Основные сведения

Строительные лебедки представляют собой грузоподъемные ме­ханизмы, предназначенные для подъема или перемещения грузов на строительно-монтажных, ремонтных и погрузочно-разгрузочных работах с помощью каната, навиваемого на барабан или протяги­ваемого через рычажный механизм.

Лебедки подразделяют:

• по виду привода – на ручные (с ручным приводом) и привод­ные (с механическим приводом);

• по назначению – на подъемные (для подъема груза), тяговые (только для перемещения груза по горизонтальной или наклонной поверхности);

• по числу барабанов – на одно-, двухбарабанные, без бараба­на (с канатоведущим шкивом) и рычажные.

Главным параметром лебедок является тяговое усилие каната (кН).

Ручные лебедки позволяют получить тяговое усилие каната от 12, 5 до 50 кН и канатоемкостью барабана до 200 м. Приводные лебедки развивают тяговое усилие до 125 кН, имеют канатоемкость барабана от 80 до 800 м при скорости каната от 0, 5 до 0, 1 м/с.

Приводные лебедки приводятся в действие, как правило, от электродвигателей, подключаемых к сети постоянного или переменного тока. У реверсивных однобарабанных лебедок имеется жесткая неразмыкаемая кинематическая связь между электродвигателем и барабаном; подъем и опускание груза осуществляются реверсируемым электродвигателем.

Однобарабанные реверсивные лебедки (рис. 4.1) выпол­нены по единой конструктивной схеме, имеют П-образную компоновку и рассчитаны на легкий режим работы. Кинематическая схема электрореверсивной лебедки с полиспастом приведена на рис. 4.2.

а) б)

Рис. 4.1. Электрореверсивная лебедка: а – общий вид, б – конструкция:

1 – рама, 2 – электродвигатель, 3 – электрооборудование, 4 – тормоз,

5 – редуктор, 6 – барабан

Рис. 4.2. Схема электрореверсивной лебедки с полиспастом: 1 – электродвигатель, 2 – соединительная муфта с колодочным тормозом, 3 – двухступенчатый редуктор, 4 – зубчатая муфта, 5 – канатный барабан, 6 – канат, 7 – неподвижные блоки, 8 – подвижные блоки полиспаста, F_нб – усилие в канате, набегающем на барабан, Q – масса поднимаемого груза

Лебедки могут использов­аться как самостоятельно действующие подъемно-транспортные механизмы, а также входить в комплект строительных подъемников, кранов и других подъемных устройств, не предназначенных для подъема людей.

Барабан 5 лебедки (см. рис. 4.2) приводится в движение электродвигателем 1 через муфты 2, 4 и редуктор 1. Наружная поверхность одной из полумуфт муфты 2 используется в качестве тормозного шкива двухколодочного тормоза.

Редуктор необходим для увеличения крутящего момента электродвигателя

М_вм = М_вщ uh, (4.1)

где М_вм – крутящий момент на ведомом валу редуктора, момент, передаваемый на барабан лебедки от электродвигателя через редуктор, М_вщ – крутящий момент на валу электродвигателя; u – передаточное число редуктора; h – КПД редуктора.

Интенсивность работы и загрузки механизмов подъема характеризуется группой классификации (режима) механизма. В соответствии с требованиями ИСО 4301/1 установлены восемь групп классификации (режима) механизма М1, М2,..., М8. Длительность работы электродвигателя механизма в процентах от общего времени работы характеризуется продолжительностью включения (ПВ).

Взаимосвязь группы классификации (режима) механизма и продолжительности включения приведена в табл. 4.1 [3].

Таблица 4.1

Передаточное число редуктора

u = n_дв/n_бар, (4.2)

где n_дв и n_бар – частоты вращения валов электродвигателя и барабана соответственно.

Полиспастный механизм (полиспаст) в грузоподъемных машинах служит для выигрыша в силе, т.е. для получения минимально возможного натяжения каната, набегающего на барабан лебедки.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность. Кратность полиспаста (его передаточное отношение) определяется отношением числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей, подходящих к барабану, или отношением скоростей барабана и груза,

(4.3)

где v_бар – окружная скорость барабана лебедки, v_гр – скорость подъем груза.

В мостовых кранах для обеспечения вертикального подъема груза применяют сдвоенные полиспасты рис. 4.3 [1].

Вариант исполнения одинарного четырехкратного полиспаста показан на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Схема механизма подъема с одинарным четырехкратным полиспастом: 1 – барабан, 2 – канат, 3 и 5 – неподвижные блоки, 4 и 6 – подвижные блоки

Статическое усилие (без учета динамических нагрузок) в набе­гающей на барабан ветви каната полиспаста [1]

(4.4)

где Q – грузоподъемность крана; g – ускорение свободного падения, n_гр – число ветвей полиспаста, на которых подвешен груз; – КПД полиспаста.

Для одинарных полиспастов

n_гр = m. (4.5)

Для сдвоенных полиспастов

n_гр = 2m. (4.6)

Величина КПД полиспаста зависит от КПД блоков и их числа n_бл в полиспасте. КПД полиспастов с блоками на подшипниках качения, для которых КПД блока h _бл = 0, 98, приведены в табл. 4.2 [1, 2].

Таблица 4.2

Коэффициенты полезного действия полиспастов