maturski rad kranovi i dizalice.pdf
DESCRIPTION
dizalice i kranovi matrski rad. male rucen dizalice, dizalicas navojnim vretenom.TRANSCRIPT
- - 1 - -
Predmet:
Transportni uređaji
Tema:
Ručna dizalica sa zavojnim vretenom
- - 2 - -
SADRŽAJ:
UVOD.............................................................................1
KOTURI I KOTURAČE..........................................................1
MALE DIZALICE....................................................................4
RUČNA DIZALICA SA ZUPČASTOM POLUGOM............4
RUČNA DIZALICA SA ZAVOJNIM VRETENOM..............5
RUČNA HIDRAULICNA DIZALICA....................................8
PNEUMATSKE DIZALICE..................................................10
BUBNJEVI ZA VUČU..........................................................11
BUBNJEVI ZA VUČU SA RUČNIM POGONOM..............11
BUBNJEVI ZA VUČU SA MOTORNIM POGONOM........11
TARNI BUBNJEVI................................................................11
OKRETNE DIZALICE..........................................................12
ZIDNA OKRETNA DIZALICA............................................12
OKRETNA DIZALICA SA FIKSNIM STUBOM................12
DIZALIČNA(KRANSKA)KOLICA.....................................13
KRANOVI..............................................................................14
MOSTNI KRANOVI..............................................................14
PORTALNI I POLUPORTALNI...........................................15
OKRETNI KRANOVI...........................................................16
DERIK KRANOVI................................................................16
TORANJSKI KRANOVI......................................................17
- - 3 - -
UVOD: KOTURI I KOTURAČE Kao sto je već napomenuto, koturi kod dizalični mehanizama služe za promjenu pravca
savitljivog elementa.MeĎutim, za podizanje i spuštanje manjih tereta, naručito u
graĎavinarstvu, koturi se često koriste kao samostalne jedinice.Na slici 4.1. je prikazan
kotur preko kojeg je prebačeno uže na čiji je jedan kraj obješen teret Q a sa druge strane
djeluje sila Fu.Teret Q ima pravac dejstva Zemljine teže, dok pravac sile Fu može biti
različit.Pri dizanju tereta položaj ose obrtanja kotura se ne mijenja, pa se ovakav kotur
naziva nepokretni kotur.U ovom slučaju je put sile jednak putu tereta.
slika 4.1. Nepokretni kotur
Uzimajuči u obzir otpore pri okretanju kotura može se pisati da je Fu > Q, a njihov
odnos:
gdje je: Fu[N]- sila u užetu uzevši u obzir otpore pri okretanju kotura
Fo[N]- sila u užetu ako se u obzir ne uzimaju otpori pri
kretanju
η- stepen korisnog djelovanja nepokretnog kotura
ε=1,05- za klizna lezišta, odnosno η= 0,95
ε=1,02- za kotrrljajne ležajeve, odnosno η=0,98 naziva se
koeficijent otpora kotura.
Ukoliko se pri dizanju tereta, položaj ose obrtanja kotura mijenja(sl. 4.2) i put sile nije
jednak putu tereta(hQ≠hF)takav kotur nazivamo pokretni kotur.Uzimajući u obzir otpore
pri prelasku užeta preko kotura može se reći da je:
Kako je:
može se pisati da je sila u užetu
a stepen korisnosti kotura:
- - 4 - -
gdje je ε ≈ 1,05 za klizna ležišta,
odnosno η=0,976.
ε ≈ 1,02 za kotrljajne ležajeve, odnosno η=0,99.
slika 4.2. Pokretni kotur
Kod primjera na slici 4.2b put sile je jednak polovini puta
tereta.Uzmu li se u obzir otpori pri kretanju užeta preko
kotura tada je:
Pritisak na osovinu kotura tj. sila kojom se pomjera kotur i diže teret je:
Stepen korisnog djelovanja ovog kotura je:
gdje je: Fp[N]- pritisak na osivinicu kotura gdje je uzet u obzir otpor
pri okretanju kotura
Fp0=2*Q[N]- pritisak na osovinu kotura ako se ne uzima u
obzir otpor pri okretanju kotura
ε ≈ 1,05 za klizna ležišta, odnosno η=0,976.
ε ≈ 1,02 za kotrljajne ležajeve, odnosno η=0,99.
Iz rečenog je vidljivo da je stepen korisnog djelovanja pokretnog kotura nešto veći nego
nepokretnog.
