Эксплуатация подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин: Методические указания к выполнению лабораторных работ

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН Методические указания к выполнению лабораторных работ

Факультет технологии и автоматизации управления в машиностроении Специальность 190205 – подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование Специализация: комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных и транспортноскладских работ

Санкт-Петербург 2006

2

Утверждено редакционно-издательским советом университета УДК 621.87(07) Эксплуатация подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин: Методические указания к выполнению лабораторных работ. –СПб.: СЗТУ, 2006. Методические указания к выполнению лабораторных работ разработаны в соответствии с требованиями государственных стандартов высшего профессионального образования. Тематика лабораторных работ охватывает основные разделы теоретического курса. В методических указаниях приводятся основные теоретические положения по тематике работ, рекомендации по методике их выполнения, описание лабораторных работ, а также требования к содержанию отчета. Рассмотрено на заседании кафедры подъемно-транспортных машин и оборудования 2 февраля 2006 г., одобрено методической комиссией факультета технологии и автоматизации управления в машиностроении 2 марта 2006 г., протокол № 6. Рецензенты: кафедра подъемно-транспортных машин и оборудования СЗТУ (заведующий кафедрой Ю.П. Лапкин, канд. техн. наук, проф.); И.П. Тимофеев, д-р техн. наук, проф. кафедры конструирования горных машин и технологии машиностроения СПбГГИ(ТУ). Составитель: Ю.А. Петров, канд. техн. наук, доцент

Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2006

3

Общие указания По дисциплине «Эксплуатация подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин и оборудования» предусмотрено 4 лабораторные работы общим объемом 12 часов. Работы проводятся в лаборатории кафедры подъемно-транспортных машин и оборудования на полноразмерных установках и образцах подъемно-транспортного оборудования, а также на их действующих моделях. В целях изучения и освоения передовых методов, техники и технологии в области монтажа, технического обслуживания и ремонта оборудования по решению кафедры допускается проведение отдельных лабораторнопрактических работ на промышленных предприятиях и в отраслевых институтах Санкт-Петербурга. Перечень лабораторно-практических занятий, допускаемых к проведению на промышленных предприятиях под руководством преподавателя: - изучение организации и технологии погрузочно-разгрузочных работ на предприятии; знакомство с видами такелажной оснастки и конструкцией монтажного оборудования, видами и методами такелажных работ; - изучение вида изнашивания и разрушения элементов машин (зубчатых колес, приводных цепей и звездочек для них, тормозов, ходовых колес и крановых путей, роликоопор, тяговых цепей и звездочек конвейеров) и оценка по характеру изнашивания качества их монтажа и реализации при его выполнении требований, направленных на повышение долговечности; - изучение структуры организации технического надзора, технического обслуживания и ремонта оборудования; критическая оценка состояния эксплуатационно-ремонтной документации (графики ремонта и их соблюдение, причины отклонений; наличие и содержание типовых ведомостей дефектов, технологических карт и технических условий на ремонт); - изучение и освоение современных методов испытаний на износ и усталость деталей и узлов оборудования. Перечень лабораторных занятий, проводимых в лаборатории кафедры подъемно-транспортных машин и оборудования: - обследование металлоконструкций мостовых кранов; - техническое освидетельствование грузоподъемного крана; - центровка электродвигателя и червячного редуктора; - монтаж, регулировка и техническая эксплуатация колодочных тормозов. По лабораторным работам составляется письменный отчет, который предъявляется непосредственно перед экзаменом. В отчете приводятся эскизы и схемы, описание процедуры работ и экспериментальной установки, расчетная часть должна иметь все необходимые объяснения и обоснования. Заканчивается отчет анализом полученных результатов, общими выводами, согласованными с целью и задачами работы, и ссылками на используемую литературу. Для практических работ, выполняемых на производстве, приводятся: - общая характеристика изучаемого объекта, его основные эксплуатационные и технико-экономические показатели;

4

- характеристика основных элементов и узлов объекта и описание их рабочего состояния; - анализ качества монтажа отдельных элементов, узлов и объекта в целом по их состоянию (данные об узлах машины, отказах, дефектах и износе, оценка работоспособности и надежности объекта, данные по состоянию деталей, вышедших из строя, заключение о влиянии качества монтажа узлов и деталей на срок их службы). При подготовке к проведению работ и их сдаче следует использовать рекомендации, вопросы и литературу, приведенные в методическом комплексе на данную дисциплину и в данных методических указаниях. Охрана труда и техника безопасности Перед проведением лабораторных работ все студенты должны ознакомиться с указаниями по технике безопасности, пройти инструктаж и расписаться в журнале учета прохождения инструктажа по технике безопасности. Организация безопасной работы при выполнении лабораторных работ производится в соответствии с требованием Государственных стандартов в системе ССБТ: 1. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ 10-382-00. -СПб.: Изд-во ДЕАН, 2003. 2. Правила устройства электроустановок. Раздел 1. –СПб: Изд-во ДЕАН, 2002. 3. ГОСТ 12.2.058-81. Техника безопасности. Краны грузоподъемные. Цветовые обозначения опасной части. Перед проведением лабораторной работы необходимо убедиться в надежности заземления приборов и установок, ознакомиться с их конструкцией, уяснить порядок и последовательность выполнения работы. Включение действующих установок и механизмов производится только под наблюдением преподавателя или лаборанта кафедры. В зоне оборудования и установок должно быть обеспечено общее освещение, равное 200 лк. Установки и оборудование должны быть очищены от загрязнения и пыли. Для производства монтажных, регулировочных и измерительных работ должны быть подготовлены необходимые инструменты, измерительные приборы и приспособления. Для осмотра металлоконструкций должны быть подготовлены: приборы для замера напряжений и деформаций; отвесы; лупа 6-ти кратного увеличения; металлические сцепки, мел и т.д. Зона проведения испытаний кран-балки ограждается, а на ограждении должны быть предупредительные надписи: «Опасная зона», «Проводятся испытания». Монтаж и регулировка тормоза должны проводиться в обесточенном состоянии стенда. Ко всем узлам и элементам стенда должен быть обеспечен

