Для кранов мостового типа, башенных и портальных кранов коэффициент е принимается по п. 1, а для стреловых самоходных и прицепных, а также железнодорожных кранов — по п. 2 этой таблицы.
Продолжительность работы каната в значительной степени зависит от диаметра огибаемого им барабана или блока: чем диаметр меньше, тем канат изнашивается быстрее. При очень малом диаметре блока или барабана может происходить деформация каната. Учитывая это, изготовление блоков диаметром, менее определенного по формуле, не разрешается. Исключение допускается для уравнительных блоков сдвоенных полиспастов и отклоняющих блоков, диаметр которых может быть принят меньше определенного по формуле (5. 2) на 20%, а у электрических талей и стреловых кранов— на 40%.
Диаметр барабана у всех грузоподъемных машин может быть принят на 10% меньше определенного по формуле (5. 2). Диаметр барабана измеряется по средней линии навитого каната.
На рис. 5.2 изображена схема сдвоенного полиспаста механизма подъема с верхним и нижним расположением уравнительного блока. Сдвоенные полиспасты обеспечивают строго вертикальный подъем груза, более устойчивое его положение и позволяют использовать канаты меньшего сечения, блоки и барабаны меньших диаметров, что делает механизм более компактным.
Таблица 5.5 Наименьший допускаемый коэффициент, е
Диаметр барабана или блока, огибаемого сварной цепью, должен быть у кранов. и других грузоподъемных машин с ручным приводом не менее 20-кратного калибра цепи (диаметра прутка, из которого сделано звено цепи); у кранов и других грузоподъемных машин с машинным приводом — не менее 30-кратного калибра цепи.
При увеличении диаметров барабанов и блоков напряжение в звене цепи от изгиба уменьшается и цепь работает в более благоприятных условиях. Длину барабана следует рассчитывать так, чтобы при низшем положении крюка, грейфера или другого грузозахватного органа на барабане оставались навитыми не менее 1, 5 витков каната или цепи, не считая витков, находящихся под зажимным устройством. Запасные витки необходимы для разгрузки крепления каната или цепи. При наличии запасных витков натяжение каната в месте его крепления уменьшается в 2, 5—4, 5 раза по сравнению с максимальным натяжением.
Как правило, барабаны имеют цилиндрическую форму и только в некоторых случаях в механизмах изменения вылета стрелы применяются барабаны конической формы (для сохранения неизменной величины крутящего момента).
Барабаны под однослойную навивку каната снабжаются нарезанными по винтовой линии канавками. Применение гладкого барабана допускается в тех случаях, когда по конструктивным причинам необходима многослойная навивка каната на барабан, при навивке на барабан цепи, а также для механизмов с ручным приводом. Наличие канавок увеличивает площадь соприкосновения каната с
барабаном, уменьшает удельное давление, возникающее в местах соприкосновения и являющееся одной из причин разрушения канатных проволок. Канавки обеспечивают также правильную укладку каната на барабан.
Профиль винтовой канавки барабана устанавливается в зависимости от диаметра каната по нормали МН 5365—34 «Барабаны грузовые электрических кранов. Профиль канавок для каната».
У грейферных кранов при однослойной навивке каната на барабан и у специальных кранов, при работе которых возможны рывки и ослабление каната, глубина канавки должна быть не менее 0, 5 диаметра каната. В противном случае необходимо устройство для правильной укладки каната на барабан.
Для предупреждения соскальзывания каната или цепи при работе механизма гладкие барабаны и барабаны с канавками, предназначенные для многослойной навивки каната, должны иметь реборды с обеих сторон барабана. Реборды должны возвышаться над верхним слоем навитого каната не менее чем на два диаметра его, а над верхним слоем навитой цепи — не менее чем на ширину звена цепи.
