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第五章起重机械专用零部件 土木工程学院李丽 1 第一节钢丝绳与滑轮 一 钢丝绳1 钢丝的材料与制造优质钢锭热轧 6mm的圆钢 再经过多次冷拔使之成为 0 4 3 mm的钢丝 通过这样的处理 钢丝的抗拉强度可达 1400 2000 MPa 2 按照钢丝的韧性钢丝分为 特级 用于制造载人钢丝绳 级 用于制造起重机械用钢丝绳 级 用于制造系物钢丝绳 3 按照钢丝表面钢丝分为 光面钢丝 钢丝表面不做任何处理 镀锌钢丝 钢丝表面镀锌 防潮 防锈 耐酸 镀铅钢丝 钢丝表面镀铅 耐酸 4 2 钢丝绳的特点 强度高 承过载能力强 工作安全可靠 不会突然断裂 可在特殊环境下工作 无噪音 重量轻 成本低 5 3 钢丝绳的种类与构造 按捻绕次数 单重绕 是由一定数量的钢丝拧制而成 刚性大 耐磨 挠性差 一般做支撑绳 双重绕 是由多根单绕绳拧制而成 挠性好 是起重机用绳 三重绕 是由多根双绕绳拧制而成 挠性特好 但钢丝细 易磨损 起重机不用 6 按丝成股和股成绳的旋向分为 同向捻 丝成股和股成绳的绕制方向是相同的 挠性好 寿命长 通过预变形处理防止松散 交互捻 丝成股和股成绳的绕制方向是相反的 刚性大 寿命低 不易松散 7 8 按钢丝绳中钢丝与钢丝的接触分为 点接触 绳股中钢丝的直径相同 内外层的节距不等 线接触 绳股中钢丝的直径不相同 有X W T三种 面接触 绳股制成特殊形状 如三角股 扁股等 9 10 11 按绕制方向 左旋和右旋 多用右旋 12 不旋转钢丝绳 13 4 绳芯作用 提高绳的挠性 弹性 润滑性 材料 有机芯 浸油的棉 麻 提高绳的挠性 弹性 润滑性 但不能承横向载荷 不耐高温 石棉芯 性能同上 但耐高温 金属芯 能承横向载荷 耐高温 但挠性差 14 5 钢丝绳的标记 例 6 19 1 6 12 20 1700 镀锌 Z同GB1102 74意义 6股 每股19根钢丝 钢丝的排列顺序为第一层1根 第二层6根 第三层12根 绳直径是20mm 公称抗拉强度是1700MPa 级钢丝 钢丝表面镀Zn 右旋 同向捻 国家1974年颁布的第1102号标准 例 6w19 7 7 20 1700 镀锌 Z同GB1102 74意义 6股W型钢丝绳 绳芯是金属芯 7股 每股7根钢丝 其他同上 15 6 钢丝绳的选择 钢丝绳受力情况 拉伸 扭转 弯曲 挤压 接触 这些载荷中既有动载荷又有静载荷 主要载荷是拉伸静载荷 钢丝绳的结构 丝直径 螺旋角 股数 绳芯均不同 经验公式 式中 Sp 钢丝绳的破断拉力 K 安全系数 折算系数 A b绳中全部钢丝破断拉力总和 A为钢丝总面积 b为钢丝抗拉强度 16 7 提高钢丝绳寿命的措施 避免反向弯曲 增加滑轮和卷筒的直径 降低滑轮和卷筒材料的硬度 搞好绳的润滑 17 8 钢丝绳的报废 GB5972 86中钢丝绳的报废标准规定 钢丝绳使用的安全程度由下列项目判定 断丝的数量和性质 绳端断丝 断丝的局部聚集 断丝的增加率 绳股断裂 由于绳芯损坏而引起的绳径减小 弹性减小 外部及内部磨损 18 9 钢丝绳绳端的固接方法 绳卡固定 编结法 楔套固定法 灌铅法 压套法 19 20 二 滑轮 功用 引导绳并使其改变运动方向 材料 铸铁 