5

свободный доступ. При работе стенда доступ к вращающимся частям должен быть закрыт кожухом. Строгое соблюдение правил техники безопасности является обязательным для каждого студента, допускаемого к выполнению лабораторных работ. Библиографический список 1. Ивашков И.И. Монтаж, эксплуатация и ремонт подъемнотранспортных машин. –М.: Машиностроение, 1991. –400 с. 2. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ-10-382.00. -СПб.: ДЕАН, 2003.

Работа 1 ОБСЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ МОСТОВЫХ КРАНОВ 1.1. Цель работы Практическое освоение методики обследования металлоконструкций мостовых кранов с целью определения необходимости ремонта и их дальнейшей эксплуатации. 1.2. Основные теоретические положения Мосты кранов могут быть двухбалочными или однобалочными. В двухбалочных мостах металлоконструкцию обычно выполняют либо в виде двух коробчатых пространственно жестких балок 6 (рис. 1, а, в),соединенных по концам пролета с концевыми балками 5, в которых размещают ходовые колеса крана, либо в виде пространственной системы (рис. 1,б), составленной из двух вертикальных 2, 3 и двух горизонтальных 1, 4 решетчатых ферм. Правила безопасной эксплуатации кранов определяют следующий состав обследования: - выписка из паспорта крана; - химический анализ металла основных несущих металлоконструкций (НМК); - эскизирование металлоконструкций; - осмотр конструкций и узлов крана; - нивелировка балок крана и подкрановых путей; - статические испытания; - замеры общих деформаций; - заключение о состоянии НМК крана. Обследование производится с целью выявления: остаточных деформаций НМК, дефектов, деформаций соединений, трещин, в основном металла и

6

сварных швах. Основу обследования составляет осмотр несущих конструкций и узлов и статические испытания.

Рис. 1

1.3. Осмотр и ремонт металлоконструкций В результате длительной эксплуатации в металлоконструкциях ПТМ могут возникать трещины, остаточные деформации элементов, ослабление заклепочных и болтовых соединений. Под действием влаги, высоких температур, кислорода воздуха, газов и солнечной радиации слой краски, покрывающий металлоконструкции, разрушается или теряет свои защитные свойства – возникает процесс коррозионного разрушения металла. Осмотр мостов кранов листовой и ферменной конструкций производится в сроки, установленные графиком согласно единой системе ППР. Осмотр металлоконструкции производится в следующей последовательности: - замер общих деформаций моста; - контроль состояния разъемных и неразъемных соединений; - осмотр мест ремонта металлоконструкций. Осмотру подлежат (при уходе за листовыми металлоконструкциями кранов): - стык, соединяющий главные балки с концевыми; - монтажные стыки концевых балок; - крепление площадок обслуживания; - места крепления букс ходовых колес; - главные и концевые балки. При осмотре решетчатых конструкций кранов особое внимание следует уделять выявлению погнутых элементов (поясов, стоек, раскосов). Все элементы ферм, имеющие в результате деформацию стрелу прогиба свыше 1/500, подлежат правке как в холодном состоянии, так и с подогревом. При обследовании фиксируются следующие дефекты:

