu iedarbojošos inerces spçku momentus. Sakarîba starp minçtajiem momentiem uzrakstama šadi M _b + M / (i η_p) = M _d1 + M _d2 ,

kur M - braukšanas pretestîbas moments uz dzenošo riteòu varpstas. Momentu M aprçíina pçc formulas (5), pieòemot, ka koeficients ξ = 1,0;

M _d1 - uz bremzes varpstu reducçtais ratiòu un kravas masas inerces spçku moments.

Bremzçjot ratiòus,

M _d2 - uz bremzes varpstu reducçtais braukšanas mehanisma rotçjošo masas inerces

spçku moments, kas atrodams tapat ka attiecîgais moments celšanas mehanismam.

Ievietojot formula inerces spçku momentu izteiksmes un parveidojot formulu, iegûstam

(8)

Braukšanas mehanismiem, kurus darbina ar roku, n₁ ir mazs, tapçc bremzçšanas moments var bût vienads ar nulli vai mazaks par to. Bremze šai gadîjuma nav nepieciešama.

Ratiòu vilkšanas mehanisms. Grozamajos celtòos šis mehanisms novietots uz konsoles. Mehanismu un ratiòus savieno trose vai íçde, kura paredzçta ratiòu vilkšanai pa sliedçm, kas piestiprinatas pie konsoles. Šada ratiòu vilkšanas mehanisma principiala shçma paradîta 7. zîm.

7. zîm. Ratiòu vilkšanas mehanisma shçma

1 – dzenoša berzes spole; 2 – vilcçjtrose; 3 – virzienmaiòas trîsis;

4 un 5 – celšanas trices trîši; 6 – piekare; 7 – celšanas spole.

Elektrodzinçjs caur parvadu darbina berzes spoli 1, uz kuras uztîti vairaki vilcçjtroses 2 vijumi. Vilcçjtroses augšçjais zars punkta O piestiprinats pie ratiòu viena gala, bet apakšçjais zars, kas maina virzienu uz trîša 3, - pie ratiòu otra gala. Uz ratiòiem novietota celšanas mehanisma trice ar nekustîgajiem trîšiem 4 un 5 un piekari 6. Ratiòu parvietošanos kavç spçks

S₁, kas darbojas no spoles 1 noskrejošaja vilcçjtroses zara, ratiòu braukšanas pretestîba W, ka arî no celšanas trices izejošaja troses zara un tricç ieejošaja troses zara darbojošos spçku starpîba S^’₄ - S^’_1. Spçks S₁ atkarîgs no vilcçjtroses pašsvara un troses nokares f. Lai atrastu S₁, vilcçjtroses augšçjais zars iedomati japaršíeï punkta A. Atšíeltajam vilcçjtroses galam šaja šíçluma japieliek lîdzsvarojošais spçks S₁ un jauzraksta lîdzsvara momentu vienadojums attiecîba pret punktu O: S₁ f – ql²/ 8 = 0, kur q – vilcçjtroses 1 metra svars.

Tatad vilcçjtroses augšçja zara maksimalais sastiepuma spçks S₁= ql²/ 8f.

Lai atrastu spçku starpîbu S^’₄ - S^’₁, jauzraksta celšanas trices piekare 6 lîdzsvara vienadojums S^’₂ + S^’₃ = Q.

Spçkus S^’₂ un S^’₃ var izteikt ar S^’₁, t.i., S^’₂ = S^’₁/η; S^’₃ = S^’₂/η = S^’₁/η²,

kur η – trîša lietderîbas koeficients (η= 0,95 … 0,98).

Ievietojot atrastas spçku izteiksmes lîdzsvara vienadojuma, iegûstam

(9)

Ka jau minçts, kopçjais ratiòu parvietošanai nepieciešamais spçks ir

S₂ = S₁ + W + S^’₄ - S^’_1.

