底架吊具设计

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  摘要:原有底架吊具采用四根钢丝绳加四个吊钩的方式进行吊运,每次需要至少两名操做者对底架进行挂钩和摘钩作业,由于每个吊钩重达十几千克,再加上有时需要到高达两米的底架翻转机上进行摘挂钩作业,操做者劳动强度大,且极不方便。新设计的底架吊具采用棘轮、棘爪防逆转机构,使吊钩能自动开、闭,实现对底架的自动挂钩、摘钩,方便操作。
  关键词:底架吊具 挂钩 摘钩 防逆转机构 自动挂钩、摘钩
  中图分类号:C931.9
  一、 底架简介
  底架主要由中梁、枕梁、横梁、侧梁、端梁等组成,(见附图一)其重量为:6742Kg。
  通常情况下,我们将底架吊具的挂钩部位选在侧梁的枕梁或大横梁处,C70的侧梁为240的冷弯型钢,为减小吊具体积,我们将底架吊具挂钩部位选在侧梁中部大横梁间A、B、C、D处。(底架重心在此范围内)
  附图一
  二、 吊具结构简介
  吊具主要由1:吊钩2:成套索具(由一个吊环和四根钢丝绳及中间一根连接弹簧的钢丝绳组成)3:压杆一4:吊梁5:凸轮:6:导向板7:吊板8:棘爪9:棘轮10:棘轮轴11:压杆二等组成,其中件号7吊板与件号10棘轮轴间为大间隙连接,件号5凸轮紧固在件号10棘轮轴上。
  附图二
  三、 吊具动作原理介绍
  当吊具挂上天车时,在吊具自重和弹簧力的作用下,吊板7带动棘爪8拔动棘轮10、棘轮轴、凸轮顺时针方向转动90°。(由于棘轮下方有一防逆转棘爪,故棘轮只能顺时针转动)此时凸轮5逐渐下压压杆一,压杆一带动压杆二下压吊钩,使吊钩打开至最大位置。此时将吊具置于底架上方,在导向板的引导下,天车钩下降至吊梁放置于底架上,且吊钩不再受力。此时,在吊板7和弹簧自重力的作用下,吊板7带动棘爪8沿棘轮自动反时针转动90°至棘轮下一齿位置,此时天车起钩,吊板将带动棘爪、棘轮、棘轮轴及凸轮顺时针转动90°至本图所示位置,此过程中,凸轮转动时逐渐脱离压杆一至吊钩处于自然收钩状态,此时可将底架吊运至目的地。摘钩时将重复上述过程,如此循环往复。
  四、 吊具主要强度校核
  1、成套索具中单根钢丝绳的受力
  钢丝绳与水平面所行成的空间夹角为:58°。
  钢丝绳受力F=(6742+1328)÷4÷sin58°=2379(Kg)其中1328为吊具自重,6742为底架重量。可选用Φ18的钢丝绳,其安全系数为5。
  2、由UG软件分析可知:吊钩最危险截面处宽度为30mm,高度为140mm。
  其抗弯截面模量Wx=9.8X104mm3
  其最大彎矩Mmax=67420N÷4X245=4.13X106N.mm
  吊钩最大弯曲应力σ=Mmax÷Wx=4.13X106N.mm÷9.8X104mm3=42.1MPa
  吊钩安全系数=235/42.1=5.6
  3、吊梁采用140X100X5的空心方管,其抗弯截面模量Wx=9.12X104m其最大弯矩Mmax=67420N÷4X205=3.45X106N.mm
  吊梁最大弯曲应力σ=Mmax÷Wx=3.45X106N.mm÷9.12X104mm3=37.8MPa
  吊梁安全系数=235/37.8=6.2
  综上所述,本吊具设计符合LD48-93起重机械吊具与索具安全规程中吊具与索具设计安全要求之规定。
  五、 本吊具制造完工后,经现场使用使用验证,其操作简单方便,且安全可靠。
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