7

- трещины всех видов, направлений и размеров в основном металле и сварных швах; - прогиб моста; - превышение отклонения размеров по центрам вертикальных осей колес моста допускаемого значения (±5 мм); - ослабевшие призонные болты и заклепки; - пластические деформации элементов; - вмятины, забоины и другие повреждения поверхности элементов и деталей, возникшие в результате правки в холодном состоянии, а также трещины и надрывы; - подрезы основного металла глубиной более 0,5 мм при толщине стали до 10 мм; - дефекты сварных швов: отсутствие подварки корня при соединении элементов встык; несплавление по кромкам угловых швов; плохое оформление (швы, не имеющие гладкой или мелкочешуйчатой поверхности, без плавного перехода к основному металлу, с наплывами, перерывами); непровары, шлаковые включения, скопления газовых пор, превышающие допустимые величины; трещины, раковины, зарубки, надрезы, кратеры. Определение дефектов в соединениях производится осмотром и простукиванием заклепочных швов, а для выявления трещин в сварных швах – визуальным осмотром или с помощью лупы 6-8 кратного увеличения с предварительной зачисткой металлической щеткой до металлического блеска мест возможного наличия трещин от коррозии. Признаками наличия трещин являются подтеки ржавчины, выходящие на поверхность металла, и шелушение краски. Трещины, раковины и дефекты швов должны быть вырублены по всей длине дефектного участка и заварены вновь. Трещины в листовых элементах металлоконструкций ремонтируют заваркой поврежденного участка. Трещину перед этим разделывают в направлении ее распространения и дополнительно на 20-30 мм за ее границы. По концам разделки сверлят отверстия для предупреждения распространения трещины. В ответственных местах заваренные трещины усиливают накладками толщиной в пределах 0,6-0,7 толщины элемента. Стержневые элементы ремонтируют заваркой трещин, вырезанием их с одновременным наложением ромбовидных, треугольных, коробчатых клепанных накладок, вырезанием дефектного и сваркой встык нового участка. Болтовые соединения элементов металлоконструкций восстанавливают рассверливанием изношенных отверстий на больший размер и установкой болтов с увеличенным диаметром. Ослабленные заклепки должны быть срублены и удалены. Отверстия под новые заклепки рассверливают и устанавливают в них заклепки увеличенного диаметра. 1.4. Статические испытания Цель статических испытаний – проверить прочность моста крана, экспериментально оценить его напряженное и деформированное состояние. Статические испытания проводятся при нагрузке, превышающей на 25% грузо-

8

подъемность крана. При статических испытаниях мостовой кран устанавливается над опорой крановых путей на участке, оборудованном контрольным грузом или контрольным нагрузочным устройством. Тележку устанавливают в положении, при котором в главных балках моста создается наибольший изгибающий момент, вызывающий наибольший прогиб моста. Контрольный груз подвешивают к крюку испытываемого крана. Контрольный груз поднимается на высоту порядка 200-300 мм и выдерживается в этом положении в течение 10 мин. При этом не должно наблюдаться опускания груза (недержание тормоза). Под действием контрольного груза металлоконструкции главных балок упруго деформируются. Затем груз опускается и определяется величина остаточной деформации ферм (балок) крана. Измерение величины остаточной деформации рекомендуется выполнять геодезическим инструментом. При наличии остаточной деформации кран к работе не допускается до выяснения причин деформации. После чего решается вопрос о возможности дальнейшей эксплуатации крана. Кран считается выдержавшим испытания, если в течение 10 мин. поднятый груз не опустился на землю и не будет обнаружено трещин и других повреждений, а также остаточных деформаций. 1.5.

Лабораторная установка

Лабораторная работа проводится на промышленном образце кранбалки, установленной в лаборатории кафедры. Кран-балка представляет собой облегченный мостовой кран (рис. 2), состоящий из однобалочного моста 2, перемещаемого по подкрановым путям 1 механизмом передвижения 6, и грузоподъемного устройства – электрической тали 4, подвешенной к приводной тележке 5. Мост кран-балки выполнен из двутавра № 20 и жестко соединен с концевыми рамами двухколесных тележек. На одной из рам тележки размещен механизм передвижения кран-балки, обеспечивающий перемещение моста по подкрановым путям. Тормоз в механизме передвижения отсутствует. Подкрановые пути выполнены из двутавра № 24 и прикреплены к поперечным балкам здания на высоте 4.6 м от пола. Геометрические параметры путей: длина – 10, 5 м; ширина колеи – 6 м. Передвижная электроталь имеет механизм подъема с крюковой подвеской и механизм передвижения с приводной тележкой. Механизм подъема электрической тали состоит из электродвигателя, статор которого запрессован в нарезной барабан, двухпарного зубчатого редуктора, электромагнитного колодочного тормоза и крюковой подвески.

9

Рис. 2

Пуск двигателей механизмов подъема и передвижения производится при помощи магнитных реверсивных пускателей типа МКР-10. Механизм подъема имеет конечный выключатель ВК-5И, обеспечивающий ограничение высоты подъема крюка. Механизмы передвижения тали и моста кран-балки также снабжены конечными выключателями на концевых участках путей передвижения. Схема испытательной установки представлена на рис. 3. Величину стрелы прогиба и остаточной деформации балки устанавливают при помощи рейки (3) и груза (4). Для этого до подъема контрольного груза к металлоконструкции кран-балки необходимо в середине пролета закрепить на тонкой струне (2) груз массой 100-200 г на конце и отметить его положение по мерной рейке (3), или индикаторРис. 3 ному датчику (5), установленных на основании. Затем крюк нагружают контрольным грузом и после выдержки в этом положении в течение 10 мин снимают. По окончании статических испытаний крана груз отвеса при отсутствии остаточных деформаций должен занять прежнее положение.

10

1.6.

Порядок проведения работы

1.6.1. Ознакомиться с технической характеристикой и устройством кран-балки. 1.6.2. Подготовить кран-балку к обследованию. 1.6.3. Произвести осмотр несущих конструкций и узлов. 1.6.4. Выполнить экспериментальную оценку напряженного состояния моста. 1.6.5. Дать заключение о состоянии металлоконструкций и возможности их дальнейшей эксплуатации. 1.7.

