Большая энциклопедия техники

Стационарный (настенноконсольный) кран

Стационарный (настенно-консольный) кран – устройство для подъема грузов. Может быть поворотным и неповоротным. Грузоподъемность настенно-консольного поворотного крана – около 3 т, вылет стрелы – 3—6 м. Грузоподъемность настенно-консольного неповоротного крана 3—10 т, вылет стрелы 5—10 м, рабочая скорость передвижения 90—200 м/мин. Настенноконсольный стационарный кран представляет собой настенную консольную форму и передвигающуюся по ней грузовую тележку с подъемной лебедкой. К стальному канату прикреплено грузозахватное устройство – крюк. Вылет стрелы ограничен собственной ее длиной. Неповоротный настенно-консольный кран движется по стене вправо и влево, и его стрела всегда перпендикулярна стене. Стрела поворотного крана может также осуществлять вращения при захвате груза. Конструкции стационарно-консольных кранов сварные, сделаны из прочной стали. Механизм привода кранов – электрический двигатель. Управление такими кранами в основном осуществляется дистанционно по проводам. Производство стационарных настенно-консольных кранов налажено с середины ХХ в., что связано с ростом промышленных предприятий.

Стационарные краны в основном применяются в цехах, на складах, для обслуживания рабочих мест на производстве погрузочно-разгрузочных работ. Основная задача совершенствования конструкции стационарных настенноконсольных кранов – это увеличение грузоподъемности и вылета стрелы, повышение их производительности, увеличение скорости рабочих движений, особенно при обслуживании рабочего места в заводском цеху, создание систем автоматического гашения колебания груза, уменьшение собственной массы стационарного крана. Высота, на которую поднимается груз, ограничена местом расположения стационарного крана на стене. Модификации таких кранов в основном имеют различные характеристики грузоподъемности, вылета стрелы и области использования.

Трепальная машина

Трепальная машина – машина для очистки от примесей и разрыхления волокон шерсти, хлопка, льна. Это первичная обработка сырья прядильного производства. Принцип работы основан на освобождении волокна от больших примесей. При этом волокно зажимается питающими устройствами машины, и на него действуют рабочие устройства, осуществляя процесс трепания. Основные рабочие приспособления, предназначенные для трепания, – барабаны и трепала. Барабаны по устройству бывают бильные, колковые, ножевые. Била различаются по конструкции: гладкие планочные, игольчатые с большими колками, пильчатые с зубьями, комбинированные. Процесс трепания начинается с поступления волокна в питающий бункер трепальной машины. Специальное устройство регулирует высоту волокнистой массы в бункере и поддерживает на заданном уровне, чтобы поток выходящего волокна был равномерным. Валики и питающие подают из бункера волокно к ножевому барабану, вращающемуся со скоростью до 600 об/мин. Ножи барабана срезают со слоя волокна клочки, которые попадают на колосниковую решетку, вытряхиваются и освобождаются от примесей. Примеси проваливаются в промежутки между колосниками, волокно с колосниковой решетки и с ножей барабана снимается потоком воздуха, который отсасывается из сетчатого барабана вентилятора. Этот воздушный поток направляет волокно к сетчатому барабану. Сетчатый барабан вращается и формирует из клочков волокна – слой волокна. Съемные цилиндры снимают этот слой волокна с поверхности сетчатого барабана и направляют волокно в зажим питающих цилиндров. Питающие цилиндры направляют его к специальному устройству – трепалу. Трепало вращается со скоростью до 1000 об/мин. И планками разрыхляет волокно, очищая его от сора и примесей. Примеси также проваливаются через колосники решетки. С планок трепала слой волокна также снимается потоком воздуха и направляется к следующему устройству. Производительность трепальных машин различна, так как зависит от интенсивности трепания. Для различного сорта сырья используются различные треплющие устройства. Для хлопка – ножевые барабаны, для шерсти – колковые, процесс первичной обработки волокна для последующего прядения применялся с древности, как один из этапов ткачества. Но до середины XVIII в. он оставался ручным. И только во второй половине XVIII в. с общим развитием машинного производства стали механизироваться и подготовительные процессы прядения. В конце XVIII в. такие машины появляются в Европе, в середине XIX в. – в России. Современные трепальные машины – это оборудование прядильного производства. Дальнейшее совершенствование машин связано с развитием прядильного производства и направлено на увеличение производительности и внедрение новых технологий и систем управления.