Ukoliko se savitljivim elementom spoji
dva ili više koturova, dobija se
koturača.Na slici 4.3 prikazane su
konstruktivne sheme koturača kod kojih
se smanjuje vučna sila.Najmanja sila
zatezanja užeta je u prvom kraku, a
najveća u kraku z +1, gdje je z-broj
koturova koturače.
Može se približno uzeti da je :
slika 4.3. Koturače
- - 5 - -
Koturovi
Koturača
MALE DIZALICE
Male dizalice su mehanizmi za dizanje koji imaju ograničenu i relativno malu visinu
dizanja.Dizanje se izvodi pomjeranjem zupčaste poluge, zavojnog vretena ili klipa.U ovu
grupu se ubrajaju:
a) Ručne dizalice sa zavojnim vretenom,
b) Ručne dizalice sa zupčastom polugom,
c) Hidraulične dizalice sa pokretnim klipom,
d) Pneumatske dizalice i dr.
RUČNA DIZALICA SA ZUPČASTOM POLUGOM Dizalice sa zupčastom polugom (sl.4.4.) najčešče se izraĎuju za nosivosti do 10t i relativno
malom visinom dizanja 300 do 400 mm. Imaju srazmjerno malu težinu i lahko se
prenose.Uglavnom se koriste u radionicama pri izvoĎenju montažnih radova.Nedostatak im
je mala visina dizanja i visoka cijena izrade.Sastoje se od tijela 1 koje se izraĎuje livenjem ili
od debljih limova, zupčaste poluge 2 na čijem se gornjem kraju nalazi glava 3, a na donjem
kraju stopalo zupčaste poluge 4.Poluga se pokreče pomoću zupčanika, koji dobijaju pogon
od ručice 5.Da bi se teret mogao zadržati na odreĎenoj visini ili da bi se spriječilo njegovo
naglo padanje, ove dizalice imaju tzv. sigurnisnu ručicu sa zupčastim zadrzačem (sl.4.4b).
- - 6 - -
slika 4.4. Dizalica sa zupčastom polugom
Princip rada sigurnosne ručice je isti kao kod automatske kočnice sa zavojnim
vretenom.Dužina kraka ručice kod ovih dizalica je 200 do 250 mm, broj zuba malog
zupčanika 4 do 5, a prenosni odnos svakog zupčastog para nije veči od 4.Za prihvatanje
tereta služi glava 3 ili stopalo poluge 4 pri čemu treba voditi računa da se stopalo može
opteretiti samo sa 1/2 nosivosti dizalice (nosivosti glave).
Sila kojom je potrebno djelovati na ručicu da bi se izvršilo dizanje odreĎenog tereta može se
izračunati iz momentne jednačine:
gdje je: Fr [N] - sila kojom treba djelovati na ručicu
Q [N] - težina tereta
l=0,25 - 0,4 [m]- dužina kraka ručice
r [m] - radius podionog kruga zupčanika čiji su zubi u
zahvatu sa zubima poluge
i=4,5 - 25 - ukupni prenosni odnos zupčastog prenosnika
ηuk=0,8 - 0,85 - stepen korisnosti dizalice.
RUČNA DIZALICA SA ZAVOJNIM VRETENOM Ove dizalice imaju najčešću primjenu za pridruživanje tereta kod montažnih radova.Imaju
malu visinu dizanja od 0,1 do 0,3 m.Imaju i malu brzinu dizanja od 15 do 35
mm/min.Nosivost im je do 20t.Imaju srazmjerno malu težinu, pa se mogu lahko prenositi do
mjesta upotrebe.Sastavni dijelvi ove dizalice (sl.4.5.) su: tijelo 1, zavojno vreteno 2, okretna
glava za pridžavanje tereta 3, ručica za okretanje 4.
Tijelo dizalice ima konusan oblik i izraĎuje se livenjem od sl. ili debljeg čeličnog lima.Na
gornjem dijelu tijela je urezan navoj i služi kao navrtka.