Spçks, kas japieliek uz spoles 1 uzskrejošajam vilcçjtroses zaram, savukart ir

S₄ = S₃ = S₂/η = ( S₁ + W + S^’₄ - S^’₁) / η. (10)

Griezes momentu, kas dzinçjam jaattîsta uz spoles varpstas un dzinçja nepieciešama jauda, aprçíina pçc formulas

kur ω un n - spoles leòíiskais atrums un griešanas atrums;

η - lietderîbas koeficients parvadam no dzinçja uz spoli 1.

Lai trose un spoles neslîdçtu, jabût izpildîtam nosacîjumam S₄ ≤ S_{4 max} = S_{1 min} e ^{f α} ,

kur S_{1 min} – vilcçjtroses augšçja zara minimalais sastiepuma spçks (ratiòi atrodas kreisa stavokli);

f - berzes koeficients spoles un troses saskarvirsma (f=0,13);

α - troses vijumu kopçjais aptveres leòíis (rad);

S_{4 max} - maksimalais troses vilkšanas spçks, kadu iespçjams nodrošinat ar berzes spoli, ja

troses minimalais sastiepuma spçks ir S_{1 min}.

Kravas celšanas laika spoli cenšas pagriezt moments

M ^’= [( S₁ + W + S^’₄ - S^’₁) η - S₁]D/2.

Lai lîdzsvarotu momentu M ^’, parvada jaiebûvç bremze. Ja bremzi novieto uz parvada pirmas varpstas, nepieciešamais bremzçšanas moments M_b =β M ^’η_p η_sp / i ,

kur β – bremzes drošîbas koeficients ( β ≥ 1,2).

Riteòi. Riteòos parasti izgatavo no tçrauda, tiem var bût cilindriska, koniska vai mucveida forma. Ja riteòi paredzçti ne tikai parvietojuma objekta atbalstîšanai uz sliedçm, bet arî kustîbas vadîšanai, tos izgatavo ar vienu vai divam apmalçm. Riteòus ar vienu apmali var izmantot tikai celtòiem, kuri parvietojas pa virszemes sliežu ceïu, pie tam atstatums starp sliedçm nav lielaka par 4 m un abas sliedes atrodas viena lîmenî.

Riteòu aploka saskare ar sliedi var notikt pa lîniju (8. zîm., 9. zîm. a) vai arî viena punkta (9. zîm. b). Ja saskare notiek punkta, maksimalie kontaktspriegumi

Ja saskare notiek pa lîniju

Šajas formulas: α un k₁ - koeficienti, kuri atkarîgi no attiecîbas r_min / r_max ; r_min un r_max - minimalais un maksimalais radiuss r₁ vai r₂ (88. zîm); k₂ – koeficients, kurš atkarîgs no darbîbas režîma; P - aprçíina spçks; - reducçtais elastîbas modulis; E =E₁ =E₂ = 2,1∙10⁵ (N/mm²); r un b – riteòa radiuss un kontaktlînijas garums (mm).

8. Cilindrisks ritenis ar divam 9. Piekarto ratiòu riteòi

apmalçm un horizontalu vadrullîti a – konisks, b – mucveida riteni

Pieïaujama kontaktsprieguma [σ_k] aprçíinam var izmantot formulu

[σ_k] ≈ (2,3 … 3,0) HB ( N / mm²),

kur HB - riteòa aploka virskartas cietîbas pçc Brinela;

N = N₁ + N₂ ( P₂ /P₁ )³ + … + N_n ( P_n /P₁)³ - reducçtais riteòa apgriezienu skaits

(spriegumu ciklu skaits) riteòa darbmûža; N₁, N₂,…, N_n – spiediena spçkiem P₁, P₂,…,P_n atbilstošie riteòa apgriezienu skaiti.

Laika, kad uz riteni iedarbojas maksimalais spiediena spçks P₁, izdarîto apgriezienu skaits

N₁ = (z s h₁) / π D, kur z - braukšanas mehanisma darbîbas ciklu skaits stunda; s - riteòa parvietojums viena cikla laika; D - riteòa diametrs; h₁ - spiediena spçkam P₁ atbilstošais braukšanas mehanisma darbîbas ilgums (stundas).

