Грузовые крюки, скобы. Крюковые подвески.

Крюки являются наиболее распространенными, но и самыми несовершенными грузозахватными устройствами, так как краны не могут работать автоматически и требуется постоянное присутствие рабочих для их обслуживания (навеса и съема груза).

По конструкции крюки разделяют на однорогие (рисунок 5.14, а, г) и двурогие (рисунок 5.14, в, д); последние более удобны для подъема длинномерных грузов.

К крюкам и скобам предъявляются исключительно высокие требования прочности и надежности.

Существуют следующие способы изготовления крюков: ковкой (тип А – короткие, тип Б – удлиненные), штамповкой и с помощью заклепок из листовой стали, вырезанной по шаблону крюка (пластинчатые); литые крюки пока находятся в стадии исследования. Применение сварки при изготовлении крюков, а также заварки или заделки дефектов не допускается. Материалом служит вязкая малоуглеродистая сталь 20, а также сталь 20Г (высокоуглеродистая сталь и чугун не применяются из-за опасности внезапного разрушения).

а) б) в)

г) д)

Рисунок 5.14 – Грузовые крюки:

а – кованый крюк однорогий; б – расчетная схема кованого однорогого крюка; в – кованый крюк двурогий; г – пластинчатый крюк однорогий; д – пластинчатый крюк двурогий

После изготовления кованые крюки подвергаются отжигу для снятия внутренних напряжений. Новые крюки проходят испытания на нагрузку 1,25 номинальной в течение не менее 10 мин.

Наиболее экономичная форма рабочего сечения крюка — трапециевидная с закругленными краями (рисунок 5.14, б), а для малых нагрузок крюки могут иметь круглое сечение. Оптимальное соотношение размеров для стандартных крюков составляет b₁/b₂=2…2,5. На хвостовике крюка нарезана треугольная (до 100 т) или трапециевидная резьбы. Диаметр зева крюка выбирают из условий размещения в нем двух ветвей пенькового чалочного каната или сварной цепи.

Крюки и их размеры выбирают в зависимости от грузоподъемности.

Пластинчатые крюки (рисунок 5.14, г, д) применяют для кранов большой грузоподъемности. Для их изготовления не требуется мощного ковочного оборудования.

Пластинчатый крюк – это крюк, состоящий из листов стали СтЗсп или стали 16МС, соединенных между собой заклепками.

Такие крюки более надежны в эксплуатации, так как они разрушаются не мгновенно (как кованые), а отдельными пластинами, которые при осмотре можно обнаружить.

Пластинчатые крюки применяют в таких мощных и ответственных кранах, как например, литейных грузоподъемностью 630 т, поднимающих ковши с расплавленным металлом (длина крюка более 5 м).

Проволочные крюки.

Проволочный крюк – это крюк, изготовленный из высокопрочной стальной проволоки, которую сплетают в плоские ленты, расположенные в соответствии с конфигурацией крюка.

В проволочных крюках ленты проволоки между собой скреплены контактной сваркой и соединительной массой. Снаружи крюк покрывается специальным защитным слоем. Проволочные крюки имеют высокую прочность и бывают однорогой и двурогой конструкций.

Грузоподъемность крюков:

- однорогие кованые (штампованные) Q=0,32…100 т;

- двурогие кованые (штампованные) Q=5…100 т;

- однорогие пластинчатые (клепаные) Q=40…315 т;

- двурогие пластинчатые (клепаные) Q=80…320 т.

Грузовые скобы(рисунок 5.15) применяют для больших грузоподъемностей (свыше 100 т). При той же грузоподъемности они имеют меньшие размеры вследствие закрытой симметричной конструкции.

а) б)

Рисунок 5.15 – Грузовые скобы

Недостатки скоб — большие потери времени на захват и снятие груза, что влечет за собой снижение производительности крана. Скобы изготавливают из стали 20. Конструктивно их выполняют цельноковаными (рисунок 5.15, а) и составными (рисунок 5.15, б). Составные скобы более надежны в работе и выполняют их на большую грузоподъемность (свыше 300 т). Цельнокованые скобы являются статически неопределимой системой и поэтому ограничиваются приближенным расчетом.

