Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 52
Текст из файла (страница 52)
9.17) для стрелы, расположенной относительно вертикальной оси крана под углом сс, усилия на вертикальные и горизонтальные катки 'гл (бгр + а + мт) ~бгр я + гго Л ) СОЗСзг !та е (бгр + бе + Г 1т) + (игр Л + г'а +) СОа О4 (мгр Ь +ые Ь )з!псзхв Ьх Ъ где бе — вес поворотной частя крене; бт — вес неповоротной его чести; Е н Ьг— плечи пряложеянн сял тяжестн; Ан — Еззз тележки крене; Ь вЂ” ресстаянне между верхними н ннжннмн горнзаятзльнымн катками. Члены уравнений при синусе и косинусе позьуявиы в результате учета моментов М„и М„действующих от сил тяжести груза и стрелы, Так как стрела поворачивается около вертикальной оси— колонны 3, усилия иа катки, передаваемые через подшипники 2 и 4 колонны, изменяются при измеиевии угла сс. Усилия иа катки при положении стрелы (а = О), параллельном рельсовому пути, На=На -О.ОФ,а+Ос+бе) — ~6.р д +Гте з )' ля ° Лн) г. ь, ~. Нп = Наес» *= 0 йФср+Ое+ От)+ (Оср л + Ос л )1 Н 0; при положении стрелы (а 90') ° перпендикулярном рельсовому пути НА ~е НВ ~ МФгр+Ое +~т)э ат Н ~ Нщее ~~~ бср а + бе Нагрузки иа опорные катки тележки г канатной тягой, В конструкциях тележек с канатной тягой вследствие геометрической Рнс.
9.17. Расчетная сасне опрелеле. ння нагрузок на опорные колеса настенного консольного переланжного поаоротнско крана прн различаем по. ложеннн отрепье е прснезсттсюеенг б нернееаеетееР еен е резьсееант нуте Рнс. 9.18. Расчетная схема определенна нагрузок на опорные колеса трехопорного крана симметрии (см. рис. 9.9) вертикальцое усилие на каждое колесо те- лежки Е Мво - й/а, — М з1п а — й/„а = О. й/л — (й/а, — М ып а), 1 а Отсюда Эта нагрузка изменяет значение прн повороте стрелы, т. е.
при изме. ненни угла а. При а = — и/2 Фл = й/л „. Прн а и/2 й/л = л/л „, что следует иметь в виду при определении сцепного веса крана. Аналогичным образом на основании уравнений моментов можно определить нагрузки на опорные колеса в точках В и С при всех положениях поворотной стрелы. Горизонтальную силу Н, действующую на колеса и воспринимаемую головками рельсов, обычно не учитынают при определении вертикальных усилий.
Четырехопорная ходовая часть является статически неопредели. мой системой. Точный расчет нагрузок на опорные колеса достигается только при учете упругости основания и элементов опорной рамы. На практике обычно используют упрощенныеметоды решения задачи. зоб Ф~» (беп + бг)/4 Наерузки на ходовые колеса передвижных поворогпных кранов. Для передвижных поворотных кранов прн определении усилий на ходовые катки необходимо учитывать положение поворотной стрелы в горизонтальной плоскости. а также вылет, конструкцию и жесткость неповоротной части — опорной рамы.
Опорные рамы этих кранов могут быть изготовлены трехи четырехопорными. Трехопорная рама является пространственной статически апре. делимой системой (рис. 9.18) с опорами-колесами в точках А, В и С. Для определения усилий на опоры нагрузки, действующие па кран, приводят к точке О, являющейся центром вращения поворотной части. В полученной эквивалентной расчетной схеме приняты следующие обозначения: сила А/, направленная вертикально в плоскости )г подвеса груза по оси вращения н равная сумме проекций на зту ось от всех нагрузок на кран; сила Н, нормальная к оси вращения поворотной части н равная сумме проекций на зто направление всех нагрузок; суммарный момент М, полученный в результате выполнения правила переноса всех сил к точке приведения нагрузок и действующий в плоскости г'; а — угол поворота вертикальной плоскости У подвеса груза (плоскости стрелы). Нагрузка, например, на опору в точке А может быть определена из уравнения моментов относительно прямой, соединяющей точки В и Сопор: Для опорных рам малой жесткости принято шарнирное соединение элементов (рис.