Содержание отчета

1.7.1. Техническая характеристика кран-балки. 1.7.2. Результаты осмотра. 1.7.3. Эскиз металлоконструкций с указанием характерных сечений и точек. 1.7.4. Результаты статических испытаний. 1.7.5. Выводы и заключение о пригодности металлоконструкции к эксплуатации. Литература: [1], 219…211, 390…391. Работа 2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА 2.1. Цель работы Практическое освоение процедуры технического освидетельствования грузоподъемных машин. 2.2. Основные теоретические положения Техническое освидетельствование имеет целью установить, что: - кран и его установка соответствует «Правилам устройства и безопасной эксплуатации…» [4]; - кран находится в исправном состоянии, обеспечивающем его безопасную работу; - обслуживание машины соответствует правилам. Различают полное и частичное освидетельствование. Полное техническое освидетельствование грузоподъемных машин состоит из осмотра их состояния, статических и динамических испытаний под нагрузкой. При частичном техническом освидетельствовании производится осмотр грузоподъемной машины не реже одного раза в 12 месяцев, статические и

11

динамические испытания не проводятся. Полному техническому освидетельствованию грузоподъемные машины должны подвергаться перед вводом в работу (первичное техническое освидетельствование) и затем периодически один раз в три года. Редко используемые краны, работающие только при ремонте оборудования, должны подвергаться полному техническому освидетельствованию каждые пять лет. Внеочередное полное техническое освидетельствование грузоподъемных машин должно производиться в следующих случаях: а) после монтажа, вызванного установкой машины на новое место работы (например, после перебазировки башенного крана на новую площадку); б) после реконструкции грузоподъемной машины или ремонта металлических конструкций с заменой расчетных элементов или узлов с применением сварки; в) после установки полученного от завода-изготовителя нового сменного стрелового оборудования; г) после капитального ремонта или смены механизма подъема грузоподъемной машины (установка тележки, установка нового тельфера); д) после смены крюка или целиком грузовой подвески; е) после смены несущих или вантовых канатов кабель-кранов. Если кран до истечения срока был подвергнут внеочередному техническому освидетельствованию, то устанавливается новый срок, который указывается в паспорте крана. Техническое освидетельствование должно проводиться согласно руководству по эксплуатации и Правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов [4]. При техническом освидетельствовании краны должны быть осмотрены и проверены в работе его механизмы, тормоза, гидро- и электрооборудование, приборы и устройства безопасной эксплуатации, габариты. Кроме того, при техническом освидетельствовании должны быть проверены состояния: - металлоконструкций крана и его сварных (заклепочных) соединений; - грузозахватных органов, крюка и деталей его подвески; - канатов и их крепление; - блоков, осей и деталей их крепления, а также элементов подвески стрелы у стреловых кранов; - изоляции проводов и заземления электрического крана; - подкранового и подтележечного путей и ходовых колес; - освещения и сигнализации. У стреловых кранов должно быть проверено соответствие массы противовеса и балласта значениям, указанным в паспорте. Результаты осмотра и проверок должны оформляться актом, а результаты проверки состояния заземления – протоколом. Документы хранятся вместе с паспортом крана до следующего технического освидетельствования. Статические испытания крана имеют целью проверку прочности его несущей металлоконструкции и отдельных элементов. При динамических испытаниях проверяется под нагрузкой действие всех механизмов крана и их тормозов. Динамические испытания производятся грузом, на 10% превышающим

12

грузоподъемность крана, или рабочим грузом, масса которого равна грузоподъемности крана. Динамические испытания рабочим грузом облегчают их проведение для кранов большой грузоподъемности. Производятся они лишь при положительных результатах статических испытаний. Во избежание перегрузки крана при испытаниях рабочий груз должен быть проверен взвешиванием или расчетом (по объему и плотности). При этом неизбежно отклонение, которое для кранов мостового типа составляет ±5%. При испытаниях кранов с навешенным магнитом или грейфером их масса включается в массу испытательного груза. Методика динамических испытаний. При динамических испытаниях производятся повторный (2-3 разовый)подъем и опускание груза, а также проверка действия всех механизмов. Основные условия проведения этих испытаний те же, что и для статических. Например, для кранов, оборудованных двумя и более механизмами подъема, должен быть испытан каждый механизм, при этом величина груза и схема испытаний определяются в зависимости от характера их эксплуатации (раздельная или совместная работа и т.п.). Динамические испытания механизмов передвижения кранов мостового типа производятся путем раздельного перемещения крана и его тележки. Статические и динамические испытания, а также регулировка ограничителя грузоподъемности должны производиться на грузоподъемность, указанную в паспорте крана. В тех случаях, когда по условиям производства использования крана на номинальную грузоподъемность не требуется, разрешается при полном периодическом освидетельствовании производить испытания крана на меньшую грузоподъемность, при этом в паспорте крана должны быть сделана запись о том, что грузоподъемность крана снижена за ненадобностью. Соответствующее исправление должно быть сделано и на трафарете крана. По результатам статических и динамических испытаний делается заключение о состоянии крана. 3. Лабораторная установка Лабораторная работа проводится на промышленном образце кран-балки (рис. 2), установленной в лаборатории кафедры. Описание и устройство кранбалки даны в методических указаниях к лабораторной работе 1.

