Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Монтаж шахтных стационарных установок

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
10.77 Mб
Скачать

чалок, устанавливается на ось оголовка мачты, что дает воз­ можность без перекоса расчалок развернуть мачту вокруг ее оси на любой угол.

Нижняя часть мачты (опора) выполняется шарнирной, что, с одной стороны, облегчает ее установку, а с другой стороны — позволяет наклонять мачту к горизонту. Вылет мачты обычно не должен быть более 'Д—'До ее высоты.

Схема подъема мачт показана на рис. 22. Мачта до подъема полностью собирается на земле. К оголовку мачты крепятся запасованный подъемный полиспаст и расчалки.

Подъем мачт осуществляется одним из трех методов: сколь­ жением, поворотом и падающей стрелой.

При подъеме методом скольжения (рис. 22, а) собранная вместе с оснасткой мачта 1 располагается для подъема так, чтобы центр тяжести ее находился у места установки. Поли­ спаст 2 вспомогательной мачты 3 крепится к основной мачте вы­ ше центра тяжести на 1—1,5 м. При подъеме мачта своим осно­ ванием скользит от точки А до точки О. Длина вспомогательной мачты должна быть больше половины основной мачты на 3—4 м.

При подъеме мачты методом поворота (рис. 22, б), послед­ няя собирается вместе с оснасткой так, чтобы ее опорный конец находился на месте установки в точке О. Вокруг точки О основ­ ная мачта при помощи вспомогательной поднимается на угол 60—70°, а затем в вертикальное положение доводится вантами 4. При подъеме основная мачта расчаливается в плоскости, пер­ пендикулярной подъему. Высота вспомогательной мачты прини­ мается равной 1/з высоты основной мачты.

При подъеме падающей стрелой (рис. 22, в) мачта соби­ рается так же, как и при подъеме методом поворота, а в ее ос­ новании устанавливается вспомогательная мачта, оголовок ко­ торой тягой 5 соединяется с мачтой в точке А. Вспомогательная мачта при помощи полиспаста крепится к якорю 6. При выбор­ ке каната полиспаста лебедкой 7 вспомогательная стрела будет «падать», вращаясь в шарнире в точке О, поднимая одновре­ менно основную мачту. Безопасность подъема обеспечивается расчалками вдоль и поперек плоскости подъема.

Высота падающей стрелы принимается равной */з—‘А высоты основной мачты. Расстояние ОА принимается равным 2/з—3А вы­ соты мачты.

Якоря. Для крепления лебедок, концов расчалок мачт и от­ водных блоков применяются якоря. Наиболее простыми явля­ ются свайные якоря (рис. 23, а), однако они могут быть приме­ нимы в том случае, если усилие на якорь Q не превышает 10 т; если усилие более 10 г, то сооружаются закладные якоря (рис. 23, б). Основные размеры свайных якорей приведены в табл. 9.

Типовой закладной якорь (рис. 23, б) состоит из горизон­ тального /, наклонного 2 упоров и тяги 3. Горизонтальный упор

Усилие на

 

 

Размеры,

мм (см. рис. 23,а)

 

 

Первая

свая

Вторая свая

Третья свая

якорь Q, т

 

С\

dt

*9

d,

Сз

d.

1

400

180

 

 

 

 

1,5

400

200

____

____

— .

2

400

260

___

____

3

400

200

900

220

____

4

400

220

900

250

5

400

240

900

260

6

400

200

900

220

900

280

8

400

220

900

250

900

300

10

400

240

900

260

900

330

состоит из 2—3 бревен, длина которых определяется расчетом в зависимости от действующего усилия и характеристики грунта. Наклонный упор представляет собой стенку из бревен длиной 1,0—1,5 м. Тяга служит для соединения расчалки с якорем и выполняется из круглого или полосового железа. Основные раз­ меры закладных якорей приведены в табл. 10.

Т а б л и ц а 10

 

Глубина

Размеры упорных бр>евен (см. рис. 23,б),

 

Объем

Усилие на

 

м м

 

 

Диаметр

заложения

 

 

 

 

лесомате­

якорь, т

бревен /У,

Горизонтальный упор

Наклонный упор

тяги d,

риалов на

 

м

мм

один якорь,

 

 

Dx

Lx

А.

