Определение давления колес трехколесной тележки на настил строительных лесов. Определение величины силы распора эксцентрикового ловителя вертикального пассажирского подъемника

Ведение.

        В настоящее время выполнение погрузочно-разгрузочных и транспортных работ немыслимо без механизации. Внедрение во все отрасли народного хозяйства грузоподъемного и транспортного оборудования наряду со значительным улучшением условий труда и снижением трудоёмкости работ внесло в производственную среду новые опасные факторы, обусловленные не совершенством отдельных узлов и деталей оборудования и нарушением правил их безопасной эксплуатации.

       Умение на основании проведения поверочных расчетов определять надежность узлов и деталей подъемно-транспортного оборудования и разрабатывать оптимальные режимы их безопасной эксплуатации является одной их главных инженерных задач.  

Задача 1.3.1

Определить давление колес трехколесной тележки на настил строительных лесов, если известно, что на нее погружен сосредоточенный груз центр тяжести которого проходит через точку О (рисунок 1.1)

Рисунок 1.1 – Схема загрузки тележки

Исходные данные:

-  вес груза Р=8000 Н;

-  длина тележки – 0.7 м;

-  ширина тележки – 0.4 м;

-  смещение от оси Y – 0.1 м;

-  расстояние от оси Х – 0.5 м;

-  допустимая нагрузка настил – 3000 Н;

Расчет.

      Давление от колес найдем по их реакциям, которые равны по модулю но разно направлены.

      Составим три уравнения статического равновесия:

Проекция на ось Z:

R_a+R_B+R_c=P;

где: R_а ,R_в ,R_с, Р – проекции на ось Z соответственно реакций R_а ,R_в ,R_с  и сосредоточенной нагрузки Р.

       Сумма моментов относительно оси Х:

R_c

где: 0.7 и 0.5 – соответственно плечи сил реакции R_с и нагрузки Р относительно оси Х;

       Из уравнения (2) следует:

       Таким образом колесо С давит на настил с силой 5741 Н, что превышает допустимое давление 3000 Н.

        Сумма моментов относительно оси Y:

где: 0.2; 0.2; 0.1 – соответственно плечи сил реакций R_а ,R_в, и нагрузки Р.

Подставим в формулу (1) значение R_с , будем  иметь:

Подставим выражение (*) следует, что R_B=2286 – 3143= -857 Н, то есть колесо В разгружено и вообще не давит на настил.

Примем расчетную схему (рисунок 2) при которой груз расположен на оси Y и на расстоянии 0.25 м от оси Х.

Рисунок 2 – Расчетная схема.

Произведем расчет аналогичный предыдущему.

Три уравнения статического равновесия:

Oz: R_a+R_B+R_c=P;

М_Х: R_c

М_Y:

Из уравнения (6) следует, что R_a=R_B

Таким образом уравнение (4) примет вид:

2R_A=P-R_C

Из уравнения (5) находим:

Из уравнения (7) получим:

Таким образом получаем, что ни одно колесо не давит на настил с нагрузкой более допустимой 3000 Н

Вывод:

-  ни одно колесо не будет давить на настил с нагрузкой более допустимой 3000 Н, если груз на тележке расположен на оси Y и на расстоянии от оси Х 0.25 м ;

-  нагрузки от колес тележки в этом случае равны: от колеса А-2571.5 Н; от колеса   В-2571.5 Н; от колеса С-2857 Н;

Задача 1.3.10

       Определить величину силы распора эксцентрикового ловителя вертикального пассажирского подъемника (рисунок 3), приняв коэффициент трения   

Рисунок 3 – Схема эксцентрикового ловителя.

Исходные данные: грузоподъемность лифта Q=100 кг; масса кабины G₁=80 кг; расстояние от оси эксцентрика до направляющей лифта 100 мм; расстояние от оси эксцентрика до направляющей силы распора 15 мм

Расчет.

1) Определим угол

2) Составим сумму проекций на  ось Х:

Составим сумму проекций на ось Y:

Составим сумму моментов относительно точки А:

где:  N_P - сила распора;

        N₃ -  задерживающая сила;

        R – направляющая лифта;

0.1  – плечо силы R относительно точки А;

0.015 – плечо силы N_р относительно точки А;

g – ускорение свободного падения, g=9.81м/с²;

Из уравнения (8) следует:

      Из уравнения (9) следует:

      Подставив выражение (11) и (12) в уравнение (10) получим:

(1765,8-N₃)0,1-(-0.989N₃)0.015=0

N₃=13277 H

      Силы распора из выражения (11) равна:

N_P=-0.989

      Знак “минус” указывает на то, что сила распора направлена в сторону, обратную той, что указана на рисунке 3

      Условие удержания эксцентриковым ловителем кабины грузового лифта:

где: -коэффициент трения;

       - усилие распора эксцентрика;

               - угол отклонения эксцентрика, рад;

Эксцентриковый ловитель не надежен

Выводы:

-  величина силы распора N_р=13277 Н;

-  эксцентриковый ловитель не предотвратит падение лифта в случае обрыва грузового каната;

-  следует увеличить количество улавливателей до восьми;

Задача 2.2.13

Стенд для испытания грузозахватных приспособлений состоит из рычага-балки, по которой передвигается груз массой Q=500 кг Определить расстояние от оси вращения рычага до центра тяжести груза  для создания усилия, необходимого для испытания грузозахватных приспособлений.

       Исходные данные: 

-разрывное усилие Р=25 кН;

-длина плеча а-0.2 м;

Расчет.

        Необходимо определить плечо G относительно точки С. Для этого составим уравнение моментов сил относительно точки С.

Сила тяжести G определяется по формуле:

   

где:- масса груза;

      - ускорение свободного падения, равное 9,81м/с²

 

Уравнение моментов относительно точки С:

где: - плечо силы относительно точки С;

       - плечо силы относительно точки С;

Из уравнения (14) следует:

Плечо силы G равно 0.2 м

Выводы: Испытания грузозахватных приспособлений следует производить при расстоянии центра тяжести груза от оси вращения рычага 0,2 м

Список использованной литературы.

1. Филиппов Б.И. “Охрана труда при эксплуатации строительных машин”. М: Высшая школа, 1984 г. 247 стр.
2. Охрана труда в грузовом хозяйстве железных дорог /В.И. Бекасов, Н.Е. Лысенко, В.А. Муратов и др. М.: Транспорт 1984 г. 182 стр./
3. Виноградов Б.В. Безопасность труда и производственная санитария в машиностроении. М. МашГиз 1963 г. 260 стр.
4. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М. Госиздат. Технико-теоретической литературы 1954 г. 856 стр.
5. Петренко  О.С.   Подвесной    внутризаводской  транспорт М. Машиздат. 1953 г. 381 стр.
6.  Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов М. Транспорт 1974 г. 144 стр.
7. Инженерные решения по охране труда строительстве /Г.Г. Орлов, В.И. Булыгин, Д.В. Виноградов и др. М. Строиздат. 1985 г. 278 стр./
8. СНиП III-4-80. Техника безопасности в строительстве /Госстрой СССР М. Стройиздат 1982 г. 250 стр./