滑轮和滑轮组的特点
滑轮 按用途可分为定滑轮、动滑轮、平衡滑轮和导向滑轮。定滑轮可以改变力的方向;动滑轮可以省力;平衡滑轮可以平衡两根钢丝绳的张力;导向滑轮可以改变力的方向。
当动滑轮和定滑轮结合使用时,就形成了一个滑轮组。它不仅可以省力,而且可以改变力的方向,还可以作为减速或增速的装置。
滑轮组由动滑轮组和定滑轮组组成,动滑轮组与吊钩组装在一起,定滑轮组安装在小车架下。滑轮按其功能分为省力滑轮和增速滑轮;按其结构分为单连杆滑轮和双连杆滑轮。
滑轮组的倍数就是节省劳动力的倍数。放大倍数(m)=提升载荷重量/钢丝绳拉力=钢丝绳速度/提升载荷速度。可以看出,单滑轮组的放大倍数等于滑轮组中支撑起吊的钢丝绳分支数(等于从动滑轮上缠绕的钢丝绳数量);双滑轮组的放大倍数等于滑轮组中支撑起吊的钢丝绳分支数的一半(等于从动滑轮上缠绕的钢丝绳数量的一半,也等于动滑轮的数量)。
滑轮对钢丝绳使用寿命的影响
对钢丝绳疲劳的影响。滑轮的直径对钢丝绳的使用寿命有直接影响。在工作过程中,钢丝绳受到反复弯曲,弯曲次数越多,损坏越快。当滑轮直径约等于钢丝绳直径的10倍时,钢丝绳的使用寿命将缩短约40%。
对钢丝绳磨损的影响。合理选择滑轮的形状、尺寸和材料是延长钢丝绳使用寿命的重要环节。除了在滑轮槽中受到挤压和摩擦外,钢丝绳还受到滑轮槽的形状和尺寸的限制。例如,当滑轮槽的形状和尺寸不符合滑轮的相关标准要求或转动不灵活时,滑轮槽和钢丝绳的磨损就会加快。
选择滑轮和滑轮组的方法和技术
- 省力滑轮组广泛用于起重机的起升机构和普通吊臂变幅机构中。它能以较小的钢丝绳拉力提升数倍于钢丝绳拉力的重物。
- 增速滑轮组主要用于液压或气动驱动机构,如轮式起重机臂架的伸缩机构。
- 臂架式起重机大多采用展联滑轮组(龙门式起重机采用双块滑轮)。
- 桥式起重机多采用双联滑轮组。当双联滑轮的放大倍数为单数时,平衡滑轮布置在动滑轮(钩架)上;当双联油轮的放大倍数为m≥6时,用平衡杆来平衡两根钢丝绳的张力。
- 一般情况下,起吊重量大时选择放大倍数较大的滑轮组,可避免使用直径较大的钢丝绳;双联滑轮组使用较小的放大倍数;起吊高度较高时选择放大倍数较小的滑轮组,避免绕绳量过大。
- 为保证钢丝绳的使用寿命,必须合理选择钢丝绳的直径,滑轮直径与钢丝绳直径的比例应符合要求。
- 如果要求滑轮的重量非常轻,如臂端滑轮,可以使用铝合金滑轮。
- 钢丝绳圆周与滑轮之间的接触角一般为135°左右(120°-150°)。
- 应有防止钢丝绳掉出凹槽的装置,其间隙应为钢丝绳直径的20%,这样才可靠有效。
- 为了使拉力方向与重物的运动方向一致,滑轮组的引绳端应从动滑轮上引出;如果拉力方向与重物的运动方向不一致,滑轮组的引绳端应从定滑轮上引出。当放大倍数为单数时,钢丝绳的固定端必须在动滑轮上。
选择滑轮和滑轮组的禁忌
- 滑轮直径不符合要求,滑轮直径太小。
- 为了防止钢丝绳与轮缘之间的摩擦,滑轮组的上下滑轮之间的距离应保持在700-1200mm,拧紧时不能太小。
- 铸铁滑轮不应使用在工作繁重、冲击力大、维修不便的地方。
- 与钢丝绳的直径相比,滑轮槽底部的直径不应过大或过小。
- 当滑轮组放大倍数较大时,如果钢丝绳从一侧开始,依次通过中间的滑轮,最后再通过另一侧的滑轮,很容易造成滑轮组工作不稳定,甚至出现自锁现象(即吊钩不能靠自身重量下降)。