15.4 Повдигане и повдигащи устройства
Монтажни мачти(фиг. 15.9) в комбинация с повдигащ верижен подемник, лебедка, скоби (кожухи), анкери и изходни блокове се използват при монтиране на определени видове противотанкови оръдия, когато кранове не са налични или не отговарят на характеристиките на височината на товара, при работа в тесни условия, които предотвратяват достъпа до монтажни кранове, или когато използването им е икономически неизгодно.
Фигура 15.9. Конструкции, схеми на монтаж и натоварване на монтажни мачти:
а- тръбна мачта;b- решетъчна мачта;v— инсталационна схема;r— централно зареждане; e - конзолно натоварване; e - наклонено натоварване; 1 - панта;2— отводен блок;3— повдигнат товар;4— момче за товар;5- товарен верижен подемник;6- паяк;7- мачта;8- човек;9- котви
Монтажната мачта е прът, монтиран вертикално или наклонено (под ъгъл α = 10,12 ° спрямо вертикалата) и задържан в това положение от момчетата. Единият край на кожуха е прикрепен към върха (главата) на мачтата, а другият край към котвата.
Броят на скобите, разположени под еднакъв ъгъл една спрямо друга, трябва да бъде най-малко три (обикновено четири), а ъгълът им на наклон към хоризонта не трябва да надвишава 45 °. Скобите се опъват предварително със сила от 10-20 kN с помощта на лостови лебедки или винтови връзки (виж фиг. 15.2). За да не се повдига товарът, който да докосва мачтата, верижният телфер е закрепен към дистанционната конзола в главата си и товарът се тегли с въже.
Тръбните мачти с височина 20–125 m са изработени от безшевни горещо формовани стоманени тръби с диаметър до 820 mm (GOST 8732–78) [28, приложение VI]. Решетъчни са мачтите с височина до 60 м и товароподемност до 200 тона. За по-лесно транспортиране те самногосекционни с фланцови съединения на болтове. Чрез промяна на броя на секциите можете да получите мачтата с необходимата височина. Скобите се закрепват към главата на мачтата плътно или чрез "паяк" - устройство, което ви позволява да завъртите мачтата около вертикалната ос, без да прехвърляте скобите. Високите мачти над 20 t обикновено имат шарнирни крака, които позволяват мачтата да се накланя по време на работа, което улеснява монтирането и гарантира, че товарът се прехвърля централно към основата. Дъното на мачтата е закотвено, за да се предотврати срязване от усилието в клона на въжето, отиващо към лебедката, и от хоризонталния компонент на усилието при накланяне.
Високите и тежки мачти се сглобяват и оборудват на земята (подемният верижен подемник се складира и кожухите се закрепват към главата). Движат ги на шейни по релсовия път. Преместването е трудоемка операция. Следователно изборът на местоположението на мачтите трябва да осигури минимален брой движения.
Височината на мачтата зависи от специфичните условия на нейното използване. И така, при повдигане на оборудване на височина (височина на кранови релси, фундамент, пиедестал и т.н., фиг. 15.10,a), минималната височина на мачтата
h0е височината на конструкцията (височината на точката на окачване над пистите на крана, фундамента, постамента);
hp - височината на верижния подемник в стегната форма;
Aog е височината на главата на мачтата.
Фигура 15.10. Схеми за изчисляване на височината на мачтата [7]
Когато мачтата е наклонена (фиг. 15.10, b)
(15.13)
Когато използвате мачта за повдигане на вертикална конструкция чрез завъртане около пантата (фиг. 15.10,c)
Изчисляването на мачтите се свежда до определяне на напреженията в техните елементи от компресия и огъване:
къдетоNе сумата от надлъжните сили в мачтата;
F— площ на напречното сечение на мачтата;
φ е коефициентът на изкълчване в зависимост от гъвкавосттаλна изчисления мачтов елемент;
Min—огъващ момент от ексцентрицитета на товара (от ексцентричното закрепване на верижния телфер);
W е моментът на съпротивление на сечението на огъване;
Мт— огъващ момент от собственото тегло на мачтата;
[R] е допустимото проектно съпротивление.