Grozîšanas mehanisms

Nelielas celtspçjas grozamos celtòus var grozît ar roku, šim nolûkam izmantojot pie strçles gala piestiprinatu metinato íçdi vai trosi. Lielakas celtspçjas celtòos izmanto grozîšanas mehanismus, kurus darbina ar roku vai ar dzinçju. Grozîšanas mehanismus ierîko dažadu

konstrukciju grozamajiem konsoles un strçles celtòiem. Šie celtòi var bût ar grozamu kolonnu vai grozamu platformu.

Grozîšanas mehanisms parasti sastav no gliemežparvada un zobratu parvada, ko darbina dzinçjs. Lai varçtu veikt grozîšanas mehanisma aprçíinu, jazina celtòa grozîšanas pretestîbas moments, kurs vislielako vçrtîbu iegûst tad, ja celtnim ir piekarta krava.

10. zîm. Spçki, kas iedarbojas uz celtni ar grozamu kolonnu

Gultòu reakcijas un celtòa grozîšanas pretestîbas moments. Celtnim ar grozamu kolonnu

(10. zîm.) kolonna ir celtòa metalkonstrukcija sastavdaïa. Kolonnas galos ir tapas, ar kuram ta

atbalstas gultòos. Augšçjais gultnis ir radialais gultnis, bet apakšçjais (11.zîm.) – radiali aksialais gultnis.

11. zîm. Grozama kolonnas apakšçjas tapas iegultòojums

Augšçja un apakšçja gultòa horizontala reakcija

(N),

kur Q un G_c - kravas un celtòa svars;

a un c - attiecîgi kravas un celtòa smaguma centra atstatums no griešanas ass;

h - atstatums starp gultòiem.

Apakšçja gultòa vertikala reakcija V = Q + G_c.

Celtòa grozîšanas pretestîbas momentu attiecîba pret griešanas asi aprçíina, ievçrojot berzi augšçja un apakšçja gultnî:

M = f H d₁/2 + f H d₂/2 + f V d_v/2,

kur f - slîdes (rites) berzes koeficients;

d₁ un d₂ - kolonna augšçjas un apakšçjas tapas diametri;

d_v - kolonna pçdas vidçjais diametrs.

Celtnis ar nekustîgu kolonnu (12. zîm.) ir piekarts kolonnai augšçja gultnî un atbalstas pret kolonnu apakšçja gultnî. Augšçjais gultnis piemçrots vertikalu un horizontalu spçku uzòemšanai. Apakšçjais gultnis, kas pret kolonnu atbalstas ar diviem rullîšiem, spçj uzòemt vienîgi horizontalus spçkus.

Apakšçja un augšçja gultòa horizontala reakcija H = ( Qa + G_cc₁ – G_pr c₂)/ h,

kur c₁ - celtòa smaguma centra atstatums no griešanas ass;

G_pr un c₂ - pretsvara svars un pretsvara smaguma centra atstatums no griešanas ass.

Augšçja gultòa vertikala reakcija V = Q + G_c + G_pr.

Berzes pretestîbas moments augšçja gultnî (1 zîm.) ir M₁ = f H d₁ /2 + f V d_v /2,

kur d_v - aksiala gultòa gredzena vidçjais diametrs.

Apakšçjais gultnis var bût karba ar èetriem rullîšiem (14. zîm.). Ja celtnim piekarta krava, pie kolonnas piespiežas divi kravas pusç esošie rullîši. Ja kravas nav, pretsvars cenšas gazt celtni pretçja virziena un pie kolonnas piespiežas divi pretsvara pusç esošie rullîši.

Celtnim ar piekartu kravu rullîšu kustîbas pretestîba

kur N - spçks, ar kadu rullîtis piespiežas pie kolonnas;

d un D - rullîša ass un rullîša diametri; f - berzes koeficients rullîša gultni;

f₀ - rites pretestîbas momenta plecs.

12. Spçki, kas iedarbojas uz celtni ar nekustîgu kolonnu

1 Augšçja gultòa izveidojums celtnim ar nekustîgu kolonnu

14. zîm. Apakšçja gultòa izveidojums celtnim ar nekustîgu kolonnu

Apakšçja gultòa kustîbas pretestîbas moments

kur d₂ - kolonnas diametrs; H – gultòa horizontala reakcija;

α – leòíis starp gultòa karbas asi un spçka N darbîbas lîniju.