А

 

м3

 

 

 

 

3

1.5

260

1200

140

900

24

0,15

5

1.5

240

1200

26

0,30

10

1.5

260

1950

160

1100

36

0,42

15

2,0

280

2150

180

1500

2x32

0,88

Для якоря устраивается котлован, глубина и длина которого зависят от усилия, действующего на якорь. Перпендикулярно котловану прорывается канавка для тяги. На дно котлована укладывается горизонтальный упор из связанных между собой бревен с укрепленным посредине поясом. Затем из бревен уст­ раивается наклонный упор. Уложенные таким образом упоры засыпаются грунтом с тщательной трамбовкой через каждые 20—30 см засыпки. При этом первоначально в котлован насы­ пают грунт между горизонтальным упором и задней стенкой котлована на высоту наклонного упора. После этого между наклонным упором и передней стенкой котлована насыпается грунт, смешанный с камнями, который тщательно утрамбовы­ вается.

Если в зависимости от местных условий нельзя применить

типовые якоря, то производят расчет якоря из условий предот­ вращения вырывания его вертикально-действующим усилием Q' и врезания якоря в грунт под действием горизонтального уси­ лия Q" (рис. 24).

6

Рис. 24. Расчетная схема якоря:

а — нормального, б — усиленного

Во избежание вырывания якоря вертикальными усилиями

должно быть обеспечено условие

 

Grp +

 

k„Q',

 

где Grp — вес грунта над якорем;

 

Г —сила трения якоря о грунт при

вырывании;

kB— коэффициент запаса для вертикального усилия (для

нормальных якорей

kB= 3, для

усиленных со щи­

том kB— 1,5).

 

 

 

Вес грунта над якорем:

 

 

 

для нормального якоря

(рис. 24, а)

 

О , =

^

H fl,

 

где / / — глубина заложения

якоря;

поверхности земли;

b — ширина ямы для якоря на уровне

6, — ширина пучка бревен;

 

 

/ — длина бревен;

 

(Y = 1,6 т/м3);

7 — объемный вес грунта

размеры b и Ь\ выбираются

из условия: (} < 30°;

Для усиленного якоря со щитом (рис. 24, б).

Огр =

НЫч.

 

Сила трения может быть подсчитана по формуле

 

 

T = f c r ,

 

 

 

г д е / = 0 ,5 — коэффициент трения бревен о грунт.

 

Горизонтальная

составляющая усилия на якорь

 

 

 

Q" =

Q cos а,

 

 

 

где Q —усилие, действующее

на якорь;

 

 

а — угол наклона расчалки к горизонту.

 

 

Для избежания врезания якоря в грунт необходимо обеспе­

чить условие

 

Q <

0,25Л/о,

 

 

 

 

 

 

 

 

где h — высота

яучка бревен;

 

 

 

/ — длина

бревен;

 

 

 

 

о — допускаемое давление на грунт.

 

 

В зависимости от вида грунта допускается следующее дав­

ление а, кг!см2:

 

 

 

 

 

Песок мелкий сухой плотный .

 

3,5

 

Песок мелкий влажный плотный

 

3,0

 

Супесь сухая плотная . .

 

 

2,5

 

Супесь влажная средней плотности

 

1,5

 

Глина в твердом

состоянии

................

6,0 —2,5

Глина и суглинок в пластичном состоянии

2.5—1,0

Скальные породы

 

 

15—6

Гравий и галька

 

 

 

6—5

 

Щебень

. . .

 

 

6—4

Суглинок в твердом состоянии

 

4,0—2,5

Пример. Рассчитать

нормальный

закладной

якорь (рис. 24, а)

в суглин­

ках (7=1,6 т/м3;

0= 4

кг/см2) для

крепления

расчалок,

идущих

под углом

а=30° к горизонту с усилием Q=10 т. Якорь выполняется из бревен диа­ метром 20 см. Ширина Ь\ и высота h пучка из 3 бревен равны, т. е. b\—h= *=40 см; коэффициент запаса &в = 3; коэффициент трения бревен о грунт f=0,5; sina = 0,5; cos a=0,866.

Вертикальная составляющая усилия якоря

Q' = Q sin а = 10 ■0,5 = 5 ш.

Горизонтальная составляющая усилия якоря

Q" = Q cos а = 10 • 0.866 = 8,66 т.

Сила трения якоря о грунт при вырывании его усилием Q"

Т = /0 " = 0,5 -8,66 = 4,33 т.

