Канатный блок

 

Использование: в подъемно-транспортном машиностроении. Канатный блок содержит ступицу 1, обод 2 с желобом 3. Желоб состоит из ручья 4 и щеки 5. Образующая профиля ручья блока описывается уравнением у yi cifx/xi)2 + (1-ci) (х/хА где ci - константа; xi и yi - величины, зависящие от диаметра каната. Образующая профиля его щек описывается уравнением У У1 - (У2 - У1)(СЗ/С2) {1 + 4 (X - Х1/(Х2 - X1)C2 C3J где С2 и сз - константы, а величины Х2 и xi зависят от диаметра каната. Высота блока может быть выбрана раной 4/3 диаметра каната. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ИО - БРЕХНИ ч::

=,.Л!:Г? ТЕ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881919/11 (22) 12.11.90 (46) 07.01.93. Бюл. Q 1 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В.fl.Eñàóëoâ, Ю.H.Òàðàí, В.В.Коломоец, А.И.Козловский, А.Т.Есаулов, Е.И.Шевченко, Ю.В.Краснобаев, В.А.Рыков, А.В.Сладковский, С.И.Губенко, Л.П.Гребенюк, Л;В.Есаулова, А.Н.Короленко, А.И.Шинкус, А,К.Колесов, А.M.Ìàíÿõèí и Е.П.Артамонов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1244083, кл. В 66 0 3/08, 1984. (54) КАНАТНЫЙ БЛОК (57) Использование: в подъемно-транспорт-. ном машиностроении. Канатный блок содержит ступицу 1, обод 2 с желобом 3.

„„5U,, 1785995 А1 (я)з В 66 0 1/30

Желоб состоит из ручья 4 и щеки 5. Образующая профиля ручья блока описывается уравнением у = у1 (с1(х/x1) + (1 — c1) (х/x1$ где с — константа; х> и у1 — величины, зависящие отдиаметра каната. Образующая. профиля его щек описывается уравнением где сг и сз — константы, а величины xz и х1 зависят от диаметра каната. Высота блока может быть выбрана раной 4/3 диаметра каната. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил, 1785995

Изобретение относится к подъемнотранспортному машиностроению и может быть использовано при изготовлении блоков ПТМ.

Известен блок, содержащий ступицу и обод с желобом, выполненным радиусной кривой и двумя сопряженными прямыми.

Недостатками формы ручья являются черезмерная жесткость пары трения из-за зажатости каната радиусной кривой желоба; В силу этого контактные напряжения в вершине и в верхних боковинах радиусной кривой желоба в период обтяжки достигают при подъеме груза величин порядка 1500

МПа, что приводит к интенсивному износу не только блока. но, что более важно, каната. При этом срок службы каната снижается до нескольких недель. Кроме того. рассматриваемый блок не исключает выпадение каната из блока при раскачивании груза.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является канатный блок, содержащий ступицу и обод с желобом и щеками.

Недостатком этого блока является все тот же завышенный износ радиусной кривой желоба и эксплуатируемого каната. Кроме того, за счет быстрого износа мест сопряжения различных кривых неоправданно увеличивается угол набегания, который может стать больше нормированной величины.

Целью изобретения является уменьшение износа каната и ручья блока.

Цель достигается тем, что в канатном блоке, содержащем ступицу и обод с желобом и щеками, профиль поверхности выполнен в виде кривой по уравнению у =у1(с1(— ) +(1 — С1)(— )6), где c< — константа, зависящая от диаметра каната dk, х1, у1 — координаты верхней точки желоба, причем

6 х = — dk., у1 = — dk

11 9 х, у — текущие координаты, причем на чало координат помещено в вершину ручья блока, Для исключения выпадения каната из блока при колебаниях груза его щеки для скорейшего сбегания каната в ручей выполнены криволинейными по уравнению у=у1-(у2-у1) 2 (1где х2, yz — координаты последней верхней рабочей точки ручья, причем х2 = бк, у2- 4/3

10 у=у-(у2-у) 3(115

40

45 (практически исключаются случайные обрывы проволок, смещение прядей, выход каната иэ ручья и т.n.). Кроме того, выполнение щек желобов в виде параболической кривой с обратной по отношению к форме ручья

50 кривизной исключает воэможность выпадения из желоба и его скорейшее возвращение в ручей, что, с одной стороны, уменьшает возможность раскачивания груза, а с другой, позволяет сократить металло55

dk. c2 и c3 — константы, зависящие от диаметра каната.

На чертеже изображен канатный блок в разрезе.

