65
где Р1 - составляющая усилия от поднимаемого груза и полиспаста; К - коэффициент динамичности, принимаемый при расчете металлических конструкций равный 1,1;
S0 - усилие в сбегающей нити грузового полиспаста, определяемый по форму-
ле 8.2.
Sк=((φ-1)/(φn-1))∙Qƒi.
Для определения Sк вычерчиваем схему запасовки грузового полиспаста (см.
рис. 10.3).
Рис. 10.2. Расчетная схема подъема груза наклонной мачтой без оттяжки груза (а) и параллелограмм разложения сил от половины веса мачты и полиспаста (в)
Усилие в сбегающей нити будет
S0=S5=((1,04-1)/(1,044-1))∙80∙1,045=22.9 KH.
S1- составляющая усилия от предварительного натяжения вант, направленных вдоль оси мачты. S1=S∙m∙sin /cosβ.
где S-предварительное натяжение вант S=10 кH; m - количество вант: m=4;
- угол наклона ванты к горизонту =45°;
β- угол наклона мачты к вертикали;
66
Рис.10.3. Расчетная схема запасовки грузового полиспаста
S1=10∙4∙sin45°/сos10º=28,7 кH.
S2-усилие от половины собственного веса мачты, условно приложенное к оголовку мачты.
Для определения S2, строим параллелограмм сил и раскладываем G/2 по оси мачты и вдоль задней мачты (см. рис. 10.2.в.).
G=10,3 KH G/2=5,15 KH
Поскольку усилие G/2 мало для определения усилия S2 и S3 принимаем масштаб в 1 см=1 кН.
Тогда в масштабе G/2=5,15 см.
Из построенного параллелограмма S2=6 KH=6 см; S3=1,5 КН=1,5 см. Суммарные усилие ∑S, действующее вдоль мачты будет составлять
∑S=P1∙K+S0+S1+S2=100∙1,1+22.9+28,7+6=1067,6 KH.
Усилие в пяте мачты будет равно
∑S1=P1∙K+S1+S2=144,7 КН.
Усилие So на пяту не передается, поэтому не учитывается.
67
∑S1=100∙1,1+28,7+6=144,7 KH.
6. Определить сдвигающую составляющую реакцию в пяте мачты Р4 и вертикальную составляющую реакцию в пяте мачты Р3. Эти усилия определяются разложением усилия ∑S1, которое переносится в основание мачты.
Отрезки Р3 и Р4 умножить на масштаб и получить величину этих усилий.
Р3=7см∙20=140 кН;
Р4=1,2см∙20=24 кН.
7. Растягивающее усилие в заднем ванте Р5 находим сложением Р2 и усилия
S3.
P5=P2+S3=20+1,5=21,5 КH,
где Р2 - растягивающее усилие в мачте от поднимаемого груза;
S3 – растягивающее усилие в задней ванте от половины веса мачты и полиспаста. Силу Р5 отложить по направлению задней мачты и разложить по вертикальному и горизонтальному направлениям и построить параллелограмм сил.
Отрезки Р6 и Р7 умножим на масштаб сил и получим усилие Р6 и Р7 в кН.
Р6=0,9 см∙20=18 кН; Р7=1 см=20 кН.
8. Суммируя усилия Р3 и G/2 (половина веса мачты и полиспаста), получаем вертикальную реакцию в пяте мачты Р8 :
Р8=140+15,15=145,5 кН.
Таким образом, зная суммарное усилие вдоль оси мачты ∑S, проверяем прочность выбранной мачты, зная усилия Р5 и Р6 , рассчитываем якорь для крепления задней ванты, зная Р8 , рассчитываем площадь основания мачты, усилие Р5 позволяет определить диаметр каната для вант.
Монтажные шевры, их еще называют двуногими мачтами, изготавливаются из стальных труб и представляют собой А-образную раму, нижний конец которой закреплен шарнирно, а верхний удерживается канатом, идущим на лебедку, которая предназначена изменять угол наклона шевра, другая лебедка является грузовой, и предназначенна для подъема груза через грузовой полиспаст . Устройство шевра ясно из рис. 10.4.