Минимальный вес грунта (б гр) определяется из условий избежания вырывания якоря

Grp г >> kaQ' »

Grp ^

kBQ' T = 3 • 5 — 4,33 = 10,7 т,

принимаем

 

 

 

 

 

Grp = 1 2

ftl.

Длина пучка бревен

/ определяется

из условий избежания врезания

якоря в грунт

 

Q < 0,25hla,

откуда

 

Q

10X1000

 

1> 0,25/га

0 ,2 5 X 4 0 X 4

 

 

 

= 250 см.

Глубина заложения Я и ширина ямы b якоря на уровне поверхности

земли определяются из условий обеспечения достаточного веса грунта над якорем. В этом случае предварительно задаемся одной из этих величин или Я), а после определения их проверяется угол (3<30°.

Принимаем 5=1,6 м;

5 + 5,

из формулы G гр =■ — г —

 

 

 

2G,гр

 

2 . 12

=3 м.

находим Я =

(1,6 +

0,4) • 2,5 1,6

(&-Mi)/Y

 

Проверяем условие Р <30°

 

 

 

tgP =

Ь — Ьг

1 ,6 - 0 ,4

0,4,

Н

3

 

 

откуда Р=22°< 30°, что удовлетворяет условию.

§ 4. Расчет подъемных средств

Для осуществления операций по подъему узлов и деталей оборудования встречается необходимость выбора монтажных мачт с полиспастами, которые должны быть рассчитаны из ус­ ловий обеспечения надежности подъема.

Расчет полиспастов. При расчете полиспастов прежде всего необходимо определить его схему или количество рабочих ниток.

Количество рабочих ниток грузового полиспаста опреде­ ляется по формуле

 

а — — ,

где S — усилие на крюке

грузового полиспаста;

Р р — расчетное усилие

каната подъемной лебедки.

Если подъем груза осуществляется двумя мачтами, усилие на крюке грузового полиспаста составит

2 cos а ’

где G — вес поднимаемого

груза;

а — наибольший угол

между осью мачты и полиспастом.

где b — расстояние по горизонтали от места строповки под­ нимаемого груза до оси мачты;

hx — расстояние по вертикали между нижним и верхним роликами полиспаста при наивысшем положении под­ нимаемого узла.

Расчетное усилие в канате подъемной лебедки принимается равным

= 0»9(?,

где Q — грузоподъемность лебедки.

Подсчитанное таким образом количество ниток полиспаста округляется до целого четного числа, после чего определяется фактическое усилие Рф в канате подъемной лебедки с учетом сопротивления в роликах

где т)р — к. п. д. ролика грузового полиспаста (т)р = 0,96);

% — к. п. д. ролика отводного блока (т)б = 0,96); г — количество отводных блоков.

По усилию Р ф подбирается диаметр каната полиспаста. Вы­ бор каната производится по разрывному усилию Р

Р = кРф,

где k — коэффициент запаса прочности каната (для канатов ручных лебедок k = 4,5; для канатов электрических лебедок k = 5,0).

По ГОСТу выбирается канат, имеющий ближайшее большее разрывное усилие.

После расчета полиспаста производится определение мини­ мальной длины грузового каната, канатоемкости лебедки и ско­ рости подъема груза.

Минимальная длина грузового каната определяется по фор­ муле

■^inin — l \ "Т ^2 "I-

4>

где lY— минимальная длина каната,

навиваемого на барабан

(1,5 -г 2 витка);

 

длина каната от барабана лебедки до неподвижного ролика полиспаста;

13—длина каната в полиспасте.

I* - ha ,

где h0 — наибольшее расстояние между центрами роликов полиспаста;

а — число роликов или ниток.

Из условий удобства оснастки полиспаста канатом с подъ­ емной лебедки канатоемкость последней должна быть не меньше длины грузового каната, необходимой для подъема груза. Ос­ настка полиспаста канатом с подъемной лебедки устраняет из­ лишние операции по размотке и намотке каната с деревянной катушки, на которой он хранится и обеспечивает лучшую со­ хранность каната. Однако на монтаже возможны случаи (при большой высоте подъема), когда канатоемкость лебедки меньше длины каната, необходимого для подъема груза. В этом случае подъем груза возможен если канатоемкость лебедки I больше длины сбегающей ветви каната полиспаста.

