QReferate - referate pentru educatia ta.
Cercetarile noastre - sursa ta de inspiratie! Te ajutam gratuit, documente cu imagini si grafice. Fiecare document sau comentariu il poti downloada rapid si il poti folosi pentru temele tale de acasa.



AdministratieAlimentatieArta culturaAsistenta socialaAstronomie
BiologieChimieComunicareConstructiiCosmetica
DesenDiverseDreptEconomieEngleza
FilozofieFizicaFrancezaGeografieGermana
InformaticaIstorieLatinaManagementMarketing
MatematicaMecanicaMedicinaPedagogiePsihologie
RomanaStiinte politiceTransporturiTurism
Esti aici: Qreferat » Documente mecanica

Organele flexibile ale masinilor de ridicat si transportat



ORGANELE FLEXIBILE ALE MASINILOR DE RIDICAT SI TRANSPORTAT


Organele flexibile servesc la legarea, suspendarea, ridicarea si uneori transportul sarcinilor. Caracteristica definitorie acestor organe o constituie faptul ca, in exploatare, solicitarea de baza este solicitarea la intindere. Flexibilitatea, ca proprietate, este de cele mai multe ori relativa, aceste organe posedand in realitate si o rigiditate ce uneori limiteaza posibilitatile de utilizare. Flexibilitatea se asigura fie constructiv, prin articularea unor elemente constructive (precum in cazul lanturilor) fie prin natura organului respectiv (precum in cazul cablurilor si funiilor). Si intr-un caz si in celalalt indoirile repetate produc solicitari (prin frecare sau prin incovoiere), a caror urmare este uzura sau oboseala organului flexibil. Apare astfel notiunea de durabilitate in exploatare, respectiv durata de folosire, pe parcursul careia se garanteaza caracteristicile mecanice ce au stat la baza dimensionarii lor. Este usor de inteles ca notiunile de flexibilitate si durabilitate sunt in relatie de dependenta, respectiv cu cat creste flexibilitatea, cu atat si durabilitatea este mai mare, in cadrul aceleasi categorii de organe flexibile.



In masinile de ridicat se utilizeaza ca organe flexibile lanturile, cablurile si funiile.


1.1. Lanturi

Din multimea de variante constructive sub care se intalnesc lanturile, la masinile de ridicat si transportat se folosesc lanturile sudate si lanturile articulate.

Lanturile sudate pot fi calibrate sau necalibrate. Ele sunt formate din zale de forma ovala, construite din otel rotund si imbinate cu ajutorul sudurii prin rezistenta de contact. In cazuri cu totul deosebite, dar totusi folosite, zalele sunt rigidizate cu ajutorul unei traverse executate din acelasi tip de otel. Ca marca de material, se foloseste otelul laminat OL 34.


Dimensiunile de baza ale zalelor sunt: diametrul d al otelului de lant, latimea zalei b si pasul p. Se remarca faptul ca pasul lantului este egal cu dimensiunea interioara maxima a zalei.

Fig. 1.1. Lant sudat

Daca raportul p/d > 3 se considera ca zalele sunt lungi, iar la raport zalele sunt scurte. La masinile de ridicat si transportat se folosesc zale scurte, pentru a reduce momentul de incovoiere a zalei la infasurarea lantului pe tamburi netezi, fig. 1.2.

Se observa ca momentul incovoietor al zalei, este:

 (1.1)

unde S este forta de intindere din lant. Calculul lui a se face astfel:

   (1.2)

afland , respectiv:

(1.3)

obtinem:

(1.4)

(1.5)

unde α si β se calculeaza din (1.2) si (1.4).

Fig. 1.2. Incovoierea zalei la infasurare pe tambur


Efectuand calculele, dar si de pe desen, se observa ca cu cat raportul p/d este mai mic, cu atat bratul "a" si momentul incovoietor sunt mai mici, motivand astfel alegerea zalelor scurte. Tot din aceleasi motive diametrul tamburului trebuie sa fie cat mai mare, recomandandu-se valori ale raportului la masini actionate manual si la masini actionate mecanic.