- - 7 - -
Slika 4.5.Dizalica sa zavojnim vretenom
Sila kojom je potrebno djelovati na ručicu kako bi se mogao podići teret Q može se
izračunati iz jednačine:
gdje je: Fr [N] - sila kojom treba djelovati na ručicu
Q [N] - težina tereta
l[m] - dužina ručice (krak sile)
r2[m] - srednji poluprečnik navoja
r0[m] - srednji poluprečnik tarne površine glave
μ - koeficijent trenja izmeĎu tarnih površina glave
ρ =arc tg μ[°] - ugao trenja zavojnice
μ - koeficijenficijent trenja izmeĎu vretena i navrtke
α [°] - ugao nagiba zavojnice
t - korak navoja
Ukoliko se zanemari trenje, potrebna sila na ručici je:
Odnos sila na ručici za slučaj kada je izostavljeno trenje u dodirnim površinama i sile ako se
trenje uzme u obzir daje stepen korisnosti dizalice:
- - 8 - -
Kako dizalica nema kočnice, da ne bi došlo do okretanja zavojnog vretena, a time i spuštanja
tereta, na vretenu i navrtci se izraĎuje navoj sa uglom nagiba zavojnice α<ρ.Ugao nagiba
zavojnice je najčešće u granicama 4º do 5º.Ukoliko se u tijelo dizalice ne umeće navrtka od
drugog materijala tada je μ=μ =0,1 i ρ=arctg μ ≈ 6º.
Stepen korisnosti dizalice je η u zavisnosti od odnosa r0/r2.Prečnik zavojnog vretena se
može odrediti iz izraza za naprezanje na pritisak:
Visina navrtke je:
gdje je: d[mm] - vanjski prečnik navoja
d [mm] - unutrašnji precnik navoja
pdoz[MPa] - dozvoljeni pritisak
pdoz ≤ 20 [MPa] - navrtka od SL
pdoz ≤ 5-12 [MPa] - navrtka od bronze
t[mm] - korak navoja.
Ručna hidraulična dizalica
Ručne hidraulične duzalice se izraĎuju za nosivosti do 300t sa podizanjem tereta 140-160
mm.Imaju zbijenu konstrukciju i malu težinu pa se mogu lahko prenijeti do mjesta upotrebe.
Koriste se za teške montažne radove.Hidraulična dizalica (sl.4.6.) sastoji se iz radnog
cilindra 1, radnog klipa 2, ventila za spuštanje 3, pumpe 4, i rezervoara za tečnost 5.
Djelovanjem na ručicu tečnost se usisava, iz rezervoara kroz ventil 6. Pomjeranjem ručice u
suprotnom smjeru klip pumpe potiskuje tečnost kroz potisni ventil 7 u radni cilindar gdje se
radni klip s teretom poziže.
Slika 4.6.Ručna hidraulična sizalica
- - 9 - -
Teret se može držati na bilo kojoj visini jer ventil propušta tečnost samo u jednom
smjeru.Spuštanje tereta se vrši pomoču ventila za spuštanje 3 kroz koji se tečnost iz radnog
cilindra ispušta u rezervoar.
Prečnik radnog klipa se odreĎuje iz izraza:
gdje je: p[MPa] - pritisak tekučine
Q[N] - maksimalni teret koji je potrebno dići.
Sila kojom treba djelovati na ručicu može se izračunati na slijedeći način:
sa slike 4.6. se vidi da je
Uzmu li se u obzir otpori trenja, sila na ručici je data izrazom:
gdje je: d=13-18 [mm] - prečnik klipa pumpe
L[m] - dužina večeg kraka poluge
l[m] - manji krak poluge (l=1/10*L)
η=0,75-0,8 - stepen korisnosti dizalice.
Dvostupna hidraulična Hidraulična dizalica
dizalica
- - 10 - -
PNEUMATSKE DIZALICE Pneumatske dizalice se koriste na mjestima gdje je već uveden komprimirani zrak za neku
drugu svrhu.Namjenjene su uglavnom za izvoĎenje sitnih montaža.Pritisak zraka potreban
za njihov rad je 0,4 do 0,7 MPa.Konstrukcija jedne pneumatske dizalice, koja se primjenjuje
umjesto čekrka, shematski je prikazan na slici 4.7. Nosivost joj je 5 kN, a visina dizanja
1150 mm.Sastoji se od cilindra a koji je zatvoren poklopcima sa obje strane.Poklopci su uz
cilindar pritegnuti zategama f.Za gornji poklopac b vezana je kuka c za vješanje cijele
dizalice.Udonjem poklopcu d smješten je zaptivač e koji sprečava da komprimirani zrak iz
cilindra odlazi u atmosferu. Zaptivanje izmeĎu klipa g i cilindra obezbjeĎuje kožni zaptivač
h.
