Строповка аппаратов. Стропы. Монтажные штуцеры

Соединение аппарата с грузоподъемным оборудованием называется строповкой, а его разъединение — расстроповкой.

Процесс строповки является трудоемкой и ответственной операцией, так как узлы строповки воспринимают всю нагрузку. Узлы крепления и сам процесс строповки должны обеспечивать высокую прочность и надежность соединения. Узлы крепления должны позволять выполнять расстроповку с земли, быть простыми по конструкции, иметь наименьшее число деталей для большей надежности и меньшие трудозатраты при строповке.

Стропы предназначаются для захвата груза и подвески его на крюк или петлю грузоподъемного устройства и изготавливаются из пеньковых или стальных канатов, а также цепей.

В большинстве случаев стропы выполняют из стальных канатов. Стропы подразделяются на универсальные, облегченные, многоветвевые, витые, цепные и полотенчатые.

Универсальные стропы представляют собой замкнутую петлю. Такие стропы изготавливают из канатов диаметром 19,5 — 30 мм. Длина петли 5 — 15 м, а длина на заплетке равна 40 диаметрам каната.

Облегченные стропы выполняют из канатов диаметром 12—30 мм. В зависимости от назначения стропов на концах каната делают петли, которые огибают вокруг коуша. В петлях каната закрепляют крюки или металлические кованые петли.

Многоветвевые стропы состоят из отдельных облегченных стропов, один конец которых закреплен в петле. Они бывают двух-, трех- и четырехветвевые.

Витые инвентарные стропы применяют для подъема грузов большой массы. Эти стропы представляют собой замкнутую петлю перевитых между собой и плотно уложенных витков каната. Прочность и долговечность витых стропов в значительной мере зависят от сечения, максимального заполнения и равномерного распределения витков. Наиболее рациональной формой являются стропы из 7, 19, 37 и 61 витка стального каната. Такие стропы изготовляют на кондукторах.

Эти стропы имеют ряд преимуществ: равномерность распределения нагрузки на все витки, сокращение расхода каната, меньшая трудоемкость строповки.

Полотенчатые стропы выполняются также в виде замкнутой петли из плотно укладываемых витков каната, располагая их однослойно на захватное устройство и элемент поднимаемого оборудования (монтажный штуцер, вал). Это обеспечивает равномерное натяжение отдельных ветвей стропа, концы каната закрепляются петлей с помощью зажимов.

Различают следующие способы строповки. Канатный - строповка одним или несколькими стропами, охватывающими корпус аппарата и прикрепленными к крюку грузоподъемного оборудования. Канатными стропами стропят аппараты небольшой массы или если к аппаратам нельзя приваривать или закрепить другим способом устройства, к которым можно было бы прикрепить стропы. Значительное применение этот способ имеет при монтаже горизонтальных аппаратов. В зависимости от требований (характера) подъема этот способ имеет несколько разновидностей. Наиболее простой – это подъем горизонтальных аппаратов одним или двумя кранами (рис. 113). При таком подъеме стропы должны рассчитываться на усилие G_а/2.

 

 

а - универсальные; б - облегченные; в - многоветвевые; г - витые; д, е -порядок свивки витого стропа; ж – цепные; з – строп для круглых деталей; 1-коуш; 2 – крюки; 3 – петли.

Рис. 2.6 Стропы

 

 

Канатными стропами можно поднимать аппараты в горизонтальном положении и поворачивать их в вертикальное положение. На рис. 114 показан один из принципов такой строповки. Два стропа 3 укладывают вдоль аппарата диаметрально противоположно так, что они охватывают упоры А. Через петли этих стропов пропускают петли стропа 1. Строп 1должен охватывать аппарат в 1,5 витка. Затем через петли стропа 1 пропускают петлю стропа 2. Одну петлю стропа навешивают на крюк крана I, а вторую петлю пропускают через петлю стропа 1, строп 2 огибает аппарат, после чего вторую петлю тоже навешивают на крюк крана I. Второй конец аппарата охватывает строп 4, а затем его навешивают на крюк.

Аппарат или емкость поднимают двумя кранами. Аппарат поворачивается и занимает вертикальное положение, если один из крюков поднимать с большей скоростью, чем второй. Строп 4снимают после того, как аппарат занял наклонное положение. Как видно из рассматриваемой схемы, строп с аппаратом соединяется благодаря упорам A, а не только за счет сил трения.

В практике подъема аппаратов применяется способ строповки с помощью затягивающейся петли. Принцип этого способа заключается в том, что канат, огибающий аппарат, создает петлю, затягиваемую усилием подъема. Петля охватывает аппарат во время подъема. Между канатом и аппаратом возникают силы трения, за счет которых и происходит подъем каната. Одна из таких схем показана на рис. 115.

 

Строповку таким способом выполняют в следующем порядке. Канат 1разматывают и огибают вокруг аппарата (положение I), пропускают через скобу полиспаста 2 и снова обводят вокруг аппарата (положение II). После этого один конец стального каната огибает пропущенный через скобу канат (положение II). Этот конец каната соединяется со вторым концом каната с помощью сжимов 3 (положение III), то есть получается петля. При натяжении полиспаста эта петля затягивается и возникают силы трения между канатом и аппаратом. Эти силы пропорциональны натяжению, то есть массе поднимаемого груза.