9.!9, а). В этом случае целесообразно использовать расчетную нагрузку, которая для горизонтально установленного крана приводится соответственно к вертикальной силе И и горизонтальной Н. Сила И, равная сумме проекций на зто направление всех действующих на кран сил, расположена на расстоянии эксцентриситета е от оси вращения стрелы крана.
Сила Н равна сумме проекций всех сил на горизонтальную плоскость. Неповоротная часть крана может быть рассмотрена отдельно, но при условиях последующего суммирования нагрузок при определении полных нагрузок на колеса крана. На расчетной схеме, изображенной на рис. 9.19, а, сила Н не показана (см. рис. 9.18), так как она не влияет на распределение нагрузок на колеса крана, а вес б неповоротной части, рассматриваемый отдельно от веса стрелы, приложен на осн симметрии.
Нагрузки от сил И и б приложены к балкам рамы, например к АВ и ВС, в соответствии с расстояниями до этих балок. Нагруженные по принят и схеме балки создают усилия в опорах-катках пропорцноиальн расстояниям от мест их денствия. Окончательное значение опорных реакций не изменится, если изменить порядок расчета и в качестве исходных взять балки А0 и ВС. Таким образом, нагрузки на опорные колеса Иа = рй 0(612 — Ь,) + — И(а/2+ ей!па)(Ы2 — Ь вЂ” ввоза); 1 ) Иа — 0(ЬП+ Ьт) + — И (ай+ бми и)(Ь2 — Ь, ~-бсозсх); 1 ! Ис — — — б (612+ Ь,)+ — И(аЯ вЂ” езш а)(6/2+ Ь, + бсоза); ! 1 И~ = — С (612 — Ьт) + — И (а/2 — е з1п гз) (612 — Ь, — е соз а).
1 1 Для получения экстремальных значений опорных нагрузок следует взять первую производную по углу сс и, приравняв ее нулю, Рис. 9.19, Расчетная схема определенна нагрузок на опорные колеса четырех- оаарнпго крана: а — с иомостиой опорной Рамой: б — с мистиой опорной Оииой определить а, при котором значение опорной реакции будет максимальным или минимальным. Если опорную раму считать достаточно жесткой, то можно принять такую расчетную схему, которая показана на рис. 9.19, б.
На этой схеме приняты следующие обозначения: Π— ось вращения поворотной части; б — вес опорной рамы с ходовыми тележками; Ф— вертикальная составляющая эквивалентной нагрузки от веса поворотной части; й4 — суммарный момент от веса поворотной части; а — угол поворота вертикальной плоскости Р подвеса груза (стрелы); горизонтальная составляющая Н эквивалентной нагрузки, как и в предыдущей схеме, не показана.
Допуская равенство нагружения симметричных опор под дейс1'- вием симметричных нагрузок, получаем б (ЬД вЂ” Ьз) У (Ы2 — Ьз) М Мп а 2Ь 2Ь 2о б(Ы2+Ьз) И(Ы2+Ь,) + МЗ!па Мсоза . 2Ь + оо б(ЬЯ+Ьз) У(Ы2+Ьз) Мыпа Мсоза . 2Ь 2Ь 2о 2Ь б (Ы2 — Ь!) Ы (Ы2 — Ьз) М з1п а М соз а Ил* + 2а 2Ь Экстремальные значения опорных нагрузок, например, для опоры в точке В ив М соз а да 2о 0 т. е. при 19 а Ыа. Это соответствует такому положению стрелы, когда ее вертикаль. ная плоскость г' окажется перпендикулярной диагонали АС, не проходящей через эту опору. Расчет ходовых колес. Согласно отраслевому стандарту ОСТ 24.090.44 — 82, разработанному во ВНИИПТмаше, при расчете ходовых колес определяют диаметр и ширину поверхности дорожки качения, тип рельса, напряжение в контакте колеса и рельса. С учетом объемного напряженного состояния напряжение в контакте не должно превышать допустимого напряжения, устанавливаемого в соответствии с механическими свойствами материала и заданного срока службы колеса.