Трубопрокатный стан

Трубопрокатный стан – прокатный стан для производства цельноканатных металлических труб, осуществляющий весь технологический процесс, в который входят нагрев, прошивка, раскатка, калибровка, правка, охлаждение. Начинается процесс с нагревания в секционной печи круглой заготовки, на прошивном прокатном стане выполняется прошивка – получение в центре заготовки круглого отверстия, на удлинительном стане происходит раскатка заготовки, ее толщина уменьшается, длина увеличивается, на калибровочном и редукционном стане осуществляется контроль качества полученного изделия, которое охлаждается. Трубопрокатные станы различаются по типам, которые зависят от устройства основного удлинительного стана, который бывает непрерывным, короткооправочным, трехвалковым, пилигримовым.

Непрерывный удлинительный стан. Самый распространенный и производительный – до 600 000 т в год, диаметр труб доходит до 100 мм и более. Непрерывный удлинительный стан – это девять клетей, в которых происходит прокатка трубы длиной более 30 м и со скоростью 400 труб в час. Заданный диаметр трубы получается на редукционном непрерывном стане. Для охлаждения используется транспортер.

Короткооправочный удлинительный стан производит трубы 450 мм в диаметре. Для этого вместе с ним используется один или два прошивных стана. Короткооправочный стан удлинительный – это одна клеть, имеющая валки 650—1100 мм в диаметре, между валками на короткой оправке прокатывается труба. Повторно труба прокатывается в той же клети. В раскатных станах трубу еще раз прокатывают, чтобы получить равную толщину. После труба поступает в калибровочный стан, имеющий несколько клетей. Для охлаждения используется транспортер, а для отделки трубы – система машин.

Трехвалковый удлинительный стан – это стан винтовой прокатки, с тремя валками конической формы, которые вращаются в одном направлении, под углом к оси трубы. Труба движется вдоль нее и вращается в противоположном направлении. На трехвалковом удлинительном стане, как правило, прокатывают трубы с толстой стенкой.

Пилигримовый удлинительный стан – это двухвалковый стан. Во время прокатки при каждом обороте валка труба подается специальным механизмом. На этом стане прокатывают трубы большого диаметра – до 700 мм. Первые трубопрокатные станы появились в конце XIX в. в Швеции. Они были с короткооправочным удлинительным станом. В середине XX в. в России на Урале были построены высокопроизводительные трубопрокатные станы с непрерывным удлинительным станом. Современные трубопрокатные станы имеют высокую производительность, механизацию, автоматизацию и качество выпускаемых изделий. Дальнейшее их совершенствование направлено на улучшение этих основных характеристик и использование новых технологий.

Чесальные машины

Чесальные машины – машины для расчесывания волокна. Это разделение клочков волокна на отдельные волокна, распрямление и очистка волокон от сора, примесей, коротких волоконцев, образование из разрыхленной массы волокна непрерывной ленты-ровницы. Чесание – это подготовительный процесс прядильного производства, используется для первичной обработки всех видов сырья – шерсти, льна, хлопка, а также искусственных волокон. Процесс чесания различается по способу и виду использованного оборудования и бывает кардный или гребенной.

Кардочесание – это обработка волокна рабочими устройствами – иглами или зубьями.

Гребнечесание – это прочесывание волокна рабочими устройствами – гребнями.

Эти процессы чесания осуществляются на кардочесальных или гребнечесальных машинах.

Процесс обработки волокна – чесание. Он осуществляется пропусканием волокон между игольчатой или пильчатой лентой, это основные рабочие устройства кардочесальной машины. В процессе чесания происходит освобождение волокон от примесей, сора и разравнивание спутанного волокна.

Кардочесальные машины различаются по типу рабочего оборудования, которое зависит от рода сырья. Для хлопка используют шлепочные машины, для шерсти – валичные чесальные машины.

Поступление волокна на эти машины также различается по способу его подачи, хлопок на шляпочную машину подается равномерным слоем, предварительно разрыхленным на трепальной машине. Поступление шерстяного волокна на валичную машину осуществляется самовесом, отвешивающим одинаковые порции волокна. Шляпочная машина имеет основные рабочие устройства: барабаны – главный, приемный, съемный, а также шляпки.

Шляпки – это пластины игольчатой ленты, они находятся на главном барабанном. Приемный барабан имеет зубья на своей поверхности, он принимает первым волокно и, расчесывая его, очищает от сора. После волокна принимает главный барабан, поверхность которого покрыта игольчатой лентой. Волокно находится между игольчатой поверхностью барабана и шляпками, которые осуществляют чесание, сорные примеси остаются на шляпках, прочесанное волокно попадает на съемный барабан и с него снимается съемным гребнем, проходит через воронку и превращается в плотную ленту. Лента упаковывается в цилиндрическую тару. Чтобы повысить качество чесания, используют машины с двумя главными барабанами. Основными рабочими устройствами валичной машины также являются барабаны: главный, приемный и съемный, бегун и валики: рабочие и съемные, которые попарно окружают главный барабан. Приемный барабан выполняет первичную подготовку волокна, разделяя его на более мелкие волокна, и направляет его на главный барабан, процесс чесания идет между ним и рабочими валиками, с которых съемные валики снимают оставшееся волокно и направляют его снова на главный барабан. Бегун при вращении своими иглами взаимодействует с иглами главного барабана, выводит волокна на его поверхность. Дальше волокна попадают на съемный барабан, разравниваются в густой равномерный по составу слой и снимаются съемным гребнем.