4. Порядок проведения работы 4.1. Ознакомиться с устройством кран-балки. 4.2. Провести проверку технической документации. 4.3. Подготовить кран-балку к осмотру. 4.4. Провести осмотр кран-балки, результаты осмотра занести в журнал. 4.5. Подготовить кран-балку к испытаниям. 4.6. Выполнить статические испытания.

13

4.7. Выполнить динамические испытания. 4.8. Записать результаты технического освидетельствования в паспорте кран-балки. 4.9. Дать заключение о состоянии кран-балки и возможности ее дальнейшей эксплуатации. 5. Содержание отчета 5.1. Эскизы кран-балки и основных ее узлов, принципиальные схемы механизмов. 5.2. Характеристика наличия и содержания технической документации на кран. 5.3. Результаты осмотра. 5.4. Результаты статических и динамических испытаний. 5.5. Заключение о состоянии кран-балки. Литература: [1], с. 307…311; [4], с. 79…85. Работа 3 ЦЕНТРОВКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА 3.1. Цель работы Практическое освоение процедуры проверки и регулирования соосности валов. 3.2. Основные теоретические положения Для нормальной работы подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин большое значение имеет правильное соединение валов или отдельных секций одного вала при помощи муфт. При сборке валов практически невозможно добиться абсолютно полного совпадения геометрических осей соединяемых валов – те или иные отклонения неизбежны. Отклонениями от соосности валов являются сдвиг и перекос (рис. 4). Под сдвигом понимают параллельное (радиальное) смещение оси одного вала относительно другого на некоторую величину «е», вызывающее радиальное биение валов и муфт, которое создает дополнительные напряжения в валах, муфтах и подшипниках. Перекос валов – это пересечение их осей под углом « ϕ », вызывающее торцевое биение плоскостей разъема полумуфт.

Рис. 4

14

В процессе монтажа и эксплуатации механизмов возможно нарушение взаимного расположения соединительных муфт на концах валов, которое является следствием перекоса и смещения соединяемых валов или неточности изготовления и монтажа самих муфт. Допустимые величины перекосов и радиальных биений валов зависят от числа их оборотов. Нормы на допустимые величины перекосов и радиального биения указываются в сборочных чертежах или в инструкциях по монтажу и эксплуатации, а также приводятся в справочной и специальной литературе. Методы проверки соосности муфт и валов одинаковы.

Рис. 5

Величины е и ϕ определяются с помощью инструментов и приспособлений. Наиболее точно величина радиального биения валов и муфт определяется при помощи индикаторов и скоб, скоб и микрометра, а менее точно при помощи линейки, щупов и скоб (рис. 5, рис. 6). Величины радиального биения валов устанавливаются путем измерения величин b1, b2 и b3 при повороте валов на 900, 1800 и 2700, где b1, b2 и b3 - расстояния между концами измерительных скоб. Величина торцевого биения (перекоса) устанавливается путем измерения вели-

Рис. 6

15

чин а1 и а2 с помощью мерных клиньев (рис. 6,б), скобами (рис. 6,в) и другими приспособлениями. При равенстве величин а1 и а2 торцевое биение отсутствует. У втулочно-пальцевых муфт радиальное биение наружных поверхностей и торцевое биение поверхностей разъема не должно превышать 0,03÷0,05 мм. Для муфт типа М3 и М3П перекос осей не должен превышать 30′, а радиальное смещение – 0,3÷0,8 мм (в зависимости от диаметра муфты) при соблюдении радиального зазора между зубчатыми втулками. 3.3. Методика выполнения работы Завершающей операцией монтажа соосных валов электродвигателя и редуктора является их центровка – проверка и регулирование их соосности. Центровку механизмов, находящихся в эксплуатации, следует производить, когда максимальная величина сдвига валов превышает 0,3 мм, а наибольшая разность зазоров при перекосе валов превышает 0,001 наружного диаметра полумуфт. 3.3.1. Перед центровкой необходимо проверить правильность расточки и посадки полумуфт на концы валов. Эту проверку делают при помощи индикатора. Метод контроля заключается в измерении радиального биения по наружной цилиндрической поверхности полумуфты (рис. 7,а) и торцевого биения (рис. 7,б). При проворачивании полумуфт с лежащим в подшипниках валом радиальные и торцевые биения не должны превышать 0,03 мм для муфт диаметром до 200 мм, 0,04 мм для муфт диаметром от 200 до 400 мм, а при диаметре муфт более 400 мм биение не должно превышать 0,05 мм. 3.3.2. После проверки биения полумуфт вал проверяют на сдвиг. Для этого на цилиндрических плоскостях обеих полумуфт наносят по метке (риске) и затем измеряют зазоры между образующими полумуфт, пользуясь линейкой (рис. 8,а) в четырех положениях (каждое должно быть смещено относительно другого на 900).