Zaptivač je smješten na klipu, a uz stijenku cilindra ga potiskuje opruga i.Na donjem kraju
klipne poluge j je ugraĎena kuka k za vješanje tereta.Upravljanje radom dizalice vrši se
pomeću razvodnika koji je vezan za donji poklopac.
Pneumatska dizalica
Pneumatska dizalica
BUBNJEVI ZA VUČU
Bubnjevi za vuču se koriste kao samostalni mehanizmi za dizanje tereta ili kao sastavni
dijelovi dizalice.Pogon im zavisi od nosivosti i uslova rada, a može biti ručni i motorni.
BUBNJEVI ZA VUČU SA RUČNIM POGONOM Ovi mehanizmi se koriste za dizanje malih tereta koji se rijetko dižu. Sastoje se iz dva
vertikalna čelična lima meĎusobno povezanih odstojnicima.Okretanje ručice prenosi se na
bubanj preko jednog ili više zupčastih parova u zavisnosti od nosivosti vitla.Za male
nosivosti primjenjuju se zupčasti prenosni mehanizmi sa jednom brzinom, dok se za veće
nosivosti primjenjuju mehanizmi koji omogućavaju dvije brzine.Ovaj bubanj je gladak pa
prilikom njegovog dimenzioniranj treba voditi računa da se uže namotava u nekolko slojeva.
- - 11 - -
BUBNJEVI ZA VUČU SA MOTORNIM POGONOM Ukoliko je dizanje tereta potrebno vršit češće i većom brzinom tada se koriste bubnjevi za
vuču sa motornim pogonom.Kao pogonski motor najčešće se koristi elektromotor ili motor
SUS.Veza izmeĎu motora i bubnja se ostvaruje zupčastim ili pužnim prenosom.Promjena
pravca kretanja tereta se postiže promjenom smjera okretanja elektromotora. Ovi bubnjevi se
izraĎuju livenjem od SL ili čeličnih limova zavarivanjem.Vučna sila ovih bubnjeva je od 2,5
kN do 150 kN pri brzini tereta 0,1 do 1 m/s.
TARNI BUBNJEVI Tarni bubnjevi se primjenjuju u slučajevima kada zbog velke dužine užeta nije praktično
koristiti obične konstrukcije bubnjeva.Kod tarnih bubnjeva uže nakon nekolko namotaja
silazi s bubnja.
OKRETNE DIZALICE
ZIDNA OKRETNA DIZALICA Zidna okrrtna dizalica je jedna od najjeftiniji i po konstrukciji najjednostavniji
dizalica.Najčešće se primjenjuju u remontnim radionicama i skladištima.Pričvršćene su za
zid zgrade ili posebni stub.Dohvat im nije velki pa se uglavnom koriste za utovar i istovar.
Stub dizalice se oslanja u kliznim ležištima, a da bi okretanje dizalice bilo lakše koriste se
kotrljajni ležajevi.
Zidna okretna dizalica
OKRETNA DIZALICA SA FIKSNIM STUBOM Ove dizalice se mogu okretati za 360º oko svoje ose pa se obično postavljaju tako da im je
moguć pristup sa svake strane.Koriste se za utovar i istovar materijala u skladištima i
pretovarnim mjestima.Stub dizalice je pričvršćen za temeljitu ploču.Ove dizalice se mogu
izraĎivati sa protivtegom ili bez njega.
- - 12 - -
Okretna dizalica s fiksnim stubom
DIZALIČNA(KRANSKA) KOLICA
Kranska kolica nose mehanizam za dizanje tereta i pomoću sopstvenog mehanizma za
kretanje omogućavaju premještanje tereta duž konstrukcije.Ova kolica su izraĎena od valjnih
profila ili limova koji su spojeni zavarivanjem.Pri proektovanju treba nastojati da imaju što
ravnomjernije opterečenje točkova jer se time dobiju najmanje dimenzije točkova i manja
visina vitla.Poželjno je da imaju što manju sopstvenu težinu, čime se povećava korisna
nosivost dizalice.Kretanje se od elektromotora prenosi na točkove preko tri zupčasta
para.Kod odreĎivanja snage elektromotora treba razlikovati snagu potrebnu za ustavljenu
vožnju i snagu za pokretanje.
