КРЮКИ
Для подвешивания штучных грузов к гибким рабочим органам подъемных механизмов и для крепления специализированных грузозахватных устройств используют грузовые крюки и петли. На. заводах строительных материалов применяют в основном однорогие кованые крюки из мягкой углеродистой стали.
Крюки монтируют в обоймах. Различают два основных типа крюковых подвесок: нормальную (рис. 16, а) и укороченную (рис. 16, б). В нормальной подвеске блоки для полиспаста устанавливают на отдельных осях, а в укороченной — на консольных частях поперечины (траверсы) крюка. Чтобы получить зазор, необходимый для подвешивания груза, стержень крюка при короткой подвеске делают удлиненным.
На однорогие крюки утвержден ГОСТ 2105—64, которым регламентированы требования, предъявляемые к ним.
Изогнутой части крюков в поперечном сечении придают форму трапеции, удовлетворяющую условию рационального использования материала (равенства напряжений сжатия н растяжения, возникающих в материале крюка на соответствующих сторонах сечения при поднятии груза). Верхнюю часть крюка делают в виде цилиндрического стержня с винтовой нарезкой, проходящего сквозь отверстие в траверсе (поперечине) блочной обоймы н закрепляемого в ней гайкой со шплинтом.
Под гайкой на траверсе устанавливают упорный шарикоподшипник, благодаря чему крюк с грузом легко поворачивается вокруг своей оси. Для предохранения от самопроизвольного от - цепления крюка иногда устанавливают предохранительную скобу (рис. 16, а).
Размеры крюков выбирают по таблицам стандартов применительно к роду привода и заданной грузоподъемности. Поэтому расчет"крюков обычно сводят к проверке размеров хвостовика по заданному растягивающему усилию и к определению напряжений в опасных сечениях изогнутой части крюка (сечения 1—2 и 3—4, рнс. 17).
Внутренний диаметр D„ нарезного конца хвостовика рассчитывают на растяжение. Уравнение прочности на растяжение
G - ^ К.
Откуда
Где G — расчетная нагрузка, воспринимаемая крюком, в н
DО — внутренний диаметр резьбы в см;
[а]р = 4000—5000 HIcm2 (400^-500 кгс/см2) — допускаемое напряжение на растяжение, которое принимается пониженным, в связи с нзгнбом хвостовика во время работы и концентрацией напряжений в нарезке.
Число витков резьбы в гайке крюка определяют исходя из допускаемого удельного давления в резьбе.
~ Уравнение прочности на смятие резьбы
• Л D, i)
Откуда число витков
Где р] - 1500 -2500 н/см2 (150- 250 Кгс/см2) — допускаемое удельное давление в резьбе; D — наружный диаметр резьбы В см. Высота гайки |
(31) |
AG
1 —
H ~ it.
Где T — шаг резьбы в см.
Изогнутую часть крюка рассчитывают на растяжение (эпюра 1) и изгиб
Наибольший изгибающий момент яj
В сеченнн 1—2 rf „
Рис. 17. Схема к расчету
Мшх - G(Cy + 0,5а), (32) *Рюка' внизу эпюРЬ1 изги"
INdA ' ' 4 ' бающих к растягивающих
Напряжений в сечении 1—2
Где а — отверстие в крюке в см.
(30) |
Если не учитывать кривизны осн крюка, то напряжение на внутреннем волокне сечения (точка 1) будет равно
(33) |
/ |
Л*г
= -F +
Напряжение на наружном волокне (точка 2)
_ G МщъСъ
2 ~ ~~F 7 '
Где р — площадь поперечного сечения в см2;
(34) |
/ — момент ннерцни сечения в см4; сл и с2 — расстояние точек / и 2 от нейтральной осн в см.
При трапецеидальной форме сечения напряжения ах а3. При расчете по формулам (33) и (34) напряжения на 20—30% меньше фактических.
Прн точных расчетах следует пользоваться расчетными уравнениями кривого бруса. В кривом брусе изменение нормальных напряжений происходит не по прямой линии, как в прямом брусе (эпюра //), а по гиперболе (эпюра 111, рис. 17), которую условно считают проходящей через центр тяжести 0 сечения на нейтральной оси.
Наибольшее растягивающее напряжение у внутреннего ребра в сечении 1—2 (точка /)
. = (35)
А наибольшее напряжение сжатия у внешнего ребра этого же сечения (точка 2)
Fk f + ^-И,)
Где Ialp — допускаемое напряжение, принимаемое в зависимости от характера эксплуатационного режима подъЕмного механизма в пределах 8500—12 ООО н/см2 (850—1200 кгс/см2) K — коэффициент, характеризующий форму поперечного сечения и определяемый нз уравнения (36), вывод которого приведен в подробных курсах сопротивления материалов.
+ • (37)
А . „
Где г = ~2~ г с 1 — радиус кривизны нейтральной оси крюка;
В н B — параллельные стороны трапеции в сечении крюка (см. рис. 17).