Рис. 7

16

Рис. 8

После этих измерений обе муфты поворачивают на 1800, замеры повторяют и строят круговые диаграммы, представленные на рис. 8,б, где слева изображена диаграмма 1, построенная по результатам первого измерения, а справа – диаграмма II, построенная по результатам второго измерения. Величины, на которые необходимо сдвинуть один из валов для того, чтобы центры совпали (сдвиг центров), определяют по формулам: à1 − à3 à11 − à13 + 2 2 ; àâ = 2

à2 −à4 àã =

2

+ 2

à 12 − à 14 2

,

где à â – необходимый сдвиг центров по вертикали (вверх или вниз); à ã – необходимый сдвиг центров по горизонтали (влево или вправо). 3.3.3. После проверки и ликвидации сдвига центров валов (если он об-

Рис. 9

наруживается) по муфте выверяют перекос валов, для этого замеряют зазоры между торцами полумуфт в тех же положениях, что и при поверке на сдвиг (рис.9,а). На основе результатов замеров строят, пользуясь описанным выше методом, круговые диаграммы, представленные на рис. 9,б. Измерения зазоров между торцами полумуфт, необходимые для устранения перекосов валов, находятся по формулам:

17 b1 − b3 b11 − b13 + 2 2 bâ = ; 2

b2 − b4 b12 − b14 + 2 2 , bã = 2

где bв - измерение зазора по вертикали, мм; bг - измерение зазора по горизонтали, мм. Для того, чтобы ликвидировать перекос, необходимо произвести соответствующее перемещение двигателя и редуктора или одного из них, т.е. изменить наклон. 3.4. Содержание отчета 1. Описание возможных отклонений от заданного расположения геометрических осей соединяемых валов. 2. Описание способов контроля взаимного расположения соединяемых валов. 3. Проверка и регулирование соосности (центровка) электродвигателя и червячного редуктора, соединенных при помощи упругих втулочно-пальцевых муфт. Литература [1], с. 221…225. Работа 4 МОНТАЖ, РЕГУЛИРОВКА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОЛОДОЧНЫХ ТОРМОЗОВ 4.1. Цель работы Изучение конструкции различных типов колодочных тормозов и практическое освоение процедур монтажа, технического обслуживания и регулировки колодочных тормозов, применяемых в грузоподъемных машинах. 4.2. Основные теоретические положения 4.2.1. Конструкции колодочных тормозов. В ПТС и ДМ широко применяются колодочные тормоза разнообразных конструкций, состоящие из рычагов и двух колодок, диаметрально расположенных относительно тормозного шкива и различающихся в основном схемой рычажной системы. Торможение механизма с помощью колодочных тормозов происходит в результате создания силы трения между тормозным шкивом, связанным с одним из валов механизма и тормозной колодкой, укрепленной на рычагах тормоза, установленного на металлоконструкции крана или тележки. Замыкающая сила в современных конструкциях колодочных тормозов создается в большинстве случаев с помощью сжатой пружины.

18

В качестве размыкающего устройства (привода рычажной системы тормоза) используются специальные электромагниты, электрогидравлические и электромеханические толкатели, включаемые параллельно двигателю механизма (рис.10, рис. 11). Размыкание тормоза происходит одновременно с включением приводного двигателя. При выключении питания двигатель выключается, а тормоз под действием замыкающей силы останавливает механизм.

Рис. 10

Рис. 11

4.2.2. Монтаж и техническое обслуживание тормозов Тормоза, как правило, поставляют в собранном виде в составе крупных (приводных) блоков. В тех случаях, когда они не входят в состав более крупных блоков, их устанавливают в рабочем положение в процессе монтажа. При этом необходимо обеспечить следующие требования. Перед установкой тормоза производится проверка комплектности поставки, наличия сертификатов у пружин и данных заводской проверки, ревизия состояния элементов и узлов тормоза. При ревизии производят: снятие защитного покрытия, удаление загрязнений, следов масла и краски с тормозного шкива, проверку размеров и правильности форм поверхности шкива, функциональной способности элементов. При этом в обязательном порядке проверяют биение, овальность и конусность шкива, зазоры между тормозным шкивом и фрикционными накладками; величину поверхности контакта шкивов и накладок; перекос и эксцентриситет накладок. Тормозные шкивы больших размеров проверяют на статическую и динамическую сбалансированность. Нормы точности монтажа: - биение, овальность и конусность шкива не более 0,0005 диаметра шкива; - радиальное смещение центра окружности колодок относительно центра тормозного шкива не должно превышать 0,3 мм; - перекос колодок на шкиве – 0,1÷0,2 мм на 100 мм ширины шкива; - площадь поверхности прилегания накладок к поверхности шкива должна быть не менее 80-85% номинальной;