Kopçjais celtòa grozîšanas pretestîbas moments attiecîba pret kolonnas asi ir

Gultòos, kuru celtspçja ir liela, izmanto apakšçjos gultòus ar rullîšu gredzenu. Gultnim ar rullîšu gredzenu ir lielaki gabarîti (nepieciešams arçjais gredzens), toties mazaka kustîbas pretestîba, jo nav berzes starp rullîšiem un to asîm.

Celtnim ar grozamu platformu uz rullîšiem (15. zîm.) gredzenveida sliedes iekšpusç vai arpusç ir zobu vainags, pa kuru, celtni griežot, noveïas grozîšanas mehanisma mazais zobrats.

Celtòa grozîšanas pretestîbas moments, ja rullîši atbalstas uz asîm, ir

kur W - rullîšu kustîbas pretestîba; ξ – koeficients, kurš raksturo pretestîbu, ko rada rullîšu apmaïu berze gar sliedi, berze rullîšu galos un rullîšu šíçrsslîde pa sliedi. Parasti ξ = 1,5…3,0. G – celtòa un pretsvara kopçjais svars; D_v – gredzenveida sliedes vidçjais diametrs.

15. Spçki, kas darbojas uz celtni ar grozamu platformu

Aprçíinot grozîšanas pretestîbas momentu arpus telpam stradajošiem celtòiem, jaòem vçra arî tas, ka vçja spiediena spçks var kavçt kravas un strçles pagriešanos.

Ar dzinçju darbinams grozîšanas mehanisms. Celtòiem, kuru grozîšanas mehanismu darbina ar dzinçju, rokas kloía vieta ir elektrodzinçjs (16.zîm.). Griešanas atrums 2-3 apgr./min.

Dzinçja statiska jauda, kas nepieciešama celtòa grozîšanas pretestîbas parvarçšanai, ir

(kW),

kur M - grozîšanas pretestîbas moments attiecîba pret celtòa griešanas asi;

ω un n - celtòa strçles leòíiskais atrums un griešanas atrums (apgr./min.).

Izvçloties grozîšanas mehanismu dzinçju, jaòem vçra arî iekustinamo masu inerce, kas var bût ïoti liela. Lai aprçíinatu inerces spçkus, jazina iekustinašanas ilgums, ko nosaka strçles pagrieziena leòíis iekustinašanas laika.

16. zîm. Celtòa grozîšanas mehanisma darbinašanas veids

a – ar rokas kloíi; b – ar elektrodzinçju

Grozîšanas mehanisma bremzes aprçíins. Kustîbas apturçšanas laika bremzes attîstîtais bremzçšanas moments un uz bremzes varpstu reducçtais celtòa grozîšanas pretestîbas moments lîdzsvaro uz šo pašu varpstu reducçtos inerces spçku momentus, t.i.,

M_b + M₁ = M _d1 + M _d2.

Nepieciešamais bremzçšanas moments

kur t_b – bremzçšanas ilgums, ko var aprçíinat pçc formulas.

4. Strçles izlaides maiòas mehanisms

Strçles izlaides maiòu var realizçt, parvietojot ratiòus pa celtòa konsoli vai arî paceïot un nolaižot strçli. Aplûkosim strçles izlaides maiòas mehanismu (17. zîm.), kura strçles pacelšanai un nolaišanai izmanto troses trici (šim nolûkam var izmantot arî skrûves vai stieòu mehanismus).

Strçles celšanas trosei ar nemainîgu atrumu uztinoties uz spoles, strçles izlaides maiòas atrums ir mainîgs. Lai aprçíinatu strçles izlaides maiòas mehanisma dzinçju jaudu, vispirms janosaka spçks S₀ troses zara, kas uztinas uz spoles S₀ = T / i_tr η_tr , kur T_i - spçks, kas darbojas tricç; η_tr – trices lietderîbas koeficients.

