Применение алюминия в производстве подъемно-транспортного оборудования

04/10/2016 11:09am

Автор: редакционная статья

Категории: подъемно-транспортное оборудование

Применение алюминия в производстве подъемно-транспортного оборудования



Подъемно-транспортное оборудование выполняет функции транспортирования грузов на специально отведенные места, где их необходимо использовать или хранить, а также для того чтобы механизировать это операции. Любые виды этого оборудования – от простейших до самых сложных – помогают уменьшить трудоемкость работ по этим транспортным операциям, увеличить  производительность труда. Механизация труда очень важна для развития промышленного предприятия, так как она позволяет увеличить эффективность труда работников.
Основные требования к исследуемому оборудованию:

  • Безопасность во время эксплуатации
  • Высокая производительность и показатели полезного действия
  • Удобство в работе и легкость в управлении
  • Прочность и долговечность конструкций

Критерии, по которым разделяют подъемно-транспортное оборудование:

  • Функциональное назначение
  • Периодичность действия
  • Степень механизации труда
  • Тип привода
  • Род перерабатываемого груза

Более детальная классификация представлена на схемах.


Производство стали

Производство стали

Производство стали

Производство стали

Производство стали

Материалы, имеющие широкое применение в производстве вышеперечисленных типов подъемно-транспортных машин, это сплавы из алюминия, свинца, меди, цинка и олова. 
Алюминий – легкий и распространенный в производстве металл. Добывается он в основном из бокситов, где находится в виде глинозема А1203, и применяется в составе вышеперечисленных сплавов.
В начале 20-го века этот цветной металл почти не использовался промышленниками в изготовлении рассматриваемого нами оборудования, потому что отпугивал их своей ценой и не добывался в достаточном количестве. Переломный момент случился в 20-х годах 20-го столетия, когда стоимость алюминия в производстве упала в 5 раз.

Тогда производители заново открыли для себя этот металл, и он стал широко применяться в строительстве для отделки крыш и сводов, в водопроводах и стеновых панелях, а также для декоративных целей. Срок службы конструкций из алюминиевых сплавов – от 80 лет. Этот металл способен не терять своих свойств в самых разных климатических условиях и выдерживать температуры от  -80 °C до +300 °C.  Эти сооружения почти не разрушаются при пожарах, а низкие температуры,  делают их более прочными.

Помимо долгого срока службы и стойкости, использование алюминиевых сплавов в производстве крановых конструкций является эффективным путем и для снижения веса конструкции.  У алюминия, как и других металлов, используемых в промышленном производстве, есть свои преимущества и недостатки.

К преимуществам относится то, что удельный вес алюминия в три раза удельного веса стали. Он обладает высокой коррозийной стойкостью, что позволяет не прибегать к покраске конструкции (если покраска не предусмотрена планом производства). Этот металл пластичен и хорошо подвергается обработке, надежен при воздействии низких температур.  

 К недостаткам же можно отнести его дороговизну. Меньший показатель модуля продольной упругости, который влияет на изменение  упругих деформаций,  а также на периоды колебаний конструкций и уменьшение критических напряжений при расчете устойчивости стержней и балок. Также в местах соединения разнородных металлов ему необходимы особенные  изолирующие покрытия и прокладки из-за возможности местной коррозии.

Сплавы из алюминия допускают деформацию элементов почти в три раза большую, чем при аналогичных напряжениях допускают стальные элементы.  Поэтому при производстве необходимо разработать мероприятия по упрочнению сооружения. Ударная вязкость алюминия ниже, чем ударная вязкость стали. К примеру, этот показатель у дуралюминов составляет  а=3 кгм/см2, а у стали  а=8-10 кгм/см2. Ползучесть при обычной температуре происходит в достаточно малой степени, поэтому её очень часто не учитывают. Что касается вибрационной прочности алюминиевых конструкций, то на нее, по сравнению со сталью, сильнее влияет коррозия.

Поэтому советуют использовать заклепочные соединения.  Напряжения, которые возникают при собственных колебаниях алюминиевых сооружений, не такие, как напряжения при колебании стальных конструкций из-за меньшего веса алюминиевых элементов.
Различают два сплавов, которые используются при производстве конструкций – литейные и деформируемые. Деформируемые сплавы являются основным материалом данных алюминиевых конструкций, элементы конструкций из которых получаются путями прессования и обкатки; литейные сплавы используются преимущественно для отливок. Деформируемые, в свою очередь, подразделяются на неупрочняемые (содержат 1 - 1,6% марганца, имеют невысокий предел прочности - 11-17 кг/мм2) и упрочняемые  путем термической обработки (их характеризует большое содержание меди (4-5%), и в меньших количествах наличие магния и марганца).

Для производства крановых сварных конструкций походят только неупрочняемые сплавы, потому что термически упрочняемые  теряют свои свойства из-за нагрева при сварке. В настоящее время имеется достаточно большое количество примеров выполненных крановых алюминиевых конструкций. Например, в стрелочных кранах стрелы и блоки на концах стрел ,изготовленные из сплавов на основе алюминия. позволяют или увеличить параметры вылета стрелы, либо увеличить грузоподъемность, либо же уменьшить вес стрелы и вес противовеса. Однако существуют и комбинированные конструкции, в которых верх стрелы  производится из алюминия, а низ из стали. С помощью этих сплавов делаются и мостовые краны, причем в довольно-таки обширном диапазоне грузоподъемностей и пролетов.

Данные сплавы позволяют снизить нагрузку на подкрановые пути и фундаменты, либо повысить грузоподъемность крана, сохранив то же давление на колеса, что и у стального моста. Последнее имеет особенно большое значение тогда, когда при расширении производства надо установить кран большей грузоподъемности в существующем здании.  Помимо мостовых, не обходится без алюминиевых конструкций и производство козловых и портальных кранов.
Стоит заметить, что алюминиевые справы непрерывно совершенствуются, и в будущем возможно повышение их механических свойств.

Александр Рыбаков
Источники при написании статьи:

М.М. Гохберг "Металлические конструкции подъемно-транспортных машин "

 

 


Презентация

Контакты

 

 

Контакты

НАШІ КОНТАКТИ:

[email protected]

[email protected]

м. Дніпро

моб. +38 (050) 320 69 72

ISSN 20760507

Керівник проекту - Гриньов Володимир Анатолійович

Партнеры