《现代施工工程机械》课程起重机的零部件工程机械运用技术专业国家教学资源库
一、钢丝绳钢丝绳是广泛应用于起重机中的挠性构件,具有承载力大、卷绕性好、运动平稳无噪声工作可靠等优点。1.结构形式的选择起重机钢丝绳通常采用双重绕绳:先由钢丝捻绕成绳股,再由绳股绕绳芯捻绕成绳,如下图所示为双绕线接触钢丝绳。钢丝抗拉强度极限可达1.4~2GPa,其中1.7GPa、1.85GP较常用。钢丝按力学性能分为特号、I号、Ⅱ号三种。特号韧性最好,用于载人的升降机;I号韧性较好,用于一般起重机;Ⅱ号成本较低,用做捆扎绳。钢丝表面分镀锌和光面两种,前者防腐性能好,但由于镀锌的影响,其破断拉力和挠性有所降低。
一、钢丝绳双绕线接触钢丝绳(a)西鲁式;(b)瓦灵吞式;(c)填充式
一、钢丝绳钢丝绳的捻绕方向根据其外层绳股的螺旋线方向分为右旋绳和左旋绳,一般无特殊要求,多采用右旋绳。钢丝捻成绳股与绳股捻成绳方向相同为顺捻,钢丝捻成绳股与绳股捻成绳方向相反为交捻,如上图所示。交捻不会松散,制造方便,但挠性和寿命不如顺捻。钢丝绳绕向(a)顺捻左旋;(b)顺捻右旋:c)交捻左旋;(d)交捻右旋
一、钢丝绳钢丝绳按钢丝与钢丝之间的接触形式分为点接触、线接触和面接触。点接触钢丝绳钢丝易滑动,接触应力大,影响使用寿命;但制造成本低,线接触钢丝绳钢丝之间接触良好,使用寿命约为点接触钢丝绳的2倍,故起升机构应优先采用线接触钢丝绳。在腐蚀较大的环境采用镀锌钢丝绳。
一、钢丝绳2.钢丝绳直径的计算与选择钢丝绳直径可由钢丝绳最大工作静拉力确定,即:D=C√Smax式中d——钢丝绳最小直径/mm;C——选择系数见下表;Smax——钢丝绳最大工作静拉力/N。对于单联滑轮组:Smax=Q/(m*η)Q——被提升的物体重量;m——滑轮组倍率。对于双联滑轮组:Smax=Q/(2m*η)
一、钢丝绳机构工作级别选择系数C安全系数η钢丝绳公称抗拉强度δb/(N/mm2)155017001850M1~M30.0930.0890.0854M40.0990.0950.0914.5M50.1040.1000.0965M60.1140.1090.1066M70.1230.1180.1137M80.1400.1340.1289注:①对于运搬危险物品的起重用钢丝绳,一般应按比设计工作级别高一级的工作级别选择表中的C或n值;②臂架伸缩用的钢丝绳,安全系数不得小于4。钢丝绳选择系数C和安全系数η
一、钢丝绳3.钢丝绳的标记确定了钢丝绳的形式和所需钢丝绳的最小直径后,可在圆股钢丝绳国家标准GB1102—88中选定所需钢丝绳型号。钢丝绳型号中应包括结构形式、主参数、钢丝绳质量和捻制方法。具体标记见下例所示:6W(19)-35-155-Ⅰ-光-右交-GB1102-88这种型号标记的钢丝绳表示:公称抗拉强度为1.55GPa,Ⅰ号光面制成的直径为35mm,右向交绕的瓦灵吞式钢丝绳,瓦灵吞式是一种线接触钢丝绳。
二、滑轮组滑轮组是起重机械的重要部件,在起升机构里大量采用。滑轮组是由钢丝绳依次绕过定滑轮和动滑轮组成的一种装置,具有省力和增速的作用。滑轮组按作用分为省力滑轮组和增速滑轮组两种。增速滑轮组主要用于液压或气力机构中,利用油或气缸工作装置获得数倍于活塞行程的速度,如叉车的门架货叉伸缩机构和轮式起重机的吊臂伸缩机构,起重机械的起升机构和普通臂架变幅机构,多采用省力滑轮组,该种滑轮组以较少的力能吊起较大的重物。省力的大小,用滑轮组的倍率m表示。滑轮组的倍率m在数值上等于滑轮组承载分支数与绕进卷筒上驱动分支数之比。
二、滑轮组右图的倍率为4,倍率m的大小可用公式表示:M=Q/s=L/h=υ0/υ式中Q__被吊起物品的重量;S——钢丝绳自由端拉力;L——钢丝绳自由端移动的距离;h——物品的提升距离;υ0——钢丝绳的线速度;υ——物品的提升速度。滑轮组类型(a)省力滑轮组:(b)增速滑轮组
二、滑轮组滑轮组倍率的选定,对起升机构的总体尺寸影响较大。倍率增大,则钢丝绳分支拉力减小,钢丝绳直径、滑轮和卷筒直径也都减小,在起升速度不变时,需提高卷筒的转速,即减少机构传动比。但倍率过大,又会使滑轮组本身体积和重量增大,同时还会降低效率,加速钢丝绳的磨损。起重量小时,选用小的倍率,随着起重量的增大,倍率应相应提高。倍率增大,起升速度相应减少。移动式起重机常用的单联滑轮组倍率数见下表。额定起重量/t3581216254065100倍率234~666~88~101012~1616~20移动式起重机常用的单联滑轮组倍率
三、制动器为保证起重机工作的安全和可靠,在起升机构中必须装设制动器,而在其他机构中视工作要求也要装设制动器。起升机构中用制动器使重物的升降运动停止并使重物保持在空中,或者用制