Spçku T savukart aprçíina, ievçrojot visus uz strçli iedarbojošos spçkus un sastadot spçku momentu vienadojumu attiecîba pret asi, kas iet caur punktu O. Šo vienadojumu sastada gadîjumam, kad strçles izlaide ir maksimala, tad spçks T ir vislielakais. No iegûta vienadojuma

Q a + G_str c + W_GH / 2 + W_Q H – S d - T b = 0

var izteikt spçku T:

Šajas formulas Q un G_str – kravas un strçles svars; W_G un W_Q – vçja spiediena spçki uz strçli un kravu; S – spçks kravas celšanas trose.

Zinot spçku S_o strçles celšanas trosç, var aprçíinat un izvçlçties trosi, noteikt spoles diametru D un aprçíinat griezes momentu uz spoles varpstas: M = S_o D/ 2 (N∙m).

Dzinçja statiska jauda, kas atbilst maksimalajai strçles izlaidei, ir

(kW),

kur η_sp un η_p - spoles un parvada lietderîbas koeficienti;

n - spoles griešanas atrums, n = v / πD;

v - atrums, ar kadu trose uztinas uz spoles.

Aprçíinot strçles izlaides maiòas mehanismu mobiliem celtòiem, jaòem vçra arî apvidus slîpums, jo, celtnim sasveroties, strçles izlaide un spçks tricç var palielinaties. Aprçíinot iekustinašanas un bremzçšanas momentus, jaievçro ne tikai kravas un strçles vertikalie inerces spçki, bet arî horizontalie centrbçdzes spçki, kas uz kravu un strçli iedarbojas platformas grozîšanas laika.

17. zîm. Spçki, kas iedarbojas uz strçles izlaides maiòas mehanismu

5. Stacionaro grozamo celtòu stabilitates parbaude

Stabilitates parbaude jaizdara visos gadîjumos, kad uz celtni arpus ta atbalsta kontûras iedarbojas spçki, kas cenšas celtni apgazt. Šo spçku radîto gazçjmomentu lîdzsvaro noturmoments. Stacionariem celtòiem noturmoments ir atbalsta kontûras robežas vai arpus tam atrodošas konstrukciju elementu svara radîtais pretdarbîbas moments vai arî celtòa balstelementu (atsaišu) reakcijas spçku moments. Ja balstelementu mehaniska stiprîba ir pietiekama, celtòa stabilitate ir nodrošinata. Gazçjmomentu apvidû parvietojamiem celtòiem var lîdzsvarot ar celtòa vai pretsvara svara radîto noturmomentu. Nereti izmanto arî arpus celtòa gabarîtiem izvietojamus balstus.

Stabilitate japarbauda brîvi stavošiem celtòiem ar grozamu platformu, ka arî celtòiem ar nekustîgu kolonnu, kura, izmantojot atbalstplatni, piestiprinata pie celtòa pamata. Celtòa stabilitate atkarîga tikai no pamata izmçriem un masas. Pamatu, kuram parasti ir taisnstûra paralçlskaldòa forma, izgatavo no betona, retak no íieìeïiem vai laukakmeòiem.

18. zîm. Spçki, kas iedarbojas uz celtòa pamatu

Visparîga gadîjuma no celtòa uz pamatu (18. zîm.) iedarbojas punkta O parnestie spçki – vertikalais rezultçjošais spçks V un horizontalais rezultçjošais spçks H, ka arî šo spçku kopçjais moments M₁ attiecîba pret punktu O ( moments M₁ = V c + H h). Vertikalo spçku V rada kravas un celtòa svars, ka arî vertikalais inerces spçks, horizontalo spçku H - vçja spiediena spçks un horizontalie inerces spçki. Stabilitates parbaudç jaòem vçra arî celtòa pamata svars, bet atsevišíos gadîjumos – nevienadais grunts spiediens uz pamata sanu skaldnçm. Pamata svars G_p = γ h_p F , kur γ - pamata materiala îpatnçjais svars; h_p – pamata augstums, kuram jabût ne mazakam par salstošas grunts virskartas biezumu (parasti h_p = 1,2 … 2 m); F - pamata apakšçjas skaldnes laukums.

