Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 47
Текст из файла (страница 47)
8.9, а показан механизм с двухопорным валом 3 барабана и редуктора. Этот вал опирается с одной стороны на подшипник редуктора 2, а с другой стороны па выиосжтй подшипник 1. Для обеспечения правильного зацепления зубчатой передачи при монтаже необходимо выдерживать строгую параллельность вала барабана и промежуточного вала редуктора, что является недостатком. Кроме того, в этом механизме невозможно применение нормализованного редуктт ра.
Механиззт тзахала Знмн Рве. б.!О. Сеехааеаяя барабана е валом редуктора с трехопорным статически неопределимым валом барабана и редуктора (рпс. 8.9, б) также очень чувствителен к неточностям монтажа, В обоих механизмах поерьема становится невозможной отдельная сборка и обкатка редуктора. что нарушает принцип создания блочной конструкции. По этой причине эти механизмы погсьсма не полу шли широкого применения. В последние годы наибольшее распространение полу птл механизм подъема с установкой одной из опор осп барабана внутри консоли выходного вала редуктора (рис. 8.10). В этом механизме подъема вал редуктора и ось барабана установлены па двух опорах. Достоинством этого механизма подьема является ее компактность, блочность, статическая определимость валов и передача крутящего момента непосредственно с редуктора на барабан с помощью зубчатой муфты без включения барабана.
Конец выходного вала редуктора выполнен в виде зубчатой полумуфгы, которая входит в зацеплсиие с другой полумуфтой, закрепленной с помощью болтов на барабане. Кольца левого подшипника барабана не вращаются относительно друг друга, поэтому этот подшипник выбирают по статической грузоподъемности. На левом торце осн барабана закреплено две шайбы разного диаметра и толщины.
Шайба большего диаметра фиксирует наружное кольцо сферического подшипника, что необходимо для сборки рассматриваемого узла. Установленная на правом конце оси барабана длинная втулка обеспечивает разборку барабана при ремонтах без демонтажа корпуса правого подшипника барабана. Рнс. 8.11. Мехапнзм подъема с открытой зубчатой передачей Рнс. 8.12. Механизм подъема Иногда в мостовых и других кранах средней и большой грузоподъемности с малой скоростью подъема груза н, следовательно, прн большом передаточном числе механизма применяют механизм подьема с открытой тихоходной зубчатой передачей вместо более дорогого трехступенчатого редуктора (рис. 8.П).
Весьма компактное решение дает применение в механизмах подъема червячного редуктора (рис. 8 12). Следует заметить, что червячный редуктор обладает меньшим КПД по сравнению с зубчатым редуктором, поэтому такую конструкцию механизма подъема используют только тогда, когда следует соблюдать жесткие требования компактности. Следует заметить, что в механизмах подъема с индивидуальным приводом при применении самотормозящихся червячных передач в некоторых случаях возможны поломки червячного вала при торможении механизма.
Возможность такого случая зависит от соотношения между значениями кинетической энергии частей механизма подъема, разделенных червячным зацеплением. Если кинетическая энергия части механизма от груза до червячного колеса будет больше кинетической энергии части механизма от двигателя до червячного колеса, то в процессе торможения меха- 229 рнс. 3,33. Механнам подъема с трама тое. комн аакрепленнн низма при движении груза вниз ведущей частью механизма будет первая часть, что может привести к поломке червячного вала.
Рассмотренные механизмы подъема должны быть установлены на специальной раме илн на тележке. Рама или тележка требуют специальной обработки для установки элементов механизма подъема. Это обстоятельство привело к созданию механизма подъема, не требующего специальной рамы (рис. 8.13). Использование фланцевого двигателя и закрепление барабана на выходном валу редуктора с применением выносной опоры позволило создать высокотехнологическую плоскостную жесткую конструкцию механизма подъема, в результате чего оказалось возможным закрепить механизм подъема только в трех точках К. В качестве механизма подъема в мостовых однобалочных подвесных, настенных консольных, козловых и некоторых других кранах применяют электрические тали, которые рассмотрены в гл.
1. Электротали грузоподъемностью более 1 т обычно снабжены двумя тормозами: стопорным колодочным (с пружинным замыканием и электромагнитным приводом) и грузоупорным. Согласно правилам Госгортехнадзора в электроталях, оборудованных двумя тормозами, коэффициент запаса торможения колодочнаго тормоза должен быть не менее 1,25, а грузоупорного — не менее 1,!.
При торможении поднимаемого груза колодочный (или дисковый) тормоз с электромагнитным приводом поглощает кинетическую энергию вращающихся масс тали, а груэоупорный тормоз вступает в действие только после полной остановки груза, удерживая его совместно с колодочным тормозом. При торможении опускаемого груза оба тормоза работают совместно, осуществляя поглощение кинетической энергии вращающихся масс тали и поступательно движущейся массы груза. Оба тормоза при этом совершают также и работу, равную уменьшен|по потенциальной энергии опускаемого груза.
Поскольку тормозной момент грузоупорпого тормоза пропорционален весу опускаемого груза, применение этого тормоза в талях обеспечивает примерное равенство замедления опускаемого груза независимо от его значения. Другую важную функцию выполняет грузоупорный тормоз прн опускании груза с постоянной скоростью. Поскольку в этом случае двигатель тали работаег в двигательном режиме, справедливо соотношение Мн+ М„р М„ (8.2) 230 где Мя — момент, развиваемый двигвтевем; Мгр~момеит, соадаваемый опуска.