Монтажные штуцеры

Строповка с помощью захватных устройств на аппарате имеет наиболее широкое применение. Этот способ строповки (рис. 116) заключается в том, что на аппарате закрепляют так называемые монтажные штуцера, к которым в свою очередь прикрепляют строп. Если аппарат поднимают одним краном со строповкой у вершины, то применяют схему, показанную на рис. 116, а. Если аппарат поднимают двумя кранами, то используют схему, приведенную на рис. 116, б. При сравнительно небольшой массе аппарата к нему приваривают скобу (рис. 116, в), за которую аппарат поднимают одним краном. Если строповку выполняют не у вершины, то штуцера приваривают, как это показано на рис. 116, г. Достоинством этого способа является сравнительная его простота и надежность. Недостаток способа заключается в установке на аппаратах штуцеров. Не ко всем аппаратам можно приваривать штуцера: возникают значительные напряжения на участках аппарата, где закреплены штуцера, и эти участки часто требуют усиления.

В течение долголетней практики проектными и научно-исследовательскими институтами разработаны различные конструкции монтажных штуцеров, которые стандартизированы (ГОСТ 14114–78, 14115–78 и 14116–78). Некоторые из этих конструкций показаны на рис. 117.

Наиболее простая конструкция (рис. 117, а) состоит из трубы, внутри которой приварены ребра жесткости 2. Трубу приваривают к стенке аппарата 3. Чтобы уменьшить силы трения между стропом и штуцером, на штуцер надевают втулку 4, к трубе 1 приваривают фланец 5, предохраняющий строп от сползания со штуцера.

Если по условиям монтажа штуцер должен иметь большую длину, то крепление его только на сварке не обеспечивает необходимой прочности, поэтому усиливают соединение штуцера с аппаратом с помощью ребер. На рис. 117, б показан такой штуцер, который кроме ребер жесткости 7 внутри трубы 6 имеет ребра 8, приваренные снаружи трубы.

Для монтажа толстостенных аппаратов находят применение штуцера, ввертываемые в корпус аппарата.

Для строповки очень важно правильно выбрать канат для стропов – витой или невитой конструкции. Прочность стропа и надежность его работы зависят от диаметра цапфы. Для меньшего изгиба диаметр цапфы должен быть не меньше 1,5 диаметра стропа. Лучше работают стропы витой конструкции, имеющие правильную геометрическую форму, составленную из 14, 38 и 74 рабочих ниток стального каната.

Строповка канатным стропом имеет следующие недостатки. Значительная длина канатных стропов увеличивает их расход. Чем больше длина стропов при прочих равных условиях, тем меньшей длины аппараты можно монтировать. Между канатом и штуцером возникают большие силы трения. При этом способе полностью не исключается возможность соскальзывания стропа со штуцера при большом отклонении грузового полиспаста от оси аппарата. Эти недостатки частично устранены в системе бесканатной строповки вертикальных аппаратов.

Способ бесканатной строповки заключается в том, что штуцер аппарата соединяют с захватным устройством грузового полиспаста с помощью шарнирного устройства. Для того вида строповки разработан и применяется штуцер, показанный на рис. 117, в.

Штуцер состоит из оси 13, конец которой выполнен в виде цапфы. На цапфу надет фланец 12. Ось 13 приварена к диску 11. Для повышения прочности к диску 11 и оси 13 приварены ребра 10, они же приварены и к фланцу. Между радиальными ребрами 10 приваривают ребра 9. На конце цапфы сделана  выточка 14, в которую устанавливают два полукольца, создающие буртик, препятствующий сползанию бесканатного устройства. К диску 11 приварено кольцо 15 из листового металла, которое в свою очередь приварено к аппарату. Такое устройство после монтажа срезают с аппарата, то есть оно является инвентарным.

 

а,в – подъем аппарата одним крючком; б,г – подъем аппарата двумя???

Рис. 116 Схемы строповок с помощью монтажных штуцеров

Рис. 117?

 

Пример бесканатной строповки показан на рис. 117, г. На цапфу 16 надевают траверсу 17. Серьги 18 одним отверстием навешивают на цапфы траверсы 17, а вторым – на ось 19 подъемного полиспаста. Такое шарнирное устройство позволяет поворачивать аппарат в плоскости подъема. Оси полиспастов могут отклоняться от вертикали, при этом сила трения в цапфе траверсы значительно меньше, чем при тех же отклонениях полиспаста и запасовке стальным канатом.

Силы, действующие на штуцер, зависят от отклонения полиспаста. Обычно этот угол не превышает 20°. На рис. 117, д приведена схема сил, действующих в системе. Сила , действующая вдоль полиспаста:

На штуцер действуют усилия осевое (рис. 117, д)

и нормальное

По этим усилиям опасное сечение штуцера рассчитывают на изгиб и смятие. Изгибающий момент для штуцера в опасном сечении а — а (см. рис. 117, б):

,

а напряжением от силы Р можно пренебречь. Аналогично рассчитывают цапфу траверсы по изгибающему моменту в опасном сечении:

                                               (79)

где  – длина пальца цапфы оси штуцера;  – длина цапфы траверсы.