Legarea lanturilor intre ele se face cu zale speciale, fig.1.3. ale caror dimensiuni corespund zalelor de lant, calibrate sau necalibrate. Deosebirea dintre zalele calibrate si necalibrate consta in tolerantele de executie. La zalele calibrate, abaterea pasului este iar a latimii este de . Zalele necalibrate au abateri incadrate in toleranta pentru ambele dimensiuni.

In timpul exploatarii, lanturile sunt supuse unor forte S de intindere. Aceasta forta produce urmatoarele solicitari in zalele lantului:

Fig. 1.3. Za de asamblare

- de intindere in cele doua laturi paralele ale zalei

- de incovoiere produsa ca urmare a tendintei de alungire a zalei

- de presiune de contact si forfecare in zona imbinarii zalelor

- de incovoiere (fig. 1.2), pe o directie perpendiculara pe incovoierea enuntata mai sus, provocata de infasurare.

Determinarea analitica a eforturilor unitare, cu scopul dimensionarii sau verificarii lantului la rezistenta, este pe de o parte, dificila, pe de alta parte nu ofera rezultate cu grad sporit de incredere. Din aceste motive se foloseste o relatie constructiva, stabilita conventional, de forma:


(1.6)

Tabelul 1.1. Coeficienti de siguranta la lanturi

Tipul lantului

Mod de actionare

c

Calibrat

Manual


Calibrat

Mecanic


Necalibrat

Manual


Necalibrat

Mecanic



unde S este forta ce solicita lantul, c este un coeficient de siguranta conform tabelului 1.1, iar S este forta de rupere, indicata de fabricantul de lanturi sau calculata considerand zaua supusa numai la intindere:

(1.7)

in care este rezistenta admisibila la tractiune pentru materialul zalei si solicitare pulsatorie.

Lanturile articulate, prezentate in fig. 1.4, au o utilizare mai restransa, datorita prezentei flexibilitatii numai pe o singura directie. Constructiv, aceste lanturi se executa cu un singur rand de eclise pe o parte, sau cu mai multe randuri.

a) cu eclise drepte  b) cu eclise profilate

Fig. 1.4. Lant articulat

Dimensionarea lanturilor articulate se face in acelasi mod, conventional, ca lanturile sudate, relatia (1.7) adaptandu-se corespunzator, iar coeficientul de siguranta adoptandu-se din tabelul Nr.1.2. Drept forta de rupere S se considera forta cea mai mica ce rezulta din solicitarea ecliselor la intindere si a bolturilor la forfecare.

Dimensiunile tuturor ecliselor si bolturilor sunt constante pentru toate zalele lanturilor, exceptie facand zalele si bolturile de fixare la mecanismele de ridicat.

Lanturile, in general, au o utilizare limitata la mecanismele de ridicat usoare de tipul palanelor precum si la legarea sarcinilor. Lanturile sudate calibrate se folosesc ca organe flexibile la mecanisme cu roti cu locasuri, la viteze periferice mai mici de 0,5m/s. Lanturile sudate necalibrate se folosesc ca organ flexibil la mecanisme cu tobe, avand suprafata exterioara neteda, pentru viteze periferice mai mici de 1,5m/s.

Tabelul 1.2.

Viteza lantului m/s

c

<0,25







Viteza periferica este mai mica la lanturile necalibrate, pentru a permite asezarea corecta a zalelor in locasuri.

Lanturile articulate se folosesc la mecanisme de ridicat manuale sau mecanice, pentru sarcini mari si viteze de ridicare reduse, cu sarcina ghidata, datorita asigurarii flexibilitatii pe o singura directie.

Lanturile sudate sunt standardizate in STAS 1523 , 1524 , 1525 si 1526 iar lanturile articulate in STAS 4075 si 4076.


1.2. Cabluri

Cablurile sunt cele mai folosite organe flexibile la ridicarea sau/si legarea sarcinilor. In comparatie cu lanturile, cablurile sunt mai usoare, mai ieftine, mai silentioase in functionare si mai sigure in exploatare. Ruperea lor nu se face brusc, ca la lanturi, ci treptat, ceea ce permite schimbarea la timp a cablului uzat. Ca dezavantaj se remarca o flexibilitate mai scazuta, ceea ce conduce la tamburi de diametru mare, deci la mecanisme de ridicat voluminoase si grele.