Pamata svaram jabût tadam, lai horizontalais spçks H nevarçtu pamatu parbîdît pa grunti. Parbaudot celtòa stabilitati, aprçíina maksimalos virsmas spiedes spriegums celtòa pamata apakšçjas skaldnes un grunts saskarvirsma. Šiem spriegumiem jabût mazakiem par pieïaujamo vçrtîbu. Bez tam janosaka, vai saskarvirsma nerodas negatîvi virsmas spiedes spriegumi, kuru rezultata samazinas darbîgais virsmas laukums. Samazinoties saskarvismas laukumam un palielinoties virsmas spiedes spriegumiem, grunts zem celtòa pamata var neizturçt un celtnis var apgazties. Parasti pieòem, ka uz pamata sanu skaldnçm grunts spiediena spçki neiedarbojas un ka pamata apakšçjas skaldnes un grunts saskarvirsma virsmas spiedes spriegumi mainas lineari.

Maksimalos virsmas spiedes spriegumus, kas attîstas pie pamata sanu šíautnes, aprçíina pçc formulas 

kur M - gazçjmoments, kas iedarbojas uz pamatu, M = M₁ + H h_p ;

W - pamata apakšçjas skaldnes laukuma aksialais pretestîbas moments. Kvadratam W=a³/6.

F - apakšçjas skaldnes laukums. Kvadratam F= a².

Minimalajiem virsmas spiedes spriegumiem jabût lielakiem par nulli, t. i.,

Parveidojot nevienadîbu, atrodam, ka šis nosacîjums tiek izpildîts, ja

Var pieòemt šadas gruntij pieïaujama virsmas spiedes sprieguma vçrtîbas: granîtam – 3 … 4 N/mm², kaïíakmenim – 1,5 … 2,5 N/mm², sausam smiltîm un malam – 0,3 N/mm².

Lai spçka H ietekmç celtòa pamats neslîdçtu pa grunti, jabût izpildîtam nosacîjumam

k H ≤ f ( V + G_p),

kur k - drošîbas koeficients: 1,5 … 1,7; f - slîdes berzes koeficients: 0,5 … 0,7.

Izmantojot šo nosacîjumu, var aprçíinat minimalo celtòa pamata svaru

Celtòiem ar grozamu platformu jabût izpildîtai arî prasîbai, lai vertikalais rezultçjošais spçks V darbotos gredzenveida sliedes iekšpusç. Horizontala spçka H radîta gazçjmomenta lîdzsvarošanai paredzçta centrala tapa.

6. Vienkaršie celšanas mehanismi

Sviru-zobstieòa domkrati. Izmanto remonta darbiem, ja celtspçja neparsniedz 100 kN.

Lai paceltu kravu (19. zîm. a), stradniekam japarvieto svira 1 uz leju. Tad domkrata karba esošais sviras gals ar tam šarnirveida piestiprinato sprûdu 2 parvietojas uz augšu un ceï zobstieni 3 un kravu. Sviru 1 parvietojot uz augšu, sprûds 2 noslîd uz leju un nonak sazobç ar kadu zemaku zobstieòa zobu. Zobstienu pacelta stavoklî notur pie domkrata karbas piestiprinatais sprûds 4. Abus sprûdus pie zobstieòa piespiež atsperes, kas iedarbojas uz sprûdu tapiòam 5 un 6. Svarstot sviru 1, var panakt periodisku zobstieòa un kravas celšanu.

19. zîm. Sviru-zobstieòa domkrats: a - celšana; b – nolaišana

1, 7, 8 un 9 – sviras; 2 un 4 – sprûdi; 3 – zobstienis; 5 un 6 – tapiòas

Lai zobstieni nolaistu (19. zîm. b), no ta jaatvirza sprûds 2. To panak, nospiežot uz leju sviru 7. Ta rezultata pagriežas sviras 8 un 9. Svira 9 spiež uz sprûda tapiòu 6 un, parvarot atsperes pretestîbu, atvirza sprûdu 2 no zobstieòa. Ja pçc tam stradnieks spiež sviru uz leju, sprûds 2 parvietojas uz augšu, pagriež sviru 9 un, noslîdot no tas, nonak sazobç ar zobstieni augstaka punkta neka iepriekš. Taja paša laika svira 9, griežoties ap sviru 8, atvirza no zobstieòa sprûdu 4. Ja stradnieks ceï sviru 1 uz augšu, sprûds 2 kopa ar zobstieni 3 nolaižas. Ka redzams, svarstot svîru 1, iespçjams realizçt periodisku zobstieòa nolaišanu.