68
Рис. 10.4. Схема шевра:
1-рама шевра; 2-грузовой полиспаст; 3-сбегающая нить грузового по-лиспаста, идущая на грузовую лебедку; 4-отводной блок; 5-шарнир; 6-канат для изменения угла наклона шевра; 7-якорь для закрепления отводного блока; 8-серьга для крепления каната
Груз поднимается при помощи грузового полиспаста (2), неподвижный блок которого крепится к верхней части рамы шевра (1). Сбегающая нить полиспаста (3) по одной из ног рамы через отводной блок (4) идет к грузовой лебедке. Вторая лебедка предназначена для изменения угла наклона шевра. Канат
(6) крепится к серьге (8), а затем через отводной блок к 2-ой лебедке. Кроме того, канатом (6) шевр удерживается в нужном положении, тем самым исключается применение вант. Шевры могут быть стационарными и устанавливаться шарнирным концом на специальном фундаменте. Стационарные шевры для монтажа сантехнического и вентиляционного оборудования не применяются.
Передвижные шевры устанавливаются на раму из профилей, для устойчивости которой на нее укладывается контргруз или крепят ее к якорю.
11.Монтажные краны, автовышки, автогидроподъёмники
иавтопогрузчики
Самыми распространенными грузоподъемными устройствами при производстве монтажных работ, являются монтажные краны различных типов.
Монтажные краны подразделяются на: а) легкие стреловые краны;
69
б) башенные краны; в) гусеничные краны и краны трубоукладчики;
г) автомобильные краны; д) краны на пневмоходу;
е) козловые и портальные краны; ж) мостовые краны.
Краны характеризуются своими техническими данными (параметрами). В каталогах приводятся следующие основные параметры:
1.Грузоподъемность крана - масса наибольшего груза, который может поднять кран при минимальном вылете стрелы.
2.Грузовой момент - произведение массы груза на вылет стрелы. Для отдельного типа и марки крана грузовой момент является величиной постоянной. Поэтому при увеличении вылета стрелы, грузоподъемность крана уменьшается, а при уменьшении - увеличивается.
3.Вылет стрелы крана - расстояние от вертикальной оси крюка до оси вращения поворотной части крана.
4.Длина стрелы - расстояние от оси нижнего шарнира стрелы до оси головного блока стрелы.
5.Высота подъема крюка - наибольшая высота от плоскости, на которой установлен кран, до уровня, на который может быть поднят крюк крана с грузом. Высота подъема крюка зависит от длины стрелы и вылета стрелы. При минимальной высоте стрелы высота подъема крюка будет максимальной и наоборот.
6.Скорость подъема груза (опускания) груза - расстояние, на которое перемещается груз по вертикали за единицу времени.
Заводы-поставщики указывают другие параметры: скорость передвижения крана; база, на которой смонтирован кран; скорость вращения поворотной части крана; габаритные размеры; нагрузка колеса на грунт; масса противовеса (для башенных кранов) и др.
При выборе крана необходимо учитывать его параметры, а также стоимость машино-смены монтажного крана и объем работ, который надлежит краном выполнить, т.е. необходимо учитывать экономическую эффективность использования крана.
Лёгкие стреловые краны относятся к простейшим грузоподъёмным устройствам, особенностью которых является стрела, на которой крепится грузовой блок или полиспаст.
Среди многочисленных конструкций стреловых кранов в практике монтажа сантехнических и вентиляционных систем, а также на заготовительных предприятиях, наибольшее применение нашли неполноповоротные переносные монтажные стрелы (краны – укосины) и полноповоротные стреловые краны типа «Пионер».
На рисунке 11.1 приведена конструкция крана – укосины грузоподъёмность 10 кН с вылетом стрелы 2,25 м; угол поворота крана в горизонтальной плоскости 230º; тяговое усилие приводной лебёдки 12,5 кН; масса крана 220 кг.