19

- при отсутствии специальных требований зазоры между колодками и шкивом обеспечивают в следующих пределах: 1-1,25 мм при диаметре шкива 300 мм; 1,5-1.75 мм при диаметре 400-500 мм и 2-2,5 мм – при диаметре 600800 мм.; - радиальный зазор между тормозным шкивом и фрикционными накладками тормозных колодок должен быть одинаков по всей дуге прилегания (разность зазоров не более 0,1 мм). Величина радиального зазора устанавливается регулировочными винтами, которые стопорятся после окончания регулировки с помощью контргаек. На нужный тормозной момент тормоз регулируют по длине замыкающей пружины, соответствующей этому моменту. Это значение длины указывают непосредственно на скобе, охватывающей замыкающую пружину, или в сертификате на пружину, которыми должны быть снабжены все пружины с указанием результатов заводской проверки. У тормозов с гидротолкателями (типа ТТ, ТКТГ и др.) в гидроцилиндры необходимо заливать всесезонное масло марки ВМГ-3 или жидкости для гидротормозов ГТХ-22, ГТИ. 4.2.3. Техническое обслуживание тормозов Причиной неудовлетворительной работы тормозов обычно является износ тормозного шкива и обкладок. Тормоза кранов осматривают в начале каждой смены. Во время ежедневного осмотра тормоза проверяют: - отсутствие трещин в тормозных шкивах, проушинах и рычагах; - износ обкладок; - отход колодок; - ход якоря. При выработке и задирах рабочей поверхности шкива до 0,5 мм шкив зачищают на месте, не снимая его. Не допускается наличие задиров и местных выработок, превышающих 2-3 мм. Величина износа тормозных накладок в средней части не должна превышать 50% от начальной толщины, а наибольшая – 65%. При износе до 0,5÷0,7 первоначальной толщины или до появления заклепок, которыми они крепятся к колодкам, их заменяют новыми. Крепят накладки к колодкам латунными, медными или алюминиевыми заклепками. Они должны быть утоплены в накладку не менее, чем на половину ее толщины. Не следует располагать заклепки ближе чем на 15 мм от края накладки. Расстояние между рядами заклепок не более 80-100 мм. При проверке плотности прилегания колодок к тормозному шкиву используют бумажные полосы, зажимаемые колодками. На участке неплотного прилегания колодок к шкиву бумажные полоски будут легко выдергиваться. Отходы колодок, проверяемые щупом, должны быть примерно одинаковы. Если отход одной колодки превышает другой в полтора раза, то требуется регулировка тормоза.

20

Кроме износа шкива и футеровочного материала, у тормозов разрабатываются отверстия в рычагах, и также изнашиваются валики и оси и разрабатываются тяги. Оси и валики, изношенные свыше 5% своего первоначального диаметра или приобретшие овальность более 0,5 мм, а также рычаги, на которых появились трещины, необходимо заменить. Отверстия, разработанные свыше 5% начального диаметра, следует пройти разверткой и установить после этого новые оси и валики, соответствующие увеличенному диаметру отверстия. На всех валиках тормозных устройств нужно устанавливать шплинты и контргайки. Установка шплинтов без шайб не допускается. Во время периодических осмотров тормозов необходимо обращать внимание на следующее: - во время работы магнит не должен сильно шуметь и нагреваться свы0 ше 105 С; - все гайки на болтах должны быть плотно затянуты; - рычаги и скобы должны свободно качаться на своих пальцах без заедания, но и без люфтов; - фиксаторы должны надежно удерживать колодки в определенном положении, но не мешать их самоустановке; - нигде не должно быть следов повреждений и трещин, особенно на пружинах и скобе; - температура шкива не должна превышать 2000С. Его поверхность должна быть ровной и чистой, без следов масла и грязи. Масленки пальцев рекомендуется набивать с помощью шприца один раз в месяц универсальной среднеплавкой смазкой УС (солидол) при низкой и нормальной температуре и универсальной тугоплавкой УТ (консталин) в горячих и литейных цехах. Неполадки колодочных короткоходовых тормозов и способы их устранения приведены в табл.1. 4.2.4. Порядок регулировки двухколодочного тормоза с короткоходоым электромагнитом. Регулирование тормоза выполняют в такой последовательности: устанавливают нормальный ход якоря электромагнита, равномерный отход колодок от шкива, длину рабочей пружины. Установка начального хода якоря электромагнита (рис.10 ) производится вращением штока 1 за квадратный хвостовик, удерживая «регулировочные» гайки (11) обычным ключом, находящимся в левой руке. Шток вращают специальным ключом до тех пор, пока ход якоря не достигнет нормальной величины. Замыкающая пружина при этом должна прижимать колодки к тормозному шкиву. Ход якоря не должен превышать величин, указанных в табл. 2. Следует иметь ввиду, что начальный ход якоря не должен превышать половины номинального хода якоря.

21

Таблица 1 Неполадки колодочных короткоходовых тормозов и способы их устранения Способы устранения Вид неполадки Причины неполадок Отжимная гайка не держит Прижать отжимную гайку груз к пружинам Заедание в шарнирах рычажУстранить заедание, сманой системы, отсутствие смаззать кольца ки в кольцах Надежно законтрить пруГлавная пружина ослабла жинные гайки Тормоз не Промыть шкивы и колодки держит груз Попадание смазки на шкив керосином Полное сжатие вспомогательСменить обкладки ной пружины вследствие чрезмерного износа обкладок Сменить главную пружину Поломка главной пружины и полностью отрегулировать тормоз Сменить порванный проОбрыв подводящих проводов вод Сгорела катушка электромагСменить катушку нита Слишком большой ход якоря Установить нормальный вследствие чрезмерного изноход якоря Тормоз не разса обкладок мыкается Прилипание колодок к загряз- Промыть шкив и колодки ненному шкиву керосином Чрезмерное натяжение глав- Установить правильное наной пружины тяжение главной пружины Устранить заедание, смаЗаедание рычажной системы зать пальцы Обеспечить прилегание Неплотное прилегание якоря к шабрением поверхностей, сердечнику проверить на краску Установить нормальный Электромагнит Слишком большой ход якоря ход якоря греется и гудит Чрезмерное натяжение глав- Установить правильное наной пружины тяжение главной пружины Устранить заедание, смаЗаедание рычажной системы зать пальцы