Для полиспастов, расположенных вертикально

/ > ha,

где А —высота подъема груза.

Для полиспастов, расположенных наклонно

COS а

где а — угол наклона полиспаста к вертикали.

Скорость подъема груза

7iD^n

 

V — I— ,

 

где D6 — диаметр

барабана лебедки;

вала лебедки;

п — скорость

вращения

приводного

i — передаточное число

редуктора

лебедки.

Расчет монтажных мачт. Мачты, как правило, выбираются типовой конструкции по готовым таблицам. Однако в некото­ рых случаях, когда вес монтируемого узла близок к грузоподъ­ емности типовой мачты, а место строповки груза удалено от основания мачты, для решения вопроса использования мачты, выбранной по таблице в качестве подъемного средства, необхо­ димо провести поверочный расчет. Кроме этого, в процессе монтажа иногда возникает необходимость применения монтаж­ ной мачты, которая может быть изготовлена только из имею-

39

щихся на стройплощадке труб; в этом случае также произво­ дится расчет мачты.

Монтажная мачта испытывает осевое сжатие и работает на продольный изгиб как стержень с шарнирно опертыми концами. На рис. 25 показана расчетная схема мачты.

Мачта рассчитывается из условий устойчивости от продоль­ ного изгиба.

Напряжение в сечении мачты при продольном изгибе соста­ вит

 

N .

М

 

,

 

о —------ ----- [ зL

 

 

<fF

W

11

 

где Л; — осевая сжимающая

 

сила;

 

 

 

 

<р—коэффициент умень­

 

шения допускаемо­

 

го напряжения при

 

продольном изгибе;

 

F — площадь

 

сечения

 

мачты;

 

 

 

М — изгибающий мо­

 

мент;

 

 

 

 

W — момент

сопротив­

 

ления

сечения;

 

[о]»—допускаемое напря­

Рис. 25. Расчетная схема мачты

жение на сжатие.

Осевая сжимающая сила N определяется по формуле

N = N p 4 - N K+ N n + N r+ N U)

где Afp — продольное

усилие

в мачте от натяжения расчалок

под действием собственного веса;

сбегающего конца

AfK— продольное

усилие

от действия

каната;

составляющая усилия

в полиспасте;

N„ — продольная

AfT — продольное

усилие от действия горизонтальной со­

ставляющей

усилия

в полиспасте;

 

AfM— продольное

усилие

от собственного веса мачты.

Продольное усилие в мачте от натяжения расчалок под дей­ ствием собственного веса

Afp = nSpsin р, где п — количество расчалок;

Sp — усилие в расчалке под действием собственного веса; Р — угол наклона расчалки к горизонту.

Усилие в расчалке Sp под действием собственного веса

яП

S„ =

8 / cos р '

где q — вес 1 м каната расчалки; /р — длина расчалки;

/ — заданная стрела провеса расчалки.

Продольное усилие в мачте от действия сбегающего конца каната N Kпрактически равно натяжению сбегающего конца ка­ ната Р ф и определяется по формуле

 

К

= Р<ь =

COS а

 

 

 

где G — вес

поднимаемого узла;

 

т)р — к.

п. д. (коэффициент полезного действия) ролика

грузового полиспаста;

блока;

т)б — к. п. д. ролика отводного

а — число роликов полиспаста;

 

г — число отводных блоков;

вертикали.

а — угол наклона

полиспаста к

Продольная составлающая усилия в полиспасте.

= К (G + G„),

где кя — коэффициент динамичности нагрузки (при ручных лебедках грузоподъемностью до 5 т /гл = 1,0; при приводных лебедках грузоподъемностью от 5 до 10 т кя ~ 1,1; при приводных лебедках грузоподъем­ ностью более 10 т &д=1,3);

G„ — вес полиспаста.

Продольное усилие в мачте от действия горизонтальной со­

ставляющей усилия в полиспасте

 

 

 

 

Лт — Т’-МёгР,

 

 

где Т — горизонтальная

составляющая

усилия

в полиспасте;

А, — коэффициент,

зависящий

от

числа расчалок (при 4

расчалках k^ = 1,414; при

6 расчалках

1,333).

Горизонтальная составляющая усилия в полиспасте

T = Natg а = кл (G + Ga) tg а.

Соседние файлы в папке книги