Materialul de baza pentru constructia cablurilor o constituie firul (sarma) din otel carbon de calitate cu cca 0,5% carbon si rezistenta la rupere de cca 60 daN/mm2. Prin trefilare rezistenta la rupere creste la 120 - 180 daN/mm2, in urma ecruisarii. Inainte de a se infasura in cablu, sarma este tratata termic pentru a se asigura proprietatile mecanice necesare si cat mai constante (flexibilitatea si rezistenta la rupere), rezistenta la rupere fiind de 132 - 225 daN/mm2, in 5 categorii de rezistenta. In unele cazuri firele se galvanizeaza anticoroziv.

Pentru realizarea cablurilor, firele de sarma se rasucesc in jurul unei inimi centrale intr-un strat sau mai multe straturi formand toroanele. Toroanele se infasoara in jurul unei inimi centrale formand cablul. Din punct de vedere constructiv, cablurile sunt de mai multe feluri, prezentate in continuare, dupa anumite criterii.

a) Dupa forma sunt cabluri simple (cu un toron), cabluri duble (din mai multe toroane) si triple (prin infasurarea mai multor cabluri in jurul unei inimi centrale), figura 1.5. In masinile de ridicat, cea mai larga raspandire o au cablurile duble.

a) simplu; b) dublu; c) triplu;

Fig. 1.5. Constructii de cabluri

b) Dupa numarul toroanelor cablurile au 1, 3, 5, 6, 8 si 18 toroane. Cele mai folosite sunt cablurile cu 6 toroane.

c) Dupa numarul firelor dintr-un toron., cablurile cu inima metalica (din sarma) au firele dispuse in straturi suprapuse, fiecare strat continand cate un numar de fire crescator de la inima spre exterior. Aceste straturi contin 1+6, 1+6+12, 1+6+12+18, 1+6+12+18+24 fire, respectiv un toron are 7, 19, 37 si 61 de fire inclusiv inima. La cablurile cu inima vegetala numarul firelor de sarma este de 6, 12, 16, 24 sau 30.

Trebuie remarcat faptul ca cu cat numarul de fire de sarma este mai mare, pentru un acelasi diametru, cu atat cablul este mai flexibil, dar mai scump.

d) Dupa materialul inimii, cablurile pot fi cu inima vegetala (canepa, bumbac pescaresc, iuta), metalica (sarma din otel moale) sau sintetica.

Inima de canepa confera flexibilitate sporita si posibilitatea ungerii "din interior" a cablului. Cu toate acestea, cablurile cu inima din canepa nu se pot folosi in cazul infasurarii pe toba in straturi suprapuse deoarece, inima fiind usor deformabila prin comprimare radiala, straturile de dedesubt se vor turti ca urmare a fortei de compresiune exercitata de cablu, ceea ce duce la deteriorarea sau incurcarea cablului. In astfel de cazuri se folosesc cabluri cu inima metalica.

Un alt domeniu in care cablurile cu inima vegetala nu se pot folosi, este acela al sectoarelor calde (turnatorii, forje, laminoare etc). In astfel de cazuri se recomanda inima minerala (azbest) sau inima metalica. Datorita toxicitatii dovedite a azbestului, in prezent nu se mai utilizeaza in constructia cablurilor. Inima din materiale sintetice se confectioneaza din fibre sintetice (nylon, capron etc) sau textile sintetice (poliamida, polietilena), are aceleasi proprietati cu inima vegetala, este mai usor de obtinut dar imbatraneste mai repede.

e) Dupa felul cablarii (infasurarii). Firele dintr-un toron pot fi infasurate spre dreapta sau spre stanga. La randul lor toroanele pot fi infasurate in cablu spre dreapta sau spre stanga. Daca sensurile de infasurare din cablu si din toroane coincid, se obtine o cablare paralela. Daca cele doua elemente (cablul si toronul) au sensuri de infasurare opuse se obtine o cablare in cruce. Daca jumatate din numarul de toroane sunt cablate paralel iar cealalta jumatate sunt cablate in cruce (dupa sensul cablarii firelor in toron, toroanele avand toate acelasi sens de cablare), cablul este cu cablare mixta.

Cablarea paralela confera durabilitate sporita si o flexibilitate ridicata, dar au tendinta de a se derasuci cand sunt supuse intinderii. Ele se folosesc la ridicarea sarcinii ghidate (lifturi) si in cazul folosirii muflelor.