Барабаны с канавками, предназначенными для однослойной навивки двух ветис. 5. 16. Канатоукладчик с право-левой нарезкой ходового винта с двумя цилиндрическими направляющими для ползуна
вей каната, ребордами могут не снабжаться, если ветви навиваются от краев барабана к середине. Такая навивка применяется па мостовых кранах, механизмы подъема которых снабжены сдвоенными полиспастами. При навивке на барабан с канавками одной ветви каната реборда может не устанавливаться со стороны крепления каната па барабане. Без реборд могут также выполняться барабаны электрических талей, если они снабжены устройством, исключающим сход каната с барабана (канатоукладчиком).
Рис. 5.15. Схемы канатоукладчиков
Рис. 5.16. Канатоукладчик с право-левой нарезкой ходового винта с двумя цилиндрическими направляющими для ползуна
При многослойной навивке каната па барабан у грузоподъемных машин с машинным приводом должна быть обеспечена правильная укладка каждого слоя. Для этого применяются канатоукладчики различных конструкций. Канатоукладчики используются также для правильной укладки каната при однослойной его навивке, если угол набегания превышает расчетную величину.
На схеме (рис. 5. 15, а) показано наиболее простое выполнение канатоукладчика,применяемого в некоторых конструкциях портальных кранов. На оси 1, расположенной параллельно барабану, под действием усилия каната 2 перемещается блок 3. В этом случае канат набегает на барабан перпендикулярно к его оси независимо от угла набегания каната на блок, чем обеспечивается правильная укладка каната.
Правильную укладку и невозможность смещения каната обеспечивает и канатоукладчик (см. рис. 5. 15, 6), в котором канат 2 проходит между двумя подпружиненными гладкими роликами 4 или прижимается к барабану одним роликом 4 (см. рис. 5. 15, а), установленным па подпружиненных рычагах 5.
Распространенная конструкция канатоукладчика приведена на рис. 5. 16. Параллельно барабану расположен винт 1, имеющий связанные на концах переходными канавками правую и левую нарезки. По этому винту, опирась на две цилиндрические направляющие 2, передвигается специальный ползун 3, штырь 4 которого скользит по впадине нарезки. На ползуне установлены штыри 5, на которых свободно вращаются ролики 6; между ними проходит идущий на барабан канат 7. Винт приводится в движение валом барабана посредством цепной или зубчатой передачи 8. Дойдя до края винта по одной нарезке (например, правой), ползун по переходной канавке переходит на другую нарезку (левую) и начинает передвигаться в обратном направлении. Ползун перемещается вдоль оси барабана за один оборот его на заданную величину, равную расстоянию между витками каната.
Радиус канавки блока должен быть несколько больше радиуса каната во избежание преждевременного износа каната от заклинивания и для обеспечения достаточного отклонения его от средней плоскости блока при приближении последнего к барабану. Обычно радиус ручья блока под канат принимается равным 0, 53—0, 55 диаметра каната. Угол раствора ручья 40—50°.
Блоки стреловых и в необходимых случаях грузовых полиспастов должны иметь устройства, исключающие спадание каната с блока. Защита блока от спадания каната выполняется в виде плотного кожуха, исключающего выход каната из ручья блока при любом возможном отклонении каната. Зазор между блоком по его внешнему диаметру и кожухом принимается не более 0, 2 диаметра каната (ГОСТ 13556—68 п. 1. 13) при толщине листовой стали кожуха не менее 4 мм. Кожух выполняется легко съемным.
Блоки стреловых и башенных кранов должны отливаться из стали. Их можно также изготовлять из стали штамповкой или сваркой. Применение на этих кранах чугунных блоков запрещено вследствие того, что при эксплуатации чугунный блок легко повредить: при задевании стрелой оборот полувагона, о конструкции сооружений, оборудование и т. п. При этом у головных блоков стреловых самоходных кранов откалываются реборды и краны работают с поврежденными блоками, что может привести к аварии. У башенных кранов чугунные блоки легко повредить при монтаже и демонтаже крана.