Расчет колес производят по возможной максимальной статической нагрузке У, действующей на наиболее на. груженное колесо при неблагоприятном положении груза номинальной массы. По М„„, (кН) сначала выбирают предварительные значения диаметра стандартного колеса, тип или размеры рельса (табл. 9.1), а затем рассчитывают напряжения смятия и „(МПа). В зависимости от первоначальной (до изнашивания) формы поверхности дорожки качения колеса и рельса между ними возможен линейный и точечный контакты.
Линейный контакт возникает при качении цилиндрического колеса по рельсу прямоугольного и квадрат- 2М 9.1. Данные для предварительного выеора размеров колеса в типа рельса ткп рельса с емпуклое голоекое Дкамегр колеса О. см Шкркка плоского рельса Ье, ск , «н 4: 4 5; 5 От 30 до 50 32; 40; 50 Р50; КР70 5,' Б,Б; 61 Б,Б; 7 Се. 50 до 200 501 56; 63", 71 Р50; КР701 КР30; КР100 6; 6.51 7; 7.5; 8 Сз. 200 до 320 П р н м е ча ни е. Размеры колес соответстеуеот ГОСТ 3569 — 74, размеры рельсов Р50 — ГОСТ 7174 — 75, размеры рельсов КР— данным ГОСТ 4121 — 7Б н размеры 'плоского рельса — ГОСТ 4693 — 77.
нога профиля или конических колес подвесных тележек по нижнему поясу двутавровой балки. Точечный контакт возникает у цилиндрических (рис. 9.20, а) и конических (рис. 9.20, б) колес с рельсами, имеющими скругленную головку, а также при качении бочкообразных колес (рис. 9.20, в, г) по рельсу прямоугольного профиля. Линейный контакт колеса с рельсом показан на рис. 9.20, д, е. Напряжения смятия при точечном контакте кдп мел а „= 75ООМ вгг — Т)у †.~ (пп) „; (9.$) при линейном контакте пом — — 340Й~ )/ — дн — ~ (оп)емг т / ФдлнУкмк (9.2) а) 3) г) Рис. 9,20. Схеме контакта ходового колеса с рельсом 9е где  — диаметр колеса, см: А — геометрический ко ициеит, зависящий от отношения радиуса закругления г к диаметру колеса; йп — козффициеит толч- ков при качении колеса по рельсу; йт — коэффициент, учитывашший касательную нагрузку в месте контакта; йн — коэффициент неравномерности нагрузки по ширине колеса; йн = 2, а для колес балансирной тележки йа = 1,5; Ь вЂ” рабочаа ширина плоского рельса, которая равна полной ширине без закруглений, см.
Геометрический коэффициент й (см. формулу (9.1) ) в зависимости от отношения г(Р следуюший: гН7 ... 0,3 0,4 0,6 0,8 1,О 1,2 1,4 1,6 й ... 0,176 0,157 0,137 0,127 0,1!9 0,1!3 0,108 О,!05 Коэффициент й зависит от условий работы крана и скорости движения: для закрытых помешений при о < 2 м/с л, = 1,05 и при в ~ 2 — 3 м)с й, 1,07; для открытых площадок для любых скоростей движения лт = 1,1. Коэффициент динамичности Ад = 1 + л о, где Аж — коэффициент, зависящий ст типа (жесткости) кранового пути: О,!О О,!5 0,20 0,25 При определении допускаемого напряжения смятия необходимо учитывать предполагаемый срок службы колеса, выраженный в виде приведенного числа оборотов л р.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
