Грейфер

Грейфер

ГРЕЙФЕР, схват, - подвешиваемый к подъемному крану автоматически действующий черпак для сыпучих, зернистых и кусковых материалов. Главные виды грейферов - двухцепные и одноцепные. На фиг. 1 схематически представлен двухцепный грейфер с ковшами для сыпучих или кусковых тел. К станине А из углового железа подвешены на осях (а) ковши Б. В станине вращается ось В с посаженными на ней большим барабаном Г, на который навивается грузовая (подъемная) цепь, и двумя барабанами (в) поменьше с навитыми в обратном направлении цепями, другие концы которых прикреплены к поперечине (б). Поперечина движется вниз и вверх в станине и сдвигает или раздвигает 4 рычага (г), прикрепленные к ковшам. К этой поперечине прикреплена разгрузочная цепь. Грейфер с раскрытыми ковшами опускается на материал, в который ковши врезаются своими заостренными кромками. Натягивая грузовую цепь, приводят в движение большой барабан Г и через его посредство - малые барабаны; при этом наматываемые на них цепи тянут вниз поперечину, которая двигает рычаги и сближает ковши; последние сгребают и захватывают материал. Продолжая натягивать грузовую цепь после полного смыкания ковшей, поднимают грейфер и после поворота крана опускают его до требуемой высоты. Затем отпускают грузовую и натягивают разгрузочную цепь, поперечина поднимается, и ковши раскрываются, причем грузовая цепь наматывается на большой барабан. Для того чтобы грейфер не поднимался ненаполненным ранее полного закрытия ковшей, необходимо, чтобы момент силы замыкающих рычагов по отношению к оси вращения ковшей был больше момента сопротивления замыканию относительно той же оси. С другой стороны, замыкающая сила пропорциональна силе тяги; чем глубже ковши проникают в материал, тем труднее они закрываются, тем больше, следовательно, д. б. сила тяги.

Двухцепный грейфер с ковшами для сыпучих или кусковых тел

Замыкающую силу увеличивают в m раз, заставляя цепи переходить через блоки с общей степенью передачи m; вместе с тем увеличивается трение, и КПД грейфера падает. Величина m колеблется между 2—3 для зерна и 6—8 для угля; для руды m еще больше.

Фиг. 2 дает вес пустого грейфера как функцию веса брутто для разных материалов: I - тяжелая руда, II - легкая руда и крупный уголь, III - средний уголь, IV - мелкий уголь.

Вес пустого грейфера как функция веса брутто для разных материалов

Вместо цепей применяют иногда канаты, и часто, во избежание их скручивания, по два каната -  для замыкания и для разгрузки.

Главные требования, предъявляемые к работе грейфера: 1) глубокое проникание в материал, 2) сгребание материала в кучу и 3) захват материала в возможно большем количестве. Выполнение первого требования достигается заострением кромок ковшей и формой (поперечного сечения) последних в виде кругового сектора с осью вращения в центре круга (фиг. 3, А).

Главные требования, предъявляемые к работе грейфера

Второе и третье требования удовлетворяются более широким размахом ковшей, что достигается размещением оси вращения ковша по бокам оси симметрии грейфера. Чтобы соединить в одно преимущества конструкций по фиг. 3, А и 3, Б, стали помещать ось вращения на оси симметрии, но выше ковшей (фиг. 3, В). Все грейферы, представленные на фиг. 3 (размеры даны в мм), одинаковой емкости при различном размахе ковшей. Чтобы увеличить размах, применяют иногда коленчатые рычаги. Необходимо, кроме того, чтобы щеки ковшей плотно смыкались и в то же время не раздавливали материала (например, угля) при смыкании; с этой целые кромки щек часто перекрывают друг друга. Что касается внешней формы грейфера, то она очень разнообразна и зависит от материала, для которого грейферы предназначены; на фиг. 4 показаны некоторые формы их: а - вилы с различным расстоянием между зубцами для земли, глины, гравия, камней, шлака и т. п., б - для круглого леса, в - для работы над гравием и т. п. материалом в узких цилиндрических пространствах; кроме того, имеются специальные ковши для зерна, тины, приспособленные для вытаскивания камней из-под воды и пр.