СтойносттаNзависи от конкретната схема за натоварване на мачтата. И така, със схемите съгласно фиг. 15.11,a-gобщата надлъжна сила се определя съответно по формулите:
където Kp, Kd са съответно коефициенти на претоварване и динамика, Kp = Kd = 1,1;
G0, Gg.p, Gm - теглото на повдигаемата конструкция, съответно товарния верижен подемник и мачтата, GM = GT (GT - теглото на 1 m от мачтата);
Sн- сила на опън на клона на въжето, отиващ към лебедката;
Sn.v — надлъжна сила на натиск от неработещи скоби,Sn.v=pРn.vsin (α — δ)(n— брой неработещи скоби;Рn.v — сила на първоначално опъване на скоби съгласно [7, приложение XIX]);
Огъващият момент в схемата съгласно фиг. 15.11, б
(15.22)
При изчисляване на мачтите проектното съпротивление [R] се препоръчва да се вземе съгласно [7, прил. XIII], коефициентът на изкълчване φ - съгласно [7, прил. XV], гамата на тръбите - по [28, прил. V]. Тръбата се избира според площта (cm 2) на нейното напречно сечение
(15.23)
където φ0 = 0,23. 0,26 (за λ = 170,180);
t= 0,9 — коефициент на условия на труд [7, прил. XIV].
Избраната тръба се проверява за максимална гъвкавост според състоянието
λ \u003d N / g t 0 от двете страни. В някои случаи се използват асансьори с товароподемност до 1200 тона на височина до 60 m.
Изчисляването на мачтите на порталните асансьори е подобно на разглежданото изчислениеединични мачти. Техните напречни греди се изчисляват по силата на максималния огъващ момент. Примери за изчисления са дадени в [7].
Лентови и хидравлични асансьори.Лентовият асансьор (Фиг. 15.15,a) е портал от две вертикални мачти, свързани в горната част с крик. На него са монтирани крикове, а над тях - греда, свързана в процеса на повдигане с ленти. Лентите, направени от отделни връзки, свързани чрез стави, са снабдени с отвори за вградени валове. Стъпката на дупките е равна на хода на крика.
Ленти се прекарват по цялата височина на портала. Конструкцията, която трябва да се повдигне, се монтира върху повдигаща греда, закрепена към долните краища на коланите. Един цикъл на повдигане до височина, равна на хода на крика, включва следните позиции: в позиция I (първоначална) прътът на крика се спуска, дупките в лентите и гредата на крика се подравняват и в тях се вкарват съединителни валове (лентите са свързани с гредата на крика); в позиция II стеблото е изпънато, гредата на крика заедно с лентите и товара, окачен върху тях, са повдигнати; в позиция III лентите са свързани към двете горни греди; в позиция IV, лентите са свързани само към гредата на крика; в позиция V, лентите са свързани към двете греди, но крикът е спуснат. Следващата позиция е подобна на позиция I - оригиналната. Чрез повтаряне на необходимия брой цикли монтираната конструкция се повдига до желаната височина. Горните секции на лентите се откачват и отстраняват, когато се издигнат.
Принципът на цикличното стъпало е и основата на хидравличните асансьори. Такъв асансьор (фиг. 15.15, b) се състои от две стелажи10кутийно сечение. На всяка от тях каретките11и12,се движат стъпаловидно, свързани помежду си с хидроцилиндър13.Долните колички12са свързани помежду сиповдигаща греда14,, върху която лежи повдиганата конструкция15.
Анкерни устройства.Скоби на монтажни мачти, шеврони, портални и лентови подемници, мачтови кранове, както и лебедки, подемници, блокове, верижни подемници и други повдигащи механизми трябва да бъдат здраво закрепени при извършване на такелаж (фиг. 15.16). За това се използват елементи на строителни конструкции - колони, стени, фундаменти за оборудване и други тежки елементи на строителни конструкции и машини (кранове, трактори и др.), които могат да поемат хоризонтални и вертикални натоварвания. Възможността за тяхното прилагане във всеки случай трябва да бъде обоснована чрез изчисление.
