Грузоподъемные и транспортные устройства Додонов (Б.П. Додонов, В.А. Лифанов - Грузоподъемные и транспортные устройства), страница 12

8 с, Механизмы поворота и изменения вылета. Механизм поворота в грузоподъемных машинах служит для приведения во вращательное движение металлоконструкции крана с поднимаемым грузом. В зависимости от конструкции поворотной части краны делят на две основные группы: краны на колонне (рис. 62, 64) н краны на поворотной платформе (рис. 65). У крана на колонне (см. рис.

64) опрокидывающий момент уравновешивается горизонтальными Р„р и вертикальными Р, реакциями в опорах (рис. 66). 62 Стремление избавиться от трансмиссионного вала, являющегося весьма трудоемким узлом как при изготовлении, так и при а1 Р монтаже, пр ввело к появлениюю схемы, показанной на рис. 63, г. Исследования ВНИИПТМАШа показали, что при Ь/В ( 6 можно применять систему раздельного привода, не предусматривая никакой искусственной связи, кроме самой металлоконструкции.

Схема механизма передвижения с раздельным приводом получается наиболее легкой и удобной в изготовлении. При использовании механизмов передвижения с центральным приводом и двумя ведущими ходовыми колесами (см. рис. 63, г) последние рекомендуется выполнять с коническим ободом и устанавливать так, чтобы вершины конусов находились вне пролета. Забегание одной стороны крана относительно другой вызывает качение отстающего ходового колеса по большому диаметру и автоматическое выравнивание крана. Ведомые колеса крана, а также все ходовые колеса тележек выполняют с цилиндрическим ободом.

На механизмах передвижения всех кранов с машинным приводом при скорости передвижения более 30 м/мнн устанавливают тормоза. Тормозной момент А4т = А4я. в + й4в. п — А4а. (60) Рис. 65. Кран ва поворотной платформе; а общая вед; б деэелв поеоротвоя платформм; Ю рельа1 и ваеок (колесов и веподвкжаая колонна; а повороавав волопас Механизм поворота рассчитывают по номинальной грузоподъемности при максимальном вылете, а металлоконструкцию крана — на усилия, возникающие от массы поднимаемого груза и от массы металлоконструкции. Для уменьшения изгибающего момента, действующего на колонну крана, необходимо выбрать оптимальную массу противовеса (см. рис.

64, б). Сила Рие тяжести противовеса (контргруз) Рнс. 66. Опоры поноротного крана: а анжяяв е подшнпявкамя качения; Х корпус; а колонна; 8 радаальемя подшяпвкк; е упорный подшяпеек; 3 — сф«рвческая опора; б — втулка; 7 — каофа; есряняя а подшппяакамв скольжсввя; э — то же а подшвпявкамв вачевяв: а эо же а подшвпиянемв вэченяв беэ амааочаосо мачереэлэ 7 (62) откуда Ргор = (Р„/. + Р,/, — Р„,/,)//т; в! откуда (66) должна уравновесить силу Р„р тяжести металлоконструкции крана и частично силу тяжести поднимаемого груза. При нагруженном кране Ргор/т Рг/ + Ри~х / иг/зэ при ненагруженном кране Р;.. = (Р.,)я — Ри/т)/й.

Оптимальную силу тяжести противовеса определяют из усло- ВИЯ РаВНОВЕСИЯ СИЛ Р гор = Ргор ИЛИ Рг/ + Ри/х — Ри/я = Ркг/я — Ри/тэ Р„„/, = (Р,/2) /. + Р„/ . (63) Выбирая плечо /и, из выражения (63) определяем массу противовеса. Вертикальная реакция Р подпятника крана равна сумме сил тяжести груза, металлоконструкции и противовеса: Р. = Р,+Ри+ Р . (64) Как и в механизмах подъема и передвижения, наибольший момент для поворота крана вокруг вертикальной оси будет в период неустановившегося движения.

