Бондаренко Л. Н., Матвиец Т. В., Бондаренко В. Д., Ильенко К.И.

Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры

Определение угла распорного усилия в клещевых захватах

Захваты клещевого и рычажного типов в зависимости от формы лап и их расположения используются для транспортирования цилиндрических изделий вида труб, рулонов, бочек, строительных изделий и т.п.

Выбор типа грузоподъемного устройства, его конструктивной схемы и прочностных расчетов зависит от формы, массы, свойств груза.

Одно из ответственнейших требований, предъявляемых к грузозахватным устройствам – надежность удержания груза и его неразрушение под действием сжимающих усилий.

Естественно, что при расчете захватов неизбежно применение коэффициентов запаса прочности, учитывающих свойства металлов, способы изготовления узлов и элементов, а желаемое минимальное значение коэффициента следует принимать при достаточно достоверной методике расчета.

В захватах с вертикальным захватом (рис. 1) его расчет в существующей литературе [1] начинается с определения распорных усилий, которые создает вертикальная нагрузка

, (1)

где - угол между распорным усилием и горизонталью – угол распорного усилия.

Как будет показано в дальнейшем, угол присутствует при расчете кинематических параметров и габаритных размеров. Обычно его величина принимается равной половине угла – угла обхвата детали одними клещами. Очевидно, что это справедливо при , но при этом пропадает вся необходимость в расчетах.

Найдем величину с учетом величины . При известной величине распределенная нагрузка (рис. 1) определится как

. (2)

Элементарная нагрузка , приходящаяся на горизонтальный катет элементарного сектора с углом

, (3)

а нормальная составляющая к образующей сектора

. (4)

Полная составляющая нормального давления, соответствующая усилию для удержания груза , составит

. (5)

Угол найдем из условия равенства суммы нормальных сил на углах и , т.е.

, (6)

откуда

. (6)

Изменение угла с изменением угла обхвата показано на рис.2.

На рис.2 видно, что изменение практически линейно зависит от и с достаточной для практических расчетов точностью можно положить

. (7)

При известном угле расчет клещевого захвата производится по формулам и последовательности изложенным в [1].

Анализ полученных формул и графиков позволяет сделать вывод о том, что предложенная методика позволяет аналитически определить угол распорного усилия в клещевых захватах, значительно отличающийся от рекомендованного в справочной литературе, что позволит более точно рассчитывать захват.

Литература

1. Грузоподъемные устройства: Справочник/Козлов Ю.Г., Обермейстер А.М., Протасов Л.П. и др. – М.: Транспорт, 1980.- 223с.