Най-често обаче за това се използват специални анкерни устройства - котви (фиг. 15.17). Те биват постоянни и временни. Постоянните анкери са неразделна част от самата конструкция (например котви на неподвижни кули на кулокранове). Временните монтажни анкери могат да бъдат направени в пръст (вградени, заровени) и земни. Земните анкери са пилотни и хоризонтални. Дървена едноколонна котва, изработена от труп с диаметър 18-30 cm, изкован на дълбочина 1,5 m, възприема сила от 10-20 kN, дву- и триколонни котви - сила от 30-100 kN. Техният недостатък е високата трудоемкост на забиване на пилоти и сравнително малката сила, издържана от анкера. Хоризонталните дървени анкери възприемат големи сили: до 30 kN с един труп с диаметър 20 cm, дължина 1,5 m, заровен на 1,5 m, и до 100 kN с три трупа. За сили от 200-1300 kN се използват бетонни и метални (от бетонирани решетъчни стоманени конструкции) анкери. Техният недостатък е голямото количество изкопни работи, значителният безвъзвратен разход на материали, останали в земята, и високите разходи за ръчен труд, т.к.използването на земекопни машини често е ограничено от условията на мястото на инсталиране и наличието на подземни съоръжения.
Фигура 15.15. Лентови (а) и хидравлични (б) повдигачи
I - V - етапи на повдигане; 1 - портал; 2 - крик греда; 3 - жак греда; 4 - вграден вал; 5 - стрелов кран; 6 - лента; 7 - жак; 8 - повдигаща греда; 9 - повдигаща конструкция; 10 - багажник; 11 - горна карета; 12 - долна каретка; 13 - хидравличен цилиндър; 14 - повдигаща греда; 15 - повдигаща конструкция
Фигура 15.16. Схеми за закрепване на лебедки:
а— една котва; б - за колоната;v- зад стената;е- зад гредата;1- лебедка;2— котва;3— колона;4- стена; 5 - напречна греда
Тези недостатъци нямат винтов прът и комбинирани (с пръстеновиден елемент) котви. С диаметър на острието 0,5 m и монтаж в песъчливи почви, носещата способност на прътовата котва достига 140 kN, комбинирана - 200 kN. В глинести почви тя намалява до 65%, а в глинести почви - до 56%. Недостатъкът им е трудността при завинтване.
Грунтовият анкер е метална рамка с положени по ръба инвентарни стоманобетонни блокове. Под въздействието на теглото си рафтовете на хоризонталните канали се притискат в земята и осигуряват добро закрепване към нея. За да се увеличи сцеплението, земните котви се правят с шипове и полузаровени. Те могат да се монтират на всяка почва, с изключение на прясно излята, неуплътнена, а през зимата - само на предварително размразена почва.
Земните анкери с конвенционален дизайн се използват за сили до 500 kN, полувкопани - за сили до 1000-2000 kN. Котвата за сила от 2000 kN е направена под формата на полузаровен контейнер, пълен с вода и зареден отгорестоманобетонни блокове.
Изчисляването на земните анкери, най-често използвани по време на монтажа, се свежда до определяне на масата на стоманобетонните товари (t), които осигуряват стабилността на анкера от срязване (фиг. 66),
(15.25)
f е коефициентът на триене при плъзгане на металната рамка на анкера върху основата, за сух уплътнен пясък f = 0,78 ... 0,84, за плътен мокър чернозем f = 0,90 ... 0,96, за бетонf=0,45;
Фигура 15.17. котви:
Фигура 15.18. Схема за изчисляване на инвентарната земна котва [7]
Броят на бетонните блоковеp=t0/tb се определя от стойносттаt0 (къдетоtb е масата на един блок, t) и котвата се проверява за устойчивост срещу преобръщане, което се гарантира, когато
(15.26)
къдетоa,bса рамената на моментите на преобръщане и задържане,bсе определят съгласно [7, прил. VIII];
Kc.o = 1,4 – коефициент на устойчивост при преобръщане.
Характеристики на инвентарните промени на анкерите са дадени в [7, прил. VIII], има и методи и примери за изчисляване на полувградени и вкопани анкери от различни видове.