工艺性好 易切削 便宜 对绳损伤小 强度低 易脆断 铸钢 工艺性不好 硬 绳磨损大 强度高 不断裂 球墨铸铁 工艺性好 有一定的强度和韧性 不裂 结构 轮毂 轮辐 轮缘 21 22 直径 D ede 工作类型系数 d 钢丝绳的直径 效率 考虑绳的僵性和磨损 23 第二节滑轮组与卷筒 一 滑轮组1 定义 由钢丝绳依次绕过若干个定滑轮和动滑轮组成的联合装置 24 25 2 滑轮组的种类 按工作原理省力滑轮组 分单联和双联 一般多用单联滑轮组 单联滑轮组中 只有一根绳 绳的一端固定 一端为自由端 增速滑轮组 增速但费力 26 27 3 滑轮组的倍率 滑轮组中承重钢丝绳的根数与驱动钢丝绳的根数之比称为滑轮组的倍率a 也可以用绕入卷筒钢丝绳的速度和重物的起升速度之比表示滑轮组的倍率 即对于单联滑轮组 Z驱动等与1 所以a Z承载 28 4 单联滑轮组中钢丝绳最大拉力 理想情况下 S1 S2 S3 Q a 29 实际情况 即考虑了钢丝绳的僵性和摩擦后 S1 S2 S3 Sa 若用滑轮的效率表示 有S1S2 S1 S3 S Sa 1 Sa 2 a 2Sa Sa 1 Sa 1 a 1 30 而全部Q由a根钢丝绳来承担 所以 S1 S2 S3 Sa 1 Sa Q即S1 S1 a a 1 QS1 1 2 Q 31 5 滑轮组的效率 n 32 二 卷筒 1 功用贮绳 将绳的回转运动转换为直线运动 2 类型按卷筒表面 光面和槽面卷筒按贮绳层数 单层和多层 33 34 按卷筒形状 柱形 锥形 曲线形 3 钢丝绳在卷筒上的固定 35 36 4 钢丝绳进出滑轮和卷筒的偏角 37 三 吊钩 功用 取物装置 材料 20 16Mn 20Mn等 制造 锻造 不小于20mm厚的钢片铆接 但决不允许铸造 类型 1 长钩两根轴 滑轮奇数偶数均可 但有效起升高度小一些 2 短钩一根轴 滑轮在吊钩两侧 必须用偶数个滑轮 外形高度小 但横梁重量大 尺寸大 38 3制动器 一 功用控制机械的运动速度 使其减速或停止 二 类型按工作状态 1 常闭式 经常处于合闸状态 机构工作时借外力松闸 2 常开式 经常处于松闸状态 需制动时借外力合闸 3 综合式 通电常开 断电常闭 39 按构造 1 带式 结构简单 紧凑 制动力矩大 但制动轴产生较大的弯矩 带磨损不均匀 2 块式 制动力矩小 放在高速轴上 3 片式 合闸力为轴向力 用较小的力就可以获得较大的制动力矩 增加摩擦片数就可以增加制动力矩 但散热差 4 锥式 利用锥形结构产生摩擦力 5 特种 棘轮停止器 防逆转 40 三 常用制动器 1 短行程电磁铁双块式制动器特点 结构简单 紧凑 制造安装方便 成对制动块压力相互平衡 但电磁铁吸合时冲击和噪声大 松闸力小 用于中小型起重机 41 42 2 带式制动器 特点 结构简单 带的拉力作用引起制动轮轴弯曲 磨损不均匀 散热差 43 44 3 棘轮停止器 特点 构造简单 工作可靠 但冲击大 有噪音 45 46 4卷扬机 一 定义以电动机为动力 并通过各种不同的传动型式使卷筒作回转运动的一种小型机械 47 二 常用卷扬机 1 电动可逆式卷扬机特点 卷筒的正反转由电动机控制 逆转重物下降 断电立即制动 安全可靠 操纵简便 易远距离自动控制 但重物不能加速下降 电动机逆转需消耗功率 电动机要带栽起动 性能