Cablarea in cruce sau mixta duce la constructii de cabluri mai rigide, dar se folosesc la ridicarea sarcinilor fixate direct de capatul liber al cablului.

f) Dupa conturul exterior. Cablurile pot fi formate din fire de sarma de sectiune circulara (fig. 1.5), purtand denumirea de cabluri deschise. In fig. 1.7 a se prezinta un cablu semiinchis, la care stratul exterior este format din fire de sarma de sectiune circulara alternand cu profile de sectiune speciala.

Daca stratul exterior este format numai din profile cu sectiune speciala, dispuse elicoidal (gen tub flexibil de protectie), cablul este inchis fig.1.7.b. Cablurile semiinchise sau inchise sunt foarte rigide si nu pot fi infasurate pe tamburi sau role dar, datorita suprafetei exterioare netede, se folosesc drept cabluri purtatoare ale funicularelor si macaralelor funicular pe care ruleaza rolele carucioarelor, fiind in acelasi timp si mai durabile.

g) Dupa diametrul firelor de sarma, cablurile pot fi fabricate din fire de acelasi diametru (fig. 1.5 si 1.7) sau de diametre diferite (compound). Cablurile compound au, la randul lor, doua variante: cabluri avand inima, straturile intermediare si stratul exterior din fire de diametre diferite (numite si cabluri Seale) si


a) paralela; b) in cruce; c) mixta

Fig. 1.6. Cablarea cablurilor

cabluri avand inima, straturile intermediare si stratul exterior din fire de acelasi diametru, intre stratul exterior si stratul intermediar infasurandu-se fire de diametru mai mic, pentru umplutura (constructie Warington sau Filler).

Fig. 1.7. cabluri semiinchise a) si inchise b)

Cablurile compound au o durabilitate mai mare, deoarece contactul intre fire se face pe o suprafata mai mare.

h) Dupa calitatea firelor cablurile pot fi executate din sarma neprotejata (mata) sau din sarma protejata anticoroziv prin galvanizare.

Solicitarea de baza din cablu este intinderea. Dar, datorita infasurarii firelor dupa o linie elicoidala, frecvent dubla sau tripla, cu unghiuri de infasurare diferite, apar si forte care solicita firele din cablu la incovoiere, compresiune radiala, torsiune. In cazul in care cablul de infasoara pe rola sau toba apar solicitari suplimentare la incovoiere si presiune de contact. Valorile tuturor tensiunilor elementare si modul de insumare a lor depind de numarul firelor de sarma dintr-un toron, de numarul toroanelor, de unghiurile si sensul de inclinare al firelor si toroanelor, de tipul cablarii, de materialul inimii, de forma, dimensiunile si materialul rolei sau tamburului de infasurare, astfel incat este dificil de a se face o determinare analitica a efortului total. Din aceste motive, pentru dimensionare sau pentru verificare se foloseste relatia constructiva:

  (1.8)

in care:

S este efortul din cablu;

c este un coeficient de siguranta, functie de destinatia cablului si modul de actionare;

S0 - este forta teoretica de rupere a cablului, respectiv forta care poate rupe, prin tractiune, toate firele de sarma din cablu;

k - este un coeficient de cablare, indicat in standardele de dimensiuni ale cablului.

Valorile de mai sus pentru c si k sunt valabile daca diametrul de infasurare al tamburilor sau rolei satisface relatia:

   (1.9)

unde:

D = diametrul tamburilor sau rolei, masurat pe fundul canelurii, in mm;

d = diametrul cablului, in mm;

e1 = coeficient functie de tipul masinii de ridicat;

e2 = coeficient functie de constructia cablului.


Tabelul 1.3. Valorile coeficientului de siguranta c pentru cabluri

Destinatia cablului

Mod de actionare si regim de exploatare

c

Pentru ridicarea sarcinii si inclinarea bratului

Manuala

Mecanica

regim usor

regim mijlociu

regim greu si f.greu






Trolii pentru greifere cu unul sau doua cabluri, cu un singur motor


Mecanica



Trolii pentru greifere cu unul sau doua cabluri, cu doua motoare


Mecanica


Troliile ascensoarelor de materiale

- cu mecanism cu toba

- cu mecanism cu rola de cablu


Troliile ascensoarelor de persoane.