Формы грейфера

На фиг. 5 показан совершенно закрытый ковш с окошками для исследования морских животных и растений: содержимое остается в естественном состоянии внутри ковшей до разгрузки грейфера.

Закрытый ковш грейфера с окошками для исследования морских животных и растений

Современные грейферы для кирпичей забирают около 160 кирпичей; двое рабочих могут погрузить в час 30000 кирпичей против обычных 2000. Недостатки двухцепного грейфера: он не приспособлен для крана с одним барабаном; дорог вследствие множества передач; замыкающая сила зависит от веса грейфера - он может подняться до наполнения ковшей.

Первые два недостатка отсутствуют в одноцепном грейфере. Особенности его работы состоят в том, что для разгрузки ковшей головка грейфера задерживается специальным приспособлением, и ковши раскрываются под действием собственной тяжести или при помощи особого механизма. Замыкание происходит, как в двухцепном грейфере. На фиг. 6 показан один из типов одноцепного грейфера.

Одноцепной грейфер

Прикрепленная к крану ловушка (а) имеет 4 крючка (б), вращающихся на осях и опускающихся вниз под действием грузов. В головке (в) движется верхняя часть коробки (г) (фиг. 7, А), к которой прикреплены на шарнирах коленчатые рычаги (д—е); внутри (г) движется трубка (к) с бортами. Когда цепь поднимает закрытый грейфер с грузом, трубка (к) поднимается верхней частью грейфера, и борта ее подпирают колена (д) рычагов, так что цепь проходит между ними свободно. Подвигаясь дальше, трубка (к) упирается в крышку головки (е), которая своими скошенными бортами раздвигает крючки (б) и попадает в ловушку (а).

Работа грейфера

При опускании цепи головка (в) остается висеть на крючках, и ковши под действием собственной тяжести раскрываются. После полного раскрытия ковшей, когда цепь не имеет больше никакого натяжения, трубка (к) опускается и упирается в верхнюю кромку коробки (г), а освобожденные рычаги под действием более тяжелых колен (д) поворачиваются так, что колена (е) попадают в звено цепи и задерживают ее (фиг. 7, Б). Затем поднимают грейфер, а вместе с ним и коробку (г); последняя внешними бортами раздвигает крючки и освобождает всю головку (в) из ловушки (фиг. 7, В). Тогда грейфер с раскрытыми ковшами опускают на материал. При ослаблении цепи коробка (г) опускается, колена (д) рычагов упираются в борта трубки (к) и поворачиваются, освобождая цепь, а при последующем натяжении цепи ковши смыкаются. Одноцепный грейфер неприменим для разгрузки судов с узкими люками, так как грейфер опускается на материал с раскрытыми ковшами; он неприменим также в тех случаях, когда приходится часто менять высоту, с которой ковши опорожняются; механизм его стоит дорого; головка грейфера слишком тяжела; замыкающая сила так же, как в двухцепном грейфере, зависит от веса.

Последний недостаток отсутствует в моторном грейфере, в котором при замыкании ковши приводятся в движение электромотором. Этот тип грейфера не нашел широкого распространения вследствие трудности проводки, опасности повреждения ее, особенно на судах, а также больших размеров и веса мотора: при небольших передачах для сильного замыкания требуется мотор мощностью 20—100 л. с., большие же передачи осложняют механизм и требуют много времени для смыкания ковшей.

В Америке для разгрузки пароходов с рудой применяют колонные грейферы. К укосине крана, имеющей форму коромысла, на колонне подвешен грейфер, который движется вверх и вниз между направляющими вместе с вращающейся вокруг вертикальной оси колонной; в горизонтальном направлении грейфер перемещается вместе со всем разгрузочным аппаратом по передвижному мосту. Два гидравлических или электрических мотора (один - для приведения в движение ковшей, а другой - для вращения колонны) вместе с машинистом помещаются внутри колонны. Ковши м. б. выдвинуты в сторону. Иногда ковши снабжены скребками /для сгребания материала. Колонные грейферы строятся больших размеров: до 6,4 м размаха ковшей и до 17 т полезного груза, с моторами для подъема в 300 л. с., для ковшей в 100 л. с., а для вращения колонны в 35 л. с. Производительность в час доходит до 1100 т. Установка из 4 таких грейферов может разгрузить пароход с грузом в 40000 т в течение 12—13 часов.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.