Уравнения моментов при пуске и торможении для механизма поворота имеют вид м, = и, + м„+ и„+ и,; М, = Миг+ Мий+ Мяз — Мв', где Мо — статический момент сопротивления повороту крана в опорах, при работе на открытых площадках необходимо учитывать ветровую нагрузку; Мш — момент сил инерции вращающихся злементов привода; Мнэ — момент сил инерции груза, вращающегося относительно оси поворота и расположенного на максимальном вылете; Миа — момент сил инерции поворачивающихся частей металлоконструкции (крана и противовеса). Момент сопротивления от трения в цапфах, нагруженных реакциями Р„р, а также от трения в подпятнике, нагруженном реакцией Р„ М, = Р,,р/ (с/з/2+ б(а/2) + Рв/с/з/2, (66) где / — коэффициент трения, для подшипников скольжения /= 0,1, для подшипников качения / = 0,01 ... 0,02; Нз — диаметр цапфы; с!з — диаметр пяты.

Чтобы сообщить грузу, расположенному на вылете Ь, угловое ускорение, необходимо к стреле приложить момент М = /е = (Р„/.'/й) в// . Как и прежде, принимаем ускорение в течение процесса пуска постоянным, тогда бгш/Ж = ш//,. Подставляя значение угловой 64 Рис. 67. Схема размещения механизма поворота консольного крана: ! — всподэижио эаираплвввмй венец зубчатого колеса: 2 — мастерил зубчатой передачи мсчаввэма полорота, закрсвлаииого вместе с вра цающейсв колонной; 3 — поаоротиал колонна права; 4 — зубчатое «олссо эавроплаво иа вращающайвв колонне; Ю юестерив ваподвижво закрвпаеииого исламизма поворот» Рис. 68, Схема механизма поворота крана с машинным приводом скорости ш = пп,/30 и выражая частоту вращения стрелы и, через частоту вращения двигателя и, = и/и„получаем момент, приведенный к валу двигателя: 6 го/2ол Р„г зл Вявймп и о+ 376!и + дз биту Ч+ 37си21 где ~' Є„— суммарный маховой момент металлоконструкции и противовеса. 2 Время пуска для механизма поворота зависит от режима работы крана /п = 60(з/(ппс)з где 6 — угол поворота стрелы за время пуска, рад, для легкого режима 6 = = пМ2, для среднего режима р = и/д, для тяжелого 6 = и/6; ло = =- 1 ...

3 об/мнн — частота вращения стрелы. Как и для рассмотренных механизмов, уравнение моментов механизма поворота при торможении имеет вид где ут — время торможения, !т = 4 ... 8 с. Мощность привода механизма поворота /з/ = Мош/т! = Мсяп,/(3021). (68) При частоте вращения вала двигателя передаточное отношение механизма поворота и, = и/п,. (6 9) Механизм поворота крана устанавливают на поворотной (рнс. 67, а) или неповоротной частях крана (рис. 67, б).

В первом случае зубчатый венец укрепляют на неповоротной части крана, во втором — на поворотной части. Прн большом диаметре зуб- 3 додовов 66 1,2.1. ДОМКРАТЫ Контрольные вопросы Рнс. 69. Предохрзнятельнзя фрнкцноннзя коннческея муфта червячного редуктора мехзннзме поворота крана Рнс. 70. Схеме к определенню уснлня для изменении вылета консольного крана пу. тем наклона стрелы: à — мехааазм асдъама груза: Г мехааазм яамаяеееа амлеза стрелы; 3 стрела хра на чатого венца последний может быть выполнен как цевочное колесо с большитл передаточным отношением.

В связи с тем, что частота вращения поворотной части крана обычно не превышает 8 об/мин, передаточное отношение даже при тихоходных двигателях получается очень большим (из > 100). Поэтому в механизмах вращения часто применяют червячные передачи (рис. 68). Механизм вращения состоит из двигателя б, червячного редуктора 4, зубчатой передачи 2 и 3. Венец зубчатой передачи укрепляют на поворотной колонне крана 1. Вследствие больших динамических усилий при пуске и торможении, точное определение которых в большинстве случаев затруднительно, н из-за возможности поломки редукторов необходимо предохранительное устройство.

