Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 61
Текст из файла (страница 61)
1. Момент от сил инерции якоря электродвигателя и вращающихся частей механизма поворота, который в расчетах принимают равным (1,1 ... 1,2) /,пт/(9,55/,) (здесь /, — момент инерции якоря электродвигателя, муфт и первого вала редуктора механизма). 2. Момент гт(„„„р + /И„„„от сил инерции масс груза и поворотной части крана относительно осн вращения крана. 3. Момент от ветровой нагрузки М;, действующей на груз и поворотную часть крана относительно той же оси. 4.
Момент л1„', от составляющих веса поворотной части крана и груза при уклоне крана относительно той же оси. 5. Момент М; от снл трения поворотного устройства относительно той же оси. 5. Момент /И„создаваемый тормозным устройством. Поскольку тормоза в крановых механизмах устанавливают обычно на быстроходном валу (на входном валу редуктора), целесообразно действующие моменты привести к валу двигателя.
Тормозной момент М,=(1, 1...1,2) — ''+ 9.55Гт с=л от ~~~ Хг ~ЧРит 9,55иаГт + 9,55иаат + й4в+ й4тк — й4т» и где /т — время торможения механизма поворота, В практике часто время разгона и время торможения механизма поворота крана принимают одинаковыми (/, = /,) для того, чтобы обеспечить примерно одинаковые динамические нагрузки, действующие на элементы механизма поворота крана, в обоих процессах неустановившегося движения. По последнему уравнению определяют необходимый тормозной момент для обеспечения принятого времени торможения или фактическое время торможения тормоза, развивающего тормозной момент /Ит. 10.4. НАГРУЗКИ В ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ В поворотных передвижных кранах применяют опорно. поворотные устройства, которые по числу опорных точек и конструкции разделяют на малоопорные н многоопорные.
Малоопорными устройствами принято называть такие устройства, поворотная рама которых опирается па жестко закрепленные на ней тележки в четырех (или крайне редко в трех) опорных точках. Многоопорные устройства имеют значительно большее число опорных точек. Малоопорные поворотные устройства состоят из опорного кругового рельса (круга катания) 3 (рис. 10.13, а), закрепленного на неповоротной части крана, тележек ! с катками 2, центральной цапфы 4 и иногда специальных роликов 5 (рис.
10.13, б). Схема уста- павки специальных роликов на крапе показана на рис. 10.14. Г1ри расчете опорно-поворотных устройств, при определении опорных усилий ходовой части крана или устойчивости поворотной части крана и т. п. целесообразно все нагрузки, действующие на элементы крана свести к такой системе нагрузок, которая по действию на элементы крана будет тождественна действию заданной системы нагрузок, однако расчеты при этом значительно упрощаются. В качестве примера рассмотрим приведение нагрузок, действу. юн1их на поворотную часть крана, к равнодействующей системе нагрузок опорно-поворотного устройства.
Используя принцип независимости действия сил, можно кандую силу, действующую на поворотную часть крана (рис. 10.15, а) привести к центру опорно-поворотного устройства с моментом, равным произведению силы на плечо этой силы относительно центра опорвоповоротного устройства. Сложив перенесенные силы и разложив их на направление, перпендикулярное оси вращения крана, и на направление по этой оси, все нагрузки можно свести к одной из двух равнодействующих систем, состоящих из следующих сил. 1.
Силы У (рис. 10.!5. б), приложенной в центре вращения поворотной части крана и направленной перпендикулярно к плоскости опорно-поворотного устройства; силы !у, направленной параллельно плоскости опорно-поворотного устройства, и момента А4, приложенного в центре вращения и действующего в плоскости, совпадающей с осью вращения. Часто плоскость действия момента совпадает с плоскостью вылета крана. 2.
Силы У (рис. 1О.!5, в), направленной перпендикулярно к плоскости опорно-поворотного устройства и приложенной с эксцентриситетом е, который совпадает с плоскостью действия суммарного момента, и силы Ф, направленной параллельно плосности опорно- поворотного устройства. Силы У и Ф представляют собой составляющие равнодействующей, направленные соответственно перпендикулярно и параллельно плоскости опорно-поворотного устройства. В общем слу4ае, ВОО а) Рис.
!О.!3. Схема малоопорпогса пп~ !снс поворотного тот, ойствл: с — с центральной колонной, работнмщ О ис М . р.ссн,с мс, о - со сисис лннынн Голннамн ! Рис. !О.!е. Схема установки специальных роликов поворотного устрой. стаа горизонталь Рис. !о.!б. Схеме дли ириведекия уснлик н рссисн~хекствуюпьей нагрузке когда кран опирается на наклонную плоскость (см. рис. 10.15, а), эти силы У =), б,соха+ б, соха+ ~„'Р„'„; Ф =- Я б;мну+ б,рмпа + Х Р„"„+ Ра+ Р„р, где Ог — вес Ьго элемента крана, йㄠ— аес полезной нагрузки; '~ Р'„„, ~Р„'а— суммарная инерционная нагрузка, действующая соответственно перпендикулярно, параллельно плоскости опорно-поворотного устройства; Р„ и Ргр — ветровая на- грузка, действующая соответственно на поворотную часть крана и труа, Момент М является суммарным моментом от всех нагрузок, дей- ствующих на элементы поворотной части крана относительно точки пересечения плоскости спорно-поворотного устройства с осью яра* щения крана: М = Яб,б,соха + б,асозсе+ ~ бАз1псс+б„р(гмпа+ + ~~ Р;,„а1+ ~ Раа(г" +Ро, + Р„р(г, где Ьг — расстояние центра тяжести Ьго элемента поворотной части крана до сон вращения крана; а — расстояние от головки стрелы крана до той же оси; а, — плечо суммарной нагрузки ~Р'„е относительно той же оси; йп 6, л', р — высота нэд плоскостью опорно-поворотного устройства соответственно центра тяжести Г-го элемента крана, головки стрелы.
суммарной равводействующей ~Ччр„а и силы Р„, Эксцентриснтег е для равнодействующей нагрузки (рис. 10.15, в) е =- Мг'У. Опорно-поворотные устройства с тремя опорными тележками представляют собой статически определимую систему, поэтому определение усилий на тележки (катки) осуществляется весьма просто. Опорно-поворотные устройства с четырьмя тележками являются статически неопределимыми системами, строгое решение которых связано с учетом деформации рам и других элементов устройства.
Однако вследствие того, что поворотная рама в продольном направлении имеет плоскость симметрии, а внешние нагрузки прикладываются к раме симметрично, считаем, что правые и левые опоры нагружены одинаково и, следовательно, определение опорных реакций сводится к решению двухопорной статически определимой системы. При этом ие следует забывать, что каждая опора этой двух- опорной системы содержит по две одинаково нагруженные тележки. В устройствах с четырьмя тележками и с центральной цапфой (см. рис.
10.13, а) усилия, действующие иа тележки поворотного устройства, соответственно в точках А и В определяются следующими зависимостями: М. У М 1чл — + — ' 1чв = — — —. 4 2а ' 4 2а ' Эти зависимости справедливы при условии, что нагрузка )тв будет положительна. Этот фактор свидетельствует о том, что передние и задние катки действуют на рельсы с усилием, направленным сверху вниз. ЗИ При больших значениях момента М нагрузка !гв может оказаться отрицательной, однако катки (см. рис. 10.13) отрывающих нагрузок не воспринил1ают, поэтому для такого соотношения нагрузок в качестве опор рассмотрим только две одинаