Общие сведения о домкратах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Общие сведения о домкратах

Домкрат - это специальный механизм, который предназначен для подъема тжеловесных грузов. Домкраты бывают передвижными или переносными. Удобство домкрата - в его мобильности. Сама конструкция этого механизма намного компактнее, чем другие приспособления, выполняющие подобную функцию (тали, лебедки и т. д.). К тому же, домкрат, в отличие от талей, лебедок и др. механизмов располагается непосредственно под грузом. Отпадает необходимость в использовании громоздких приспособлений. Этим домкрат заслужил свою популярность не только на строительных площадках, но и при проведении монтажных работ. Конструкция домкрата не требует больших материальных вложений, в отличие от других приспособлений для подъема груза.

При помощи домкрата, любой груз будет надежно зафиксирован на нужной высоте. С его помощью груз можно плавно приподнять, удержать на необходимой высоте и для этого потребуется всего лишь небольшое усилие. Домкрат можно легко перемещать с место на место, он удобен и неприхотлив в обслуживании и очень надежен в использовании.

Существует несколько видов домкратов. В основе классификации - тип подъемного устройства:

1. винтовые домкраты;

2. реечные домкраты;

3. гидравлические домкраты;

4. пневматические домкраты.

Винтовые домкраты

Винтовые домкраты пользуются популярностью у автолюбителей. Их грузоподъемность до 15 т и они незаменимы для автомобилей различных видов. Конструкция таких домкратов представляют собой цилиндрическое основание, внутри один или два подъемных винта, специальная зубчатая гайка с трапецеидальной резьбой. В общем, без винтового домкрата не обойтись, ели необходимо пометить груз на вращающуюся пяту (сверху) и лапу (снизу). домкрат гидравлический прессовый давление

Винтовые домкраты надежны и удобны в эксплуатации, не требуют дополнительных затрат на специальные подставки, также винтовые домкраты очень устойчивые и прочные.

Реечные домкраты

Среди других видов домкратов, самыми распространенными для ремонтных, строительных, монтажных и демонтажных работ считаются реечные домкраты. Для реечных домкратов характерно то, что конец рейки отогнут на 90 градусов. С помощью такой конструкции не составит труда поднять груз даже с низко размещенной опорной поверхностью, т.к. сам реечный домкрат обладает низко расположенной подъемной площадкой. Встречаются модели, где высота этой площадки составляет всего 9см.

Среди реечных домкратов различают рычажные и зубчатые. Рычажные. Конструкция рычажных домкратов представляют собой качающийся приводной рычаг, который выдвигает рейку.

Зубчатые. В зубчатых домкратах приводной рычаг заменен на шестеренку, которая вращается при помощи приводной рукоятки. Чтобы груз был надежно зафиксирован на определенной высоте и в нужном положении, одна из шестеренок снабжена храповиком с «собачкой».

Общее для зубчатых и рычажных домкратов является наличие грузонесущей рейки с опорной чашкой. Стопорные устройства помогают удерживать груз на этой чашке.

Реечные домкраты прекрасно подходят для подъема грузов весом весом до 6 т, от 6 до 15 т и свыше 15 т, для этих целей используют реечные домкраты одно, двух, или трехступенчатой передачи. Такие домкраты можно использовать и в вертикальном и в горизонтальном положении, они удобны в эксплуатации, обладают грузоподъемностью от 2 до 20 т, хорошо ремонтируются и являются универсальным средством для подъема и фиксации груза.

Очень популярны и универсальны в эксплуатации зубчатые домкраты чешской компании Brano. Их грузоподъемность достигает 20 т и конструкция включает в себя 2 подъемные площадки (верхнюю и нижнюю). Компания Brano выпускает большое количество различных моделей домкратов. Например, модели 15-00, 15-01 и Z23 прекрасно подходят для подъема грузов на строительных площадках, при монтажных работах. Часто их используют при ремонте вагонов и ж/д путей. Конечно, не стоит сбрасывать со счетов и отечественные аналоги реечных домкратов. Как правило, их надежность и качество ничуть не уступает зарубежным.

Гидравлические домкраты

Этот вид домкратов работает на жидкости, о чем, собственно говорит само название. Принцип работы гидравлического домкрата основан на том, что приводной насос создает давление рабочей жидкости (гидравлическое масло) и тем самым перемещает поршень (плунжер). Таким образом, происходит процесс поднимания груза. Далее, жидкость переходит в резервуар насоса и груз опускается.

От других домкратов, гидравлические отличаются целым набором качеств:

· при малых трудозатратах, гидравлические домкраты обладают большой грузоподъемностью;

· высокий КПД;

· плавность хода;

· жесткость и компактность конструкции.

Минусы гидравлических домкратов:

· гидравлические домкраты имеют высоту подъема намного выше, чем другие домкраты;

· высота опускания не может быть точно отрегулирована;

· гидравлические домкраты чаще и серьезней ломаются, чем механические. И отремонтировать их порой сложнее и дороже.

Гидравлические домкраты обладают грузоподъемностью от 2-х до 200 т. Существует множество вариантов этих домкратов:

· классические бутылочные (одноштоковые и телескопические)

· подкатные

· специальные домкраты:

o ромбовые

o двухуровневые

o зацепные.

Одним из самых универсальных и удобных видов является одноштоковый бутылочный домкрат. Для этого вида подвластны работы любой сложности, благодаря удобной конструкции и универсальности в эксплуатации. В область применения одноштокового бутылочного домкрата входит монтаж и демонтаж, как на стройплощадках, так и на машиностроительных заводах, ремонт автомобилей и др. Такой домкрат бутылочныйможно использовать даже для силового узла прессов трубогибов, труборезов и т.п. Хранить одноштоковый бутылочный домкрат необходимо в вертикальном положении, во избежание вытекания рабочей жидкости.

Телескопический двухштоковый домкрат отличается от одноштокового лишь наличием телескопического штока. Такой домкрат позволяет поднимать груз на большую высоту, чего не достигнуть с домкратом бутылочного типа.

Без подкатных домкратов, пожалуй, не обходится ни одна автомастерская. Эти домкраты отлично эксплуатируются для ремонта автомобилей различных видов. Конструкция подкатного домкрата представляет собой длинную съемную ручку, которая не только снижает трудозатраты на поднимание груза, но также и позволяет работать стоя. Единственное, что стоит учитывать при работе с подкатным домкратом - это необходимость ровной и твердой поверхности, что в некоторых случаях, может быть неудобством в использовании.

Следующие домкраты - это специальные. Их главное отличие от обычных - это возможность поднимать грузы на большую высоту (до нескольких метров). При помощи специальных домкратов, грузы на этой высоте надежно фиксируются.

Еще один вид домкратов, который используют в автосервисах - это двухуровневый домкрат.

Двухуровневый домкрат оснащен двумя подъемными площадками, и по сути представляет собой смесь подкатного и бутылочного домкрата с ножной педалью и ручным рычагом. Соответственно, этот вид домкрата можно использовать и как подкатной (на высоте от 65 до 375 мм от земли), и как телескопический (высота от 375 мм до 687 мм).

Среди других домкратов, для подъема автомобилей используют гидравлический ромбовый домкрат. Хотя, зачастую он может быть легко заменен винтовым. Но все-таки гидравлический ромбовый домкрат и в эксплуатации надежнее и сложнее в использовании. Состоит ромбовый домкрат из четырех рычагов, которые соединены шарнирами. За счет изменения угла между рычагами, происходит подъем груза.

Плюсы ромбовых домкратов:

- небольшие размеры

- большая опорная поверхность

- жесткость конструкции

Следующий подвид - зацепные домкраты. Такие домкраты универсальны в использовании и пригодятся в любом месте и для любых работ, где необходимая небольшая высота подхвата:

- монтаж и демонтаж оборудования

- автомастерские

- для поднятия полотна на ж/д.

Конструкция зацепного домкрата основана на конструкции обычного бутылочного домкрата. Малая высота подхвата (от 15 мм) и его пошаговая регулировка отлично подходит для сборки механизмов.

Пневматические домкраты

Использую пневматические домкраты для работ различной сложности и направленности. Он незаменим для перемещения и поднятия груза, для монтажных и ремонтных работ и много другого. Пневматические домкраты хороши и тем, что их можно использовать на любой поверхности (рыхлый, неровный грунт).

Работу пневматического домкрата обеспечивает следующая конструкция: плоская резинокордная оболочка (состоит из специальной ткани), которая увеличивается во время работы за счет подачи в нее сжатого воздуха. Сжатый воздух подается либо из баллонов с инертным газом (сжатым воздухом), либо из компрессоров автомобильных или стационарных. Для работы с пневматическим домкратом требуется минимальные усилия.

Если необходимо сделать стыковку трубопроводов, то без пневматического домкрата не обойтись. Использовать их можно, при диаметре труб до 1200мм. Также, пневматические домкраты отлично подойдут и для монтажа и резервуаров большой емкости, проведения строительно-монтажных работ на различных объектах.

Пневматические домкраты имеют один минус: высокую цену. На это влияют многие факторы, в том числе дорогое изготовление этого вида домкрата и сложность конструкции. Небезопасно использовать пневматический домкрат не только при сдувании, но и в то время, когда заглушен двигатель.

Стеклодомкраты

Существует еще один вид домкратов - стеклодомкраты или присоски (народное название). Используются они в основном, в быту: для монтажа стекол, кафельной плитки и пластика. Резиновая подошва и пластиковый корпус - вот и вся конструкция стеклодомкрата. Бывают одно, двух и трехсекционные стеклодомкраты. Это деление зависит от количества присосок. Производят стеклодомкраты не только в России. На рынке представлен широкий ассортимент и импортных стеклодомкратов.

Гидравлический пресс -- это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания больших сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году.

Крупнейшие производители гидравлических прессов и др. прессового оборудования, :

· ISITAN - турецкая компания

· Metal Mark - машиностроительный завод из Китая

· Gidropress - завод в Белоруссии

· Hochstrate - бренд известной немецкой фирмы

· Sahinler - турецкий лидер станкостроения

· Ermaksan - турецкий производитель

· Baykal - это турецкая компания

· Accurl - Завод в Китае

· Характеристики и принцип действия

Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся гидравлических цилиндров (с поршнями) разного диаметра. Цилиндр заполняется гидравлической жидкостью, водой, маслом или другой подходящей жидкостью. По законам французского философа и учёного Паскаля, давление (то есть сила, действующая на единицу площади) в любом месте жидкости (или газа), находящейся в покое, одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объёму. Закон Паскаля -- самый главный закон гидростатики. Все заводы гидравлических прессов при их производстве основываются на законе гидростатики. По сути гидравлический пресс можно сравнить с эффектом рычага, где в качестве передающего усилие объекта используется жидкость, а усилие зависит от величины отношения площадей рабочих поверхностей. Принцип действия гидравлического пресса

Это стационарный, переносной или передвижной грузоподъемный механизм для подъема и фиксации на заданной высоте тяжелых предметов. Домкрат может использоваться как самостоятельное устройство при выполнении ремонтных или строительных работ, так и в составе более сложных механизмов (кранов, подъемников, прессов и т.д.)

Как правило, домкрат у многих ассоциируется со сменой колес автомобиля. На самом деле он применяется гораздо шире. Домкрат может выполнять как сложнейшие операции, например перемещать пролеты моста, так и более легкие: поднять и держать корпус автомобиля при ремонтных работах. Также с помощью современного домкрата можно натянуть провода на линиях высокого напряжения, сжать мощную пружину, протолкнуть через грунт трубу водопровода, разрушить старое перекрытие в здании и многое другое. Без домкрата невозможен подъем и перемещение крупных блоков или отдельных частей монтируемых сооружений, узлов или деталей оборудования. В отличие от других подобных ему устройств(например, лебедки)он более компактен, прост в обслуживании, надежен в эксплуатации. Еще одно его отличие в том, что при работе домкрат всегда располагается непосредственно под грузом.

По типу привода различают домкраты ручные и электрические. По принципу действия и конструктивным особенностям домкраты делятся на реечные, винтовые, гидравлические (в том числе специальные) и пневматические. Грузоподъемность некоторых домкратов достигает сотен тонн, высота подъема варьируется от нескольких сантиметров до нескольких метров.

Гидравлический пресс представляет собой два сообщающихся сосуда цилиндрической формы и разного диаметра, в которых имеются поршни, площади которых S₁ и S₂ различны (S₂ >> S₁). Цилиндры заполнены жидким маслом (обычно трансформаторным) . Схематически устройство гидравлического пресса изображено на рис. 52 (на этом рисунке не показаны резервуар с запасом масла и система клапанов).

Без нагрузки поршни находятся на одном уровне. На поршень S₁ действуют силой F₁, а между поршнем S₂ и верхней опорой закладывают тело, которое нужно прессовать.

