Organele specifice ale mașinilor de ridicat

Introducere

In fig. 1 şi 2 sunt reprezentate organele principale care intră în componenţa instalaţiilor de ridicat. Acestea sunt:

- organe flexibile pentru ridicare şi tracţiune (4): frânghii; cabluri, lanţuri;

- organe pentru ghidarea şi acţionare organelor flexibile: role, roţi profilate, tobe (5);

- organe pentru suspendarea şi apucarea sarcinilor: cârlige, ochiuri, cleşti, mufle, graifere (1);

- organe de frânare şi blocare: opritoare, frâne (10, 13);

- organe pentru deplasare: roţi de rulare, şine(16, 17);

- organe pentru acţionare: electromotoare (11), manivele, roţi de manevră;

- structura metalică de susţinere.

III. ORGANE FLEXIBILE PENTRU RIDICARE ŞI TRACŢIUNE

3.1 Frânghiile

Sunt confecţionate din: in sau cânepă;

bumbac, iută, sizal, manila;

Fibrele sunt răsucite în fire; firele sunt răsucite în toroane (sensul de rire în toroane este invers celui de răsucire în fire, pentru a nu se de-răsuci structura); toroanele sunt răsucite în frânghii (acelaşi mod de răsucire, pentru a se împiedica desfacerea structurii).

Impregnarea frânghiilor are ca scop împiedicarea putrezirii, dar impregnarea produce şi o scădere a rezistenţei mecanice lla tracţiune cu circa 10%.

Calităţi de frânghii, conform STAS 2203-82:

o calitatea I, cu σa=100daN/cm2;

o calitatea a II-a, cu σa=90daN/cm2.

Frânghiile se utilizează numai la instalaţiile de ridicat manuale.

3.1.1. Calculul frânghiilor

Diametrul frânghiei se calculează din condiţia de rezistenţă la tracţiune: σmax≤σa şi pe baza criteriului coeficientului de siguranţă:

(1)

unde Fr este forţa de rupere;

F=forţa de tracţiune la sarcina nominală.

In ipoteza unei distribuţii uniforme a efortului normal pe întreaga secţiune a frânghiei (un cerc) rezultă tensiunea normală la tracţiune, σt:

(2)

unde φ este coeficientul "de umplere" a secţiunii circulare.

Se recomandă ca frânghia să fie petrecută peste role sau tobe având diametrul D>(7 10)d, pentru ca tensiunile maxime din solicitarea la încovoiere să fie neglijabile în raport cu cele rezultate din tracţiune.

3.2. Cablurile din oţel

3.2.1. Structura: inima: care poate fi: sârmă, cablu sau frânghie etc;

sârme înfăşurate elicoidal în jurul inimii;

toroane înfăşurate în jurul inimii.

Se foloseşte sârma de oţel, trefilată, de înaltă rezistenţă (σR=120 200daN/cm2), având carbon mult în compoziţie (~0,6% C) şi diametre între 0,5mm şi 6mm.

3.2.2. Tipuri de cabluri:

a) cabluri simple, la care fiecare sârmă este înfăşurată o singură în jurul axului cablului. De exemplu:

-cablu 1+6=7 sârme (1 fir-inima şi altele 6, de acelaşi diametru, înfăşurate elicoidal în jurul inimii);

-cablu 1+6+12=19 sârme (două straturi înfăşurate în sensuri opuse);

- cablu 1+6+12+18=37 sârme (trei straturi înfăşurate în sensuri opuse), etc.

b) cabluri duble, care sunt alcătuite prin înfăşurarea a câteva (de obicei 6) cabluri simple (toroane), în jurul unei inimi;

c) cabluri triple, alcătuite din câteva (de obicei 6) cabluri duble.

La maşinile de ridicat se folosesc aproape exclusiv cabluri duble.

3.2.3. Clasificarea cablurilor duble

1. După forma secţiunii transversale a cablului: -rotunde;

-plate.

2) După forma secţiunii transversale a toronului:

-toron rotund

-toron triunghiular;

-toron oval.

3) După materialul inimii:

-cu inimă: -vegetală: -tare: sizal, manila;

-moale: cânepă, bumbac, iută;

-metalică;

-sintetică: nylon, capron, poliamidă etc;

-minerală: azbest.

4) După numărul straturilor de toroane:

-cabluri normale (cu un singur strat de toroane);

-cabluri concentrice, cu două sau mai multe straturi de toroane.

5) După tipul contactului dintre sârmele unui toron:

-cabluri obişnuite, la care, folosirea sârmelor de acelaşi diametru conduce la creşterea pasului de înfăşurare la straturile exterioare faţă de cele interioare şi la un contact punctiform între ele;

-cabluri compound, la care, folosirea sârmelor de diametre diferite şi realizarea aceluiaşi pas al înfăşurărilor din straturi diferite, conduce la un contact liniar între sârme. Aceste din urmă cabluri pot fi:

-de construcţie Seale, la care fiecare toron are inima dintr-o sârmă groasă, 1 sau 2 straturi din sârmă subţire şi încă un strat din sârmă groasă;

- de construcţie umplută (Warrington-Seale), la care inima şi primul strat sunt din sârmă groasă, urmează un strat de umplutură din sârmă mai subţire şi apoi încă un strat din sârmă groasă (de diametrul celei de la interior);

-de construcţie Warrington, la care jumătate din sârmele stratului exterior ale toronului au diametrul ce puţin egal cu cu cel al sârmelor din stratul interior, restul sârmelor fiind subţiri (şi intercalate cu cele groase).

6) După felul acoperirii sârmelor:

-sârmă mată (fără acoperiri de protecţie);

-sârmă zincată;

-sârmă cositorită.