Dizalična(kranska) kolica
KRANOVI
Pod kranovima se podrazumjevaju mašine namijenjene za prenos i dizanje
tereta.Predstavljaju značajnu racionalizaciju rada i nezamjenljivi su su kod prenosa
komandnih kabastih tereta ili sudova sa mataerijalom.Osnovne tehničko-eksplatacione
karakteristike su im brzina dizanja, okretanja i kretanja vitla.Postoji više vrsta kranova koji
se razlikuju po svojoj konstrukciji:
mostovni kranovi,
portalni kranovi,
kabl kranovi,
okretni kranovi i dr.
- - 13 - -
MOSTNI KRANOVI
Mostovni kranovi služe zamanipulaciju u velkim radionicama ili skladištima.Obično rade
pod krovom, apo upotrebi i na otvorenom. Glavni dio im ima oblik mosta po čemu su i
dobili ime.Kran se kreće po dvije paralelne šine koje su postavljene po dužini hale ili
skladišta na stubovima ili knzolama.Glavni dijelovi su im most i vozno vitlo koje se kreć
duž mosta.Kretanje krana tj. mosta po šinama i voznog vitla po mostu omogućava prenos
tereta sa bilo kojeg na bilo koje mjestu u radnom polju krana.Dakle, ovi kranovi pokrivaju
cijelu osnovu radioničke hale.
Postoje više vrsta ovih kranova koji se razlikoju po konstrukciji, nosivosti, smještaju u
pogonu, broju glavnih nosača i dr.
Kod kranova male nosivosti mostovi se najčešće izvode sa jednim glavnim nosačem, a za
veče nosivosti izvode se kranovi sa dva glavna nosačai oni prestavljaju tipičan oblik
mostnog krana.
Postoje dvije vrste mostnih kranova:
Mostni kranovi sa jednim glavnim nosačem
Mostni kranovi sa dva glavna nosača
PORTALNI I POLUPORTALNI KRANOVI
Portalni kranovi su po svojoj konstrukciji slični mostnim kranovima.Sastoje se od
horizontalnog mosta i vertikalnih nožica u kojoj su ugraĎena kolica za kretanje na podu.Po
mostu se kreće vozno vitla isto kao kod mostnih dizalica.
UreĎaj za pogon portala(kran) nalazi se na sredini mosta odakle se kretanje, horizontalnim i
vertikalnim vratilima prenosi do kolica na nožicama.Pogon za vožnju može se izveti sa dva
odvojena pogona kolicima na jednom i na drugom kraju portala.Rukovanje kranom je isto
kako kod mostnog krama.Poluportalni kran izveden je tako da mu je jedan kraj mosta isti
kao kod mostnog krana i kreće se po šini ugraĎenoj
obično na zidu hale.Drugi kraj mosta je oslonjen na
prostornu vertikalnu rešetu tj. nožicu na kojoj su
ugraĎeni
točkovi koji se
kreću po šini
postavljenoj na
podu.
Portalni kran Portalni kran
- - 14 - -
OKRETNI KRANOVI
DERIK KRAN
Derik kranovi su dizalice za prijenos i podizanje materijala koje imaju veoma široku
primjenu.Koriste se kod montaže mostova, čeličnih hala, betonskih brana i sl.
Konsrukciju derik krana čine sledeći elementi:
a) Vertikalni jarbol - punog ili rešetkastog profila koji se kreće oko svoje vertikalne ose
b) Katarka - štap punog ili rešetkastog profila koji je sa jarboloom vezan u donjoj
oslonačkoj tački jarbola koja je nepokretna. Katarka može da rotira oko svoje donje
tačke i time menja svoj ugao prema horizontu.
c) Pogon preko 3 vitla - jedno služi za obranje jarbola oko katarke, drugo za dizanje i
spuštanje katarke dok treće služi za dizanje i spuštanje tereta.
Derik kranovi
TORANJSKI KRANOVI
Toranjski kranovi su mašine koje se koriste za prenos kabastog materijala i betona u
visokogradnji. Osnovni elementi konstrukcije toranjskog
krana su:
a) postolje - omogućava prenos težine krana i tereta koji
se prenosi na tlo
b) balast - svojom težinom pravi ravnotežu sa teretom
koji se prenosi kranom
c) toranj - svojom visinom omogućava vertikalni
transport materijala
d) strela krana (ruka) - omogućava horizontalni
transport materijala
Osnovne karakteristike konstrukcije toranjskih kranova su:
a) Konstrukcija strele toranjskog krana
b) Položaj obrtnog dela toranjskog krana Toranjski kran
c) Položaj komandne kabine
d) Konstrukcija postolja
e) Tehničko - eksploatacione karakterist