- cu mecanism cu toba


- cu mecanism cu rola de cablu




viteza cabinei 1m/s

viteza cabinei > 1m/s





viteza cabinei <1 m/s

viteza cabinei = 12m/s

viteza cabinei = 24m/s













Cabluri pentru tiranti



Cabluri pentru legarea sau suspendarea sarcinilor




Cabluri pentru mecanisme ce transporta metal lichid, substante inflamabile, toxi-ce, explozive

Oricare

minim 6




Tabelul 1.4. Valorile coeficientului e1

Tipul masinii de ridicat

Mod de actionare si regim de exploatare

e1

Macarale cu brat

Manuala

Mecanica

- regim usor

- regim mediu

- regim greu si f. greu






Electropalane



Ascensoare de materiale



Ascensoare de persoane

viteza cabinei 2m/s

viteza cabinei > 2m/s



Trolii pentru greifere

- la macarale cu brat

- la celelalte macarale





Rolele de cabluri ale greiferelor



Alte tipuri de masini de ridicat

Manuala

Mecanica

- regim usor

- regim mediu

- regim greu si f.greu







Tabelul 1.5. valorile coeficientului e2  

Constructia cablului

e2

Constructie normala

- cablare in cruce

- cablare paralela




Constructie compound (SEALE)

- cablare in cruce

- cablare paralela




Cablu de constructie umpluta

- cablare in cruce

- cablare paralela





Desi cablul rezista static solicitarilor la care este supus, datorita caracterului variabil al acestor solicitari apare fenomenul de oboseala, care duce la scoaterea treptata din uz a cablului. Acest lucru se manifesta prin ruperea firelor de sarma. Solicitarea care provoaca acest lucru in cea mai mare masura este solicitarea de contact. Imbunatatind contactul intre cablu si role, respectiv intre firele cablului, se obtine o crestere sensibila a duratei de exploatare.

Spre deosebire de lanturi, un cablu nu se rupe brusc. Ruperea are loc treptat, la inceput se rup cateva fire, dupa care, pe masura exploatarii, se distrug din ce in ce mai multe fire. Un cablu se considera scos din uz daca prezinta, pe un pas al sau, un numar maxim de fire rupte, conform tabelului 1.6.

Drept pas al cablului se considera pasul unui toron exterior sau, pentru cabluri triple, pasul unui cablu exterior.

O evaluare conditionata a duratei de exploatare (numar luni, numar cicluri de incovoieri repetate etc) poarta numele de durabilitate. Durabilitatea se poate estima destul de greu pe cale analitica, folosindu-se relatii empirice, destul de complicate.


Tabelul 1.6. Numarul maxim admis de fire rupte intr-un cablu, pe lungimea de un pas.

Destinatia

Coeficientul

Constructia cablului

cablului

de

6 X 19

6 X 37


siguranta c, din (1.8)

cablare in cruce

cablare paralela

cablare in cruce

cablare paralela


Macarale

sub 6


peste 7















Ascensoare

sub 9





peste 16

























Cercetarile si practica experimentala au aratat ca intre durabilitate si flexibilitate exista o dependenta de proportionalitate, dar aceasta dependenta nu este inca stapanita suficient de bine.

Cablurile sunt standardizate, respectiv:

- STAS 1710 pentru definitii si clasificare

- STAS 1352 pentru conditiile tehnice

- STAS 1513 pentru dimensiunile cablurilor simple

- STAS 1353 pentru dimensiunile cablurilor normale

- STAS 1689 pentru dimensiunile cablurilor compound

- STAS 2693 pentru dimensiunile cablurilor triple.


1.3. Funii

Funia, avand rezistenta la rupere si durabilitate relativ mica se foloseste ca organ flexibil numai la mecanismele cu actionare manuala pentru sarcini pana la 1 tf si cu caracter temporar, folosindu-se insa frecvent la legarea sarcinilor, datorita flexibilitatii lor mari.

Funia se confectioneaza din in sau canepa, cu o rezisteta admisibila . Franghiile mai pot fi realizate si din materiale sintetice sau naturale, care le confera o mare rezistenta ( Firele toarse (lungime minima 300 m) se impletesc in toroane si toroanele de obicei in numar de trei prin impletire formeaza funia (fig.1.8.).