Крюковые подвески. Грузовые крюки и петли закрепляют в крюковых блочных подвесках (рисунок 6.4), подвешенных на канатах полиспаста.

Крюковая подвеска – это сборочный узел, служащий для закрепления крюка и состоящий из блоков, траверсы, гайки, щек, упорного и радиальных подшипников.

Для установки крюка в крюковой подвеске необходима траверса(на рисунке 5.16 поз. 2). Траверса – это горизонтальная балка с отверстием для установки крюка, опирающаяся на вертикальные стойки (в крюковых подвесках – щеки), которая подвешивается к канатам грузоподъемной машины.

Классификация крюковых подвесок (обойм):

1. В зависимости от количества блоков подвески бывают:

одно- и многоблочные;

2. В зависимости от способа крепления крюка подвески бывают:

нормальные (удлиненные) и укороченные (рисунок 5.16, а, б).

Нормальная (удлиненная) крюковая подвеска – это крюковая подвеска, в которой крюк закреплен гайкой на траверсе, а блоки располагаются на отдельной оси.

Укороченная крюковая подвеска - это крюковая подвеска, в которой траверса и ось блоков совмещены.

Рисунок 5.16 – Крюковые подвески:

а – нормальная (удлиненная); б – укороченная;

1 – щека; 2 – траверса; 3 – ось блока; 4 – кожух; 5 – блок; 6 – короткий крюк; 7 – удлиненный крюк; 8 – упорный подшипник; 9 – радиальный подшипник; 10 – гайка крюка

Короткие подвески применяют только при четном количестве блоков; они более компактны и лучше используется полезная высота подъема. По способу подвеса они делятся на свободновисящие (на канатах) и с жестким подвесом; по кратности полиспаста — с постоянной и с переменной кратностью. Подвески с переменной кратностью позволяют повысить грузоподъемность крана при той же мощности привода (за счет меньшей скорости подъема груза). Существует несколько способов изменения кратности полиспаста: вручную, канатно-блочной системой, механизмом переключения, размещенными на тележке, автоматизированными системами переключения с управлением из кабины. Однако из-за усложнения конструкции и большей массы такие полиспасты не находят широкого применения.

Короткие крюки (тип А) применяют для удлиненных (нормальных) подвесок (рисунок 5.16, а), а удлиненные крюки (тип Б) – для укороченных подвесок (рисунок 5.16, б).

Под гайку устанавливают упорный подшипник, позволяющий легко поворачивать крюки при захвате груза. Траверса также поворачивается вокруг своей оси. Такое сочетание движения крюка с подъемом позволяет легко ориентировать его в пространстве.

Канатные блоки в современных конструкциях кранов установлены на подшипниках качения, обеспечивающих высокий к.п.д. и длительный срок службы.

Для предотвращения отвинчивания гайки крюка применяют различные способы, но наиболее простым и надежным является закрепление планкой, входящей в пазы гайки и винта, к которому она крепится шпильками. Смазка блоков лучше набивная или с помощью масленок; предусмотрены уплотнения подшипников блоков и под грузовой гайкой крюка.

Крюковая подвеска (одноблочная) должна свободно опускаться без груза под действием собственной силы тяжести, которая должна быть не менее 2…5 % G (где G – номинальная грузоподъемность); если ее масса недостаточна, на щеки подвески добавляют груз.

Ориентация крюка на груз осуществляется поворотом относительно вертикальной оси, который производится либо вручную, либо с помощью специального механизма.

При дистанционном управлении поворотом крюка на подвеске устанавливают специальные механизмы вращения. Они должны быть простыми, компактными и надежными в работе, иметь небольшую массу. В качестве поворотных механизмов используют механизмы с червячным или планетарным редуктором, а также с гидравлическими приводами.