емыи грузом иа валу двигателя; Мт — тормозиой момент грузоупориаго тормоза, приведенный к валу двигателя. Рассмотрим, что грузоподъемный тормоз выполняет функции регулятора скорости. Подставляя в формулу (8.2) М, = А,М,р (здесь Аг — козффициент запаса торможения), получаем М„= (Ат — 1) М„. (8.3) Предположим, что момент, создаваемый весом опускаемого груза, увеличится на некоторое значение ЬМг . Тогда используя формулу (8.3), имеем ЬМ,- (й, — 1) АМгр. (8.4) Увеличение момента приведет к некоторому снижению скорости двигателя.
Однако зто снижение скорости будет меньше, чем при отсутствии грузоупорного тормоза. Принимая й, = 1,1, получаем согласно формуле (8.3) при применении грузоупорного тормоза ЬМв О,1 ЬМг . При отсутствии грузоупорного тормоза двигатель будет работать в режиме генераторного торможения, причем изменение его момента при том же изменении момента от груза ыМи ~ с™гв. Отсюда следует, что грузоупорный тормоз в режиме опускания груза является регулятором скорости, реагирующим на изменение веса опускаемого груза. 8.3.
РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА Расчет механизма подъема ведут по следующим показателям: номинальному весу поднимаемого груза и весу грузозахватиого устройства 6, необходимой высоте подъема гт', требуемой скорости подъема пгв и заданном режиме работы механизма. При расчете механизма подъема определяют схему подвеса груза, нагрузки на элементы механизма, передаточное число редуктора и размеры барабана, мощность приводного двигателя и тип двигателя, необходимый тормозной момент. Схему подвеса груза выбирают с учетом грузоподъемности и характера перемещения груза.
Если механизм подъема расположен непосредственно иад грузом и необходимо обеспечить его вертикальное перемещение, то применяют сдвоенный полиспаст. Кратность полиспаста определяют при условии, что натяжение подъемного каната составляет 50 — 100 кН при грузоподъемности крана 50— 100 т и 100 — 150 кН при грузоподъемности крана более 100 т.
Установлено, что при использовании кранов болыпой грузоподъемности выполнение этого условия обеспечивает минимальную стоимость механизма подъема и способствует улучшению условий унификации узлов и деталей грузоподъемных машин. В некоторых случаях при 231 М о тяхПогн е= й рпмех а (8.5) где Юо — диаметр барабана по центру каната; гн — число ветвей каната, наматываемых на барабан; а, = я Йпв — передаточное число передачи от двигателя к барабану (алесь яд — частота вращения двигателя; яе = огва!(нВе) — частота аращения барабана (о„р — номинальная скорость подъема грува); а|мех — КПД механиама подъема, аа исключением КПД полиспаста, учтенного при определении натяжения в канате. При определении Ме значения КПД следует принимать минимальными. Для механизма подъема (см. рис. 8.12) КПД механизма Чяеа = ЧрЧаЧмЧее где Ч вЂ” КПД редуктора; Че — КПД открытой зубчатой передачи," Чм — КПД муфты мюкду днигателем и редуктором; чэ — КПД барабана.
Момент, развиваемый двигателем в период пуска, зависит от частоты вращения. Эта зависимость задается в виде механической характеристики нли семейства механических характеристик, по которым осуществляется разгон механизма. Свойства приводных двигателей, используемых в груэоподъемных машинах, и их механические характеристики рассмотрены в гл. 3. Если предварительно выбран тип подъемного двигателя, то, подставляя момент двигателя Мд в зависимости от частоты вращения в уравнение (12.5) и интегрируя его, получаем изменение скорости двигателя в период пуска механизма. В практических расчетах принимают, что в период пуска Мд имеет некоторое среднее постоянное значение М . р. В таком случае правая часть уравнения (12.5) будет постоянной и, следовательно, разгон механизма будет происходить с постоянным ускорением. Подставляя значение Мк — — М .
р в формулу (12.5), имеем среднее угловое ускорение двигателя механизма подъема при пуске ап = (Мк.ер МеФн. (8.6) использовании канатов с.болыпнм сопротивлением разрыву в механизмах подъема кранов большой грузоподъемности (более 100 т) применяют полиспасты уменьшенной кратности; натяжение одной ветви каната при этом достигает 250 кН. Максимальное натяжение каната Я, возникающее при подъеме груза в набегающей иа барабан ветви, определяют по формуле (5.1), По значению В „выбирают канат и определяют размеры барабана согласно методике, изложенной в гл. 4. Расчет механизма подъема в период пуска ведут по формуле (12.5), причем момент инерции механизма Хо, приведенный к валу двигателя, должен быть определен по формуле (12.1). Момент сопротивления М, на валу двигателя, создаваемый весом поднимаемого груза и силами трения в элементах механизма, Угловое ускорение двигателя и линейное ускорение груза связаны соотношением ап = 2цирцпl.()е, (8.7) где а„ = оган — среднее ускорение груза прн пуске (здесь 1п — время пуска механизма подъема).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