Durabilitatea mica a funiilor este determinata de patrunderea umezelii care determina putrezirea. Protejarea funiilor impotriva putrezirii se face prin gudronare, ceea ce determina insa scaderea rezistentei cu circa 10%.

Dimensionarea funiilor si alegerea din standardul de dimensiuni se face in baza relatiei de calcul a fortei de rupere:

(1.10)


in care:

- forta din funie;

- coeficientul de siguranta ( = 4).

Verificarea tine seama numai de solicitarea la tractiune:

   (1.11)

unde:

- reprezinta coeficientul de umplere al sectiunii considerata circulara de diametru d.

La alegerea funiilor se mai tine seama de conditia care limiteaza solicitarea la incovoiere a funiei, prin infasurarea pe organele de ghidare de diametru D.

(1.12)

1.4. Fixarea organelor flexibile

Funiile de canepa se fixeaza cu ajutorul ochiurilor formate prin impletirea capului lor, fie liber, fie in jurul unui ochet (rodanta) din metal (fig.1.9) cu scopul maririi durabilitatii lor.

Fig. 1.10. Fixarea lanturilor sudate

Lanturile sudate se fixeaza la mecanism prin intermediul unei zale de forma speciala, montata pe un bolt asigurat cu cuie spintecate, fig.1.10.

Fig. 1.9. Fixarea funiilor




La celalalt capat, fixarea carligului la lant se poate face cu cleme demontabile, traverse echipate cu furcheti, fig.1.11, sau alte elemente.

Fig.1.11. Fixarea carligului la lant

In ceea ce priveste cablurile, capatul liber se poate fixa in mai multe moduri. Cel mai simplu este sa se fixeze capatul liber cu ajutorul unui ochet (rodanta) si matisare. Lungimea de matisare trebuie sa fie de 15 ori mai mare decat diametrul cablului, dar nu mai scurta de 300 mm. In locul matisarii se pot folosi cleme, in numar de cel putin trei.

Un alt mod de fixare al capatului liber este folosind mansoane si pene (fig.1.13) sau mansoane conice (fig.1.14). Mansoanele pot fi prevazute cu carlige, cu alte dispozitive de apucare sau cu elemente de legare cu un alt cablu prevazut cu manson la capat.

In cazul fixarii cu manson conic, tehnologia fixarii este urmatoarea: se matiseaza cablul la o anumita distanta de capatul liber, se despletesc toroanele si se taie inima de canepa, se despletesc si sarmele din toroane taindu-se inimile vegetale ale toroanelor (daca exista), se matiseaza provizoriu sarmele despletite

a) prin matisare;   b) cu cleme

Fig. 1.12. Formarea ochiurilor la cablu

Fig. 1.13. Fixare cu manson si pana

Fig. 1.14. Fixare cu manson conic

pentru a se introduce in manson pana in dreptul matisarii initiale, se desface matisarea provizorie, se indoaie capetele sarmelor, dupa care se toarna plumb topit in manson, pana la umplere.

Dupa solidificare si racire se produce o oarecare contractie a plumbului, care poate fi indepartata in unul din modurile urmatoare: fie se incalzeste si mansonul, inainte de turnarea plumbului, pana la temperatura de turnare, dupa care se racesc impreuna in care caz, contractia mansonului fiind mai mare, realizeaza strangerea materialului de la interior fie, dupa racire, se indeasa plumbul in manson prin batere cu ajutorul unui dorn din otel.


Clase de calitate ale sarmelor destinate cablurilor


Clasa de calitate

Destinatie

A

Cabluri pentru transport persoane

B

Cabluri pentru tractiune si transport materiale

C

Cabluri pentru ancorare si ghidare



Categorii de rezistenta ale materialelor sarmelor pentru cabluri


Categoria de rezistenta

Rezistenta la tractiune (N /mm

Clasa de calitate

A

B si C

Rezistenta maxima la tractiune

I




II




III




IV




V





Nu se poate descarca referatul
Acest document nu se poate descarca

E posibil sa te intereseze alte documente despre:


Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate QReferat.com Folositi documentele afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul document pe baza informatiilor de pe site.
{ Home } { Contact } { Termeni si conditii }