Sviru-zobstieòa domkratam ir augsts lietderîbas koeficients ( η = 0,95 …0,97), turpretî darba drošîba nav liela, jo kravas nolaišanas laika, sprûdiem izejot no sazobes, notiek îslaicîga un periodiska kravas krišana.

Hidrauliskie domkrati. Hidrauliskajiem domkratiem raksturîgi mazi gabarîti, liela celtspçja un samçra augsts lietderîbas koeficients ( η = 0,75…0,8). Šos domkratus var sarežìîtos un precîzos montažas darbos. Hidrauliskie domkrati ir pašbremzçjoši un droši darbîba, tos

darbina ar roku vai ar dzinçju.

20. zîm. Hidrauliskais domkrats: a – domkrats; b – kinematiska shçma

1 – cilindrs, 2 – sûknis, 3 – šíidruma rezervuars, 4 – virzulis,

5 – svira, 6 – izplûdes varsts, 7 - atspere

Kravas celšanai (20. zîm.) izmanto cilindru 1, kas kopa ar sûkòi 2 un šíidruma rezervuaru 3 parvietojas attiecîba pret virzuli 4. Sûkòa darbinašanai lieto rokas sviru 5. Lai kravu nolaistu, jaatver izplûdes varsts 6. Tad kravas un cilindra svara, ka arî èetru saspiesto atspçru 7 elastîbas spçku iedarbîbas rezultata, šíidrums no cilindra 1 tiek izspiests rezervuara

Ar šo domkratu iespçjama arî kravas pakapeniska celšana arvien lielaka augstuma. Lai to

izdarîtu, pçc tam kad cilindrs pacelts, zem ta paliek koka kluèus un atver varstu 6. Atsperu 7 iedarbîbas rezultata šíidrums tiek izspiests rezervuara – virzulis 4 parvietojas uz augšu. Ar to noslçdzas pirmais darbîbas cikls. Lai varçtu turpinat celšanu, zem virzuïa japaliek koka kluèi un cikls jaatkarto, kamçr tiek sasniegts vçlamais celšanas augstums.

Spçks, ar kadu stradniekam jaiedarbojas uz domkrata sviras galu, ir , kur l₁ un l₂ - domkrata sviras garakais un îsakais plecs;

d un D – sûkòa un domkrata virzuïu diametri;

η - domkrata lietderîbas koeficients;

Q - ceïamas kravas svars.

Hidraulisko domkratu celtspçja parasti ir 30…2000 kN. Lai paceltu ïoti smagu kravu, jalieto vairaki domkrati, kuru darbinašanai var izmantot vienu centralu sûkni.

Tîtavas. Tîtavas izmanto kravas celšanai vai vilkšanai. Tam ir viena vai vairakas spoles, uz kuriem uztin lokanu elementi - trosi vai íçdi. Tîtavas var bût pastavîgi celšanas mehanismi vai arî komplicçtu celšanas mašînu sastavdaïa. Tas var darbinat ar roku vai ar dzinçju.

20. zîm. Pie sienas piestiprinama tîtava

1 - gliemežparvads; 2 – bremze; 3 - spole

Ar roku darbinama nelielas celtspçjas tîtava, ko piestiprina pie sienas un izmanto montažas un remonta darbos, paradîta 20. zîmçjuma.

Lai novçrstu nelaimes gadîjumus, tîtavas lieto drošîbas kloíus vai automatiskas skrûves bremzes. Tîtavas, ko izmanto kravas celšanai, lai panaktu lielaku darba drošîbu, izmanto tiešas saskares sazobes tipa parvadus.