22

Род тока Переменный Постоянный

Таблица 2 Ход якоря колодочного короткоходового тормоза, мм (номинальный/предельный) Тип тормоза 100 200 300 200/100 300/200 9/13 10,5/15,5 15/22,5 10/14,5 12/17,5 2/2,9 2,5/3,6 3/4,5 1,8/2,7 2,5/3,6

Ход якоря проверяют калибром или специальным ключом, поставляемым заводом изготовителем вместе с тормозом. После установки хода якоря «регулировочные» гайки должны быть надежно законтрены. Установка одинакового начального зазора между колодками и шкивом производится регулировочным упорным болтом (8) при разомкнутом тормозе. Для размыкания тормоза без включения электромагнита необходимо «отжимную» гайку (9) прижать к гайке (11), перевести по штоку до упора тормозной рычаг, а затем, удерживая ее от проворачивания, вращением штока подвинуть якорь электромагнита до соприкосновения с сердечником. Рычаги тормоза при этом окажутся разведенными на величину хода якоря электромагнита. После чего, вращая регулировочный винт (8) и ослабляя контргайку, достигают равномерного распределения зазора на обе тормозные колодки. Проверяют зазор щупом и надежно фиксируют регулировочный винт контргайкой, а гайку (9) снова плотно прижимают к гайке (11). В процессе выполнения указанных выше регулировок категорически запрещается трогать пружинные гайки, фиксирующие длину главной пружины, отрегулированной на заданный тормозной момент (тормозной момент является основным показателем работы тормоза). В случае ослабления главной пружины, что может явиться одной из причин того, почему тормоз «не держит» груз, пружину следует осадить путем вращения штока за квадратный хвостовик, при удержании от вращения гайки (11) к застопоренной на штоке гайке (2). При этом гайка (11), перемещаясь по штоку, обеспечивает требуемую осадку пружин, при которой она развивает усилие, необходимое для создания заданного тормозного момента. 4.3. Методика выполнения работы Для выполнения работы рекомендуется следующая последовательность: - изучить конструкции тормозов с помощью натурных образцов и плакатов. При этом рассмотреть назначение и особенности конструкции отдельных элементов тормоза и размыкающих устройств, вопросы технического обслуживания, разборки и сборки тормоза, съема колодок и замены фрикционных элементов. - произвести ревизию состояния тормоза; - освоить процедуру регулировки двухколодочного тормоза с короткоходовым электромагнитом с учетом норм точности монтажа; - произвести оценку пригодности тормоза к эксплуатации.

23

4.4. Содержание отчета 4.4.1. Краткое описание схемы изучаемого тормоза. 4.4.2. Описание процедуры технического обслуживания и надзора за тормозом данной конструкции. 4.4.3. Результаты ревизии, монтажа и регулировки тормоза. 4.4.4. Заключение о пригодности тормоза к эксплуатации. Литература [1], с. 230; [4], с. 9…12.

24

Содержание Общие указания ……………………………………………………………3 Охрана труда и техника безопасности …………………………………... 4 Библиографический список………………………………………………. 5 Работа 1. Обследование металлоконструкций мостовых кранов…………. 5 1.1. Цель работы ……………………………………………………….... 5 1.2. Основные теоретические положения ………………………………5 1.3. Осмотр и ремонт металлоконструкций…………………………..... 6 1.4. Статические испытания ……………………………………………. 7 1.5. Лабораторная установка ………………………………………….... 8 1.6. Методика выполнения работы …………………………………….. 10 1.7. Содержание отчета ………………………………………………..... 10 Работа 2. Техническое освидетельствование грузоподъемного крана.……10 2.1. Цель работы ………………………………………………………... 10 2.2. Основные теоретические положения …………………………….. 10 2.3. Лабораторная установка …………………………………………... 12 2.4. Методика выполнения работы ……………………………………. 12 2.5. Содержание отчета ………………………………………………… 13 Работа 3. Центровка электродвигателя и червячного редуктора………….. 13 3.1. Цель работы ………………………………………………………... 13 3.2. Основные теоретические положения …………………………….. 13 3.3. Методика выполнения работы ……………………………………. 15 3.4. Содержание отчета ………………………………………………… 17 Работа 4. Монтаж, регулировка и техническая эксплуатация колодочных тормозов…………………………………………..... 17 4.1. Цель работы ………………………………………………………... 17 4.2. Основные теоретические положения …………………………….. 17 4.3. Методика выполнения работы ……………………………………. 22 4.4. Содержание отчета ………………………………………………… 23 Содержание …………………………………………………………………... 24