Канатный блок состоит из ступицы 1, обода 2 с желобом 3, включающим ручей 4 и щеки 5. Криволинейный ручей блока А в поперечном сечении определен следующим соотношением: у>-(с1(— ) +(1 -с1)(— ) ). а боковая щека BC- параболической кривой

Точка В получена из условий гладкого сопряжения.

При работе канатного блока в,наиболее тяжелом режиме подъема максимального груза нормальное сечение каната, принимая форму расширенного книзу овала, хорошо вписывается в ручей желоба, выполненного в виде кривой, и имеет довольно протяженную линию контакта, при- . чем характер местных напряжений, обусловленный структурой каната, также выравнивается.

Перечисленное приводит к тому, что на всем участке AB (противоположная сторона ручья. симметрична) контактные напряжения в паре канат- блок, вызванные механическими нагрузками, оптимальны и не превосходят величины 1200 МПа.

Ниже приведена сравнительная табл.1 контактных напряжений в паре канат — блок для различных диаметров канатов заявленного и стандартного блоков.

Значительно меньшие контактные напряжения в паре не только резко уменьшают износ канатов и блоков по ручью, но и за счет равномерного обжатия каната, особенно в начальный период эксплуатации, обеспечивают повышение его долговечности емкость блока, так как в заявленном блоке высота щек может быть на 20-30 меньше стандартной.

Ниже приведен конкретный пример выполнения канатного блока (желоба и щек).

1785995

Расчет координат точек рабочего профиля и желоба для каната диаметром 30 мм приведен в табл.2. Значение параметров С1, Сг и

Сз в этом случае 0,60248, 0,66851 и 2,01667 соответственно. 5

Высота щек стандартного блока для каната диаметром 30 мм в соответствии с (1)

55 мм (приложение У, а у заявленного 40 мм, что составляет 77,3 от стандартного.

Заявленный канатный блок, как показа- 10 ли теоретические расчеты, исследования на моделях и промышленные эксперименты, отвечает лучшим мировым образцам, а по показателям материалоемкости и долговечности значительно их превосходит. Но са- 15 мое главное, что предложенная форма профиля ручья позволяет существенно увеличить ресурс стальных канатов, работающих в паре блок — канат, и уменьшить возможность их внезапного отказа. В силу 20 . вышесказанного применение заявленного канатного блока будет особенно эффективным в специальных и тяжелых металлургических кранах, перегружателях и шахтных подъемниках. шагающих экскаваторах, на 25 рыболовных судах (ваерный канат, ваерный блок) и буксирных судах, где удерживание каната в желобе при работе под нагрузкой достаточно сложная задача. долговечности путем снижения контактных напряжений и повышения надежности, криволинейный в поперечном сечении рабочий профиль желоба определен следующим соотношением; у-y> (cd (— )г+(1 — с1)(— )6), где c> — константа, зависящая от диаметра каната бк. х1. у1 — координаты верхней точки желоба, причем

«6 4 х1 = — бк, у1 = dk

11 а х и у — текущие координаты с началом координат, расположенным в вершине ручья блока.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что каждая щека в поперечном сечении имеет криволинейную форму, определяемую следующим соотношением: где хг и yz — координаты последней верхней рабочей точки блока, причем хг = dk, yz 3 d„

4 а сг и сз — константы, зависящие от диаметра каната.

3. Блок по пп.1 и 2, о т л и ч à юшийся тем, что высота желоба равна не более 4/3 бк где бк — диаметр каната.

Формула изобретения

1. Канатный блок, содержащий ступицу и обод с криволинейным в поперечном сечении желобом и щеками, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения 35

Таблица 1

П р и м е ч а н и е: В числителе указаны контактные напряжения между канатом и стандартным блоком, в знаменателе — между. канатом и заявленным блоком. Величина нагрузок при расчетах максимальная.

1785995

Таблица 2

+х

Составитель В. Есаулов

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор И. Шулла

Редактор С. Кулакова

Заказ 223 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r..Óælîðoä, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

0

2

4

6

8 9

0

0,029

0,118

0;265

0,472

0,739

1,070

1,470

1,947

2,514

3,189

12

13

14

16

17

18

19

21

11

12

13

14

16

16,5

17

18

19

3,997

4,974

6,615

7,628

9,936

1 1,680

13,000

14,366

16,951

19,374

21,660

23

24

26

27

28

29

31

21

22

23

24

26

27

28

29

23,830

25,907

27,884

29,791

31,630

33,406

35,127

36,797

38,420

40,000