Сила F₁, действуя на поршень S₁, создает в жидкости дополнительное давление

р=F₁/S₁.

По закону Паскаля это давление передается жидкостью по всем направлениям без изменения. Следовательно, на поршень S₂ действует сила давления

F₂=pS₂=F₁S₂/S₁.

Из этого равенства следует, что

F₂/F₁=S₂/S₁. (5.5)

Следовательно, силы, действующие на поршни гидравлического пресса, пропорциональны площадям этих поршней. Поэтому с помощью гидравлического пресса можно получить выигрыш в силе тем больший, чем S₂ больше S₁.

Гидравлический пресс широко используется в технике.

Расчет домкрата

Тип 1;

Грузоподъемность, тон - 3,2;

Тип резьбы - кв;

Материал винта - Сталь 4;

Высота подъема, мм - 140.

1. Расчет винта на прочность

Материал винта Сталь 4, предел текучести МПа.

Рассчитываем винт на сжатие а для грубого учета кручения принимаем расчетную нагрузку равной 1,25 .

Напряжения

Откуда

Коэффициент запаса .

Допускаемое напряжение сжатия

МПа.

Внутренний диаметр резьбы

мм.

2. Расчет винта на устойчивость

Принимаем коэффициент запаса устойчивости . Тогда критическая сила Н. По формуле Эйлера

Коэффициент приведения . Расчетная длина винта мм.

Момент инерции сечения винта (без учета резьбы)

.

Получаем из формулы Эйлера

мм.

Назначение размеров винта

Параметры резьбы:

Премем: мм.

Наружный диаметр винта, мм ;

Внутренний диаметр винта, мм ;

Внутренний диаметр гайки, мм ;

Средний диаметр рабочей поверхности, мм ;

Шаг, мм .

Угол подъема резьбы

. При таком угле подъема самоторможение обеспечено.

Диаметр головки винта и хвостовика мм, мм. Приняты диаметры мм, мм. Фаска на головке мм. Определение вращающих моментов

Момент резьбы (винтовой пары)

Принимаем коэффициент трения и угол трения (при латунной гайке) , . Тогда

Н•м.

Принимаем коэффициент трения между головкой винта и коронкой . Тогда Н•м. Вращающий момент на рукоятке

Н•м.

Момент сил трения в шарикодшипнике

МПа.

МПа.

МПа.

Найденное напряжение не представляет опасности, так как оно ниже принятого в п. 1 мПа.

Расчет рукоятки Вращающий момент на рукоятки

где - сила рабочего и плечо рукоятки.

Примем Н. Необходимое плечо

м,

Н•м.

.

.

Пологая, что в качестве рукоятки может быть применен прут из сравнительно мягкой стали, принимаем предел прочности МПа. Что соответствует Стали 2 при коэффициенте запаса прочности 1,1, которого здесь достаточно, допускаемое напряжение

МПа.

м.

МПа.

МПа.

Материал гайки латунь ЛМЦС 58-2-2. Толщина стенки гайки определяется наружным диаметром. Напряжение растяжения в стенке гайки

.

Принимаем допускаемое напряжение растяжения МПа.

м.

Принимаем согласно ГОСТ 6636-69 мм. Диаметр бурта определяется из расчета на смятие. Обозначим через размер фаски в расточке корпуса. Напряжение смятия на опорной поверхности бурта

.

.

м.

Момент, изгибающий бурт в плоскости зацепления Н•м. Напряжения изгиба

.

Приняв допускаемые напряжения изгиба МПа. Получаем

mm.

.

Округляем до Нагрузка на один виток

Н. Проверяем удельное давление на рабочей поверхности резьбы

МПа.

Для стали по бронзе или латуни считается желательным удельное давление до 12 мПа, допускается до 15 мПа, так что найденное значение не слишком велико. Проверяем напряжения среза в резьбе гайки.

,

где - толщина витка у основания м. Напряжения среза

МПа,

что вполне допустимо. Проверяем напряжения среза в резьбе гайки

МПа,

что так же вполне допустимо. Размер домкрата по высоте нарезки винта

мм.

,

где - суммарная высота головки болта и шайбы

Подбор шарикоподшипника

В соотвейтвием с заданой грузоподемностью 32000 Н принят шарикоподшипник упорный 8107 d=35 мм , D=52мм, H =12мм, допускаемая статическая нагрузка 37200 Н.