7. Vilcçji

Vilcçjus iedala ar roku darbinamos vilcçjos un ar dzinçju darbinamos vilcçjos – telferos.

Ar roku darbinami íçžu vai trošu vilcçji. Šie vilcçji ir stacionari vai parvietojami kompakti celšanas mehanismi ar gliemežparvadu vai zobratu parvadu. Vilcçjiem ar zobratu parvadu celtspçja ir 0,25 … 100kN, bet vilcçjiem ar gliemežparvadu zobratu – 1 … 100 kN.

Ar roku darbinamus vilcçjus izmanto mehaniskajos cehos, remonta un montažas cehos smagu detaïu celšanai, ka arî transportçšanai horizontala virziena. Otraja gadîjuma virs darba vietam, kur paredzama smagu detaïu celšana un transportçšana, telpas konstrukcijai piestiprina dubult – T profila siju, kuras apakšçjo plauktu izmanto vilcçja ratiòu atbalstîšanai. Ratiòus parbîda stradnieks.

21. zîm. Íçžu vilcçjs ar gliemežparvadu

1- gliemežparvads; 2 – bremze; 3 – karba; 5 – íçdesrats; 6 – kasis.

Íçžu vilcçjs ar gliemežparvadu (21. zîm.) sastav no divgajienu gliemežparvada 1, kurš nav pašbremzçjošs, automatiskas disku bremzes 2, kas ieslçdzas kravas svara iedarbîbas rezultata, karbas 3 un piekares 4. Vilcçja darbinašanai izmanto íçdesratu 5 un metinato íçdi, bet kravas piekaršanai – plaksnîšu íçdi vai arî kalibrçtu metinato íçdi. Kasis 6 paredzçts vilcçja piekaršanai virs darba vietas vai pie ratiòiem.

Íçžu vilcçjs ar planetaro zobratu parvadu paradîts 22. zîmçjuma. Šim vilcçjam ir kompaktaka konstrukcija neka vilcçjiem ar parasto zobratu parvadu un ievçrojami augstaks lietderîbas koeficients neka vilcçjiem ar gliemežparvadu.

22. zîm. Íçžu vilcçjs ar gliemežparvadu

1- íçdesrats; 2 – èaula; 3 – sprûdrats; 4 – varpsta-zobrats; 5 – satelîts;

6 – vadîkla; 7 – kravas zvaigznîte; 8 – karbas zobrats; 9 – sprûds.

Sakot kravas celšanu, íçdesrats 1 parvietojas pa èaulas 2 vîtni un piespiež sprûdratu 3 pie èaulas atloka. Tada veida visi minçtie elementi tiek saistîti ar centralo varpstu – zobratu 4. Pçc tam kustîba no íçdesrata 1 tiek parvadîta uz varpstu – zobratu 4, satelîtiem 5, vadîklu 6 un kravas zvaigznîti 7, kas griežas kravas celšanai atbilstoša virziena. Ja celšanu partrauc, kustîbu pretçja virziena kavç sprûds 9, kas atrodas sazobç ar sprûdratu.

Lai kravu nolaistu, íçdesrats 1 jagriež kravas nolaišanai atbilstoša virziena. Tad íçdesrats, skrûvçdamies pa èaulas 2 vîtni, atvirzas no sprûdrata, t.i., izzûd berze starp sprûdratu un íçdesrata rumbu, ka arî starp sprûdratu un èaulas atloku. Atbrîvota varpsta kravas svara ietekmç griežas ar tadu atrumu, ar kadu tiek griezts íçdesrats.

Telferi. Telferi ir vilcçji, kurus darbina dzinçjs. Telferi lieto gan ka patstavîgus celšanas mehanismus, gan arî ka konsoles, tilta un citu celtòu sastavdaïu. Telferiem celtspçja lîdz 50 kH. Šiem telferiem ir ievçrojami mazaki gabarîti un svars. Elektrodzinçja stators iepresçts spoles korpusa, lîdz ar to uzlabojas arî dzesçšanas apstakïi.