В простых механизмах предохранительное устройство выполняют в виде срезающих штифтов, а в сложных — в виде фрнкционных муфт (рис. 69), где от червячного колеса 3 коническим диском 2 вращение передается валу 1. Предохранительное устройство рассчитывают на передачу момента Мпр,„—— (1,15 ... 1,25) Мп. В консольных крайах (см. рис. 65, а), где изменение вылета производится наклоном стрелы, устанавливают дополнительную лебедку (рис. 70), которая работает вместе с лебедкой механизма подъема груза.

Для изменения вылета стрелы дополнительная лебедка должна развивать усилие Рв = (Рей + Рстр(х Реза/зеайЯв (70) 1. Канне гнбкне злементы используют для грузопсдъемных мзшнн? 2. Кяк определяется кратность поляспзстз? 3. Кек пронзводнтся выбор диаметре блока нлн берзбзнз? 4. Кзкне вялы деформацнй возни«зют н стенках берзбанов? 6. Для чего прнменяются крюковые подвесхн? 6. Для чего предназначены остеновы н тормозе? 7. Дайте клзсснфнкзцню тормозов н нх схемы. 6.

Что является нсходной велнчнной для расчета тормоза? 9. Из чего состонт мехзннзм подъема грузоподъемной машины? 10. Из чего состоит механизм передвнження тележкн н кране? 1!. Для чего служнт мехзннзм повороте н нзмеяення вылета крена? 1.2. ОСНОВНЫЕ ГРУЗОНОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА Механизмы, используемые для подъема и фиксации груза в определенном положении, делят на простые устройства (домкраты, лебедки и тали) и более сложные машины (краны и подъемники). На основе универсальных грузоподъемных машин (кранов) возникли и современные автоматизированные робототехнические комплексы. домкраты относят к группе простейших подъемных механизмов, применяемых для подъема различных грузов на высоту, обычно не превышающую 1 м. В отличие от других подьемников домкраты поднимают груз снизу, чем создают неустойчивое равновесие, требующее предохранения от опрокидывания. По принципу действия и конструктивным особенностям домкраты подразделяют на винтовые (рис.

71, а), реечные (рнс. 71, б) и гидравлические (рис. 71, в). Домкраты бывают с ручным и механическим приводом. Винтовые домкраты просты по устройству и надежны в эксплуатации, не требуют стопорных и тормозных устройств. Винты домкратов имеют самотормозящую прямоугольную илн трапецендальную резьбу. Грузоподъемность ручных винтовых домкратов 1 ...

20 т. Винтовой домкрат (рис. 71, а) состоит из винта 2 с головкой 4, гайки 8 и корпуса 1. Ниже головки на стержне винта находится рукоятка б с трещоткой для вращения винта. Усилие на приводной рукоятке для подъема груза без учета трения в резьбе винта и в пяте опорной головки Ра = Р, (г,11) 1я а, где га — снлз тяжести подннмземсго груза", гс — средний рзднус винтовой резьбы, гс = (б + бз)14; 1 — плечо приводной рукоятки; а — угол подъема самотормозящей винтовой ляннн, а ( 6'. Действительное усилие (Н) в учетом трения Р, = Р, (г,/() (1я (а + р) + (г,/г,) 1), (71) где г„— средний радиус пяты опорной головня; р — угол трения, р = егс1я 1 зы ма 6'1 1 — ксзффнцнент трення в резьбе н в опорной пяте головки, 1 ю 0,1. За 67 Рис. 71. Домкрата: а вввеовой; Л реечвмй в вуачееой переиееей1 е гвареваачееввй пормаевой Передаточное отношение винтового домкрата и = Р,/Р, превышает 70 ...