Элеватор (грузоподъемник)

Элеватор (грузоподъемник) – машина, предназначенная для перемещения груза, вертикально или наклонно. Принцип действия непрерывный. Машины различаются по конструкции, которая зависит от области применения. По устройству элеваторы бывают ковшовые, полочные, люлечные. Ковшовые элеваторы поднимают по наклону сыпучие грузы и применяются в горно-перерабатывающих производствах, машиностроении, металлургии, на химических заводах. Элеваторы полочные или люлечные поднимают штучные грузы вертикально и применяются на складах, базах, на различных предприятиях.

Его устройство состоит из замкнутого полотна с тягой, к которому прикреплены ковши, полотно огибает натяжной и приводной барабаны. Полотно с ковшами находится в стальном сварном кожухе, загрузка и разгрузка осуществляются через патрубки, установленные в кожухе. Привод ковшового элеватора состоит из электрического двигателя, редуктора, муфты. Натяжное устройство бывает грузовое или натяжное. Характеристики ковшового элеватора: скорость, высота подъема, подача, емкость ковша. Скорость может быть различной – 1—4 м/с. Подача составляет 5—500 м3/ч. Высота подъема – до 60 м.

Его устройство состоит из двух пластинчатых втулочных вертикальных цепей, к которым жестко крепятся полки. Эти захваты – полки – точно соответствуют параметрам поднимаемого груза. Цепи огибают верхние и нижние тяговые устройства. Загружаются полки вручную или автоматически, разгружаются в верхней части. Скорость подъема полочного элеватора ниже, чем у ковшового, и составляет 0,32 м/с, это зависит от характера груза.

Его устройство во много схоже с устройством полочного элеватора. Различие составляет конструкция крепления рабочего грузоподъемного приспособления – люльки. Она сохраняет горизонтальное положение своего дна, на любом участке подъема, при помощи шарнирного подвеса. Загружается люлечный элеватор при подъеме, разгружается при спуске. Скорость движения такая же, как у полочного элеватора – 0,32 м/с.

Электрокар

Электрокар – самоходное транспортное средство на колесном ходу. Представляет собой тележку с подъемной или неподъемной платформой. Привод электрический от аккумуляторной батареи. Электрокаром управляет водитель, сидя на специально оборудованном кресле или стоя. Электрокары применяются для погрузки на них и перемещения различных грузов на складах, в заводских цехах, в торговле, на транспорте – железнодорожных вокзалах, портах. Такое транспортное средство обладает хорошей маневренностью и простотой в управлении. Имеет большую скорость движения. Конструкция электрокара имеет шасси, аккумулятор, электрооборудование с тяговыми двигателями. Модификации различаются по грузоподъемности и скорости, которые зависят от назначения и применения. Скорость движения доходит до 20 км/ч. Грузоподъемность колеблется от 1 до 100 т и более. Электрокар – эффективное устройство для перевозки груза на небольшие расстояния. Дальнейшее развитие применения электрокаров направлено на использование программного управления, т. е. движение без водителя по специально заданной трассе.

Раздел 3. Сельскохозяйственная техника

Ветряная мельница

Ветряная мельница – устройство, работающее за счет энергии ветра, которое используют для измельчения зерна, качания воды, приведения в движение станков.

Ветряная мельница.

Ветряными мельницами пользовались жители Древнего Египта и Китая. Остатки барабанных каменных мельниц II—I вв. до н. э. и сейчас можно увидеть в низовьях Нила. Основной частью этих мельниц было колесо с широкими лопастями, параллельными оси колеса, его устанавливали в барабане таким образом, что половина выступала наружу, ветер надавливал на лопасти, колесо начинало вращаться и приводило в движение мельничный жернов. В VII в. н. э. персами была изобретена мельница с крыльями. В VIII– IX вв. эти мельницы уже были широко распространены на Руси и в Европе – Англии, Дании, Голландии. Благодаря мельницам голландцы освободили от моря бoльшую часть своей территории. В России в начале ХХ в. было около 250 тыс. ветряных мельниц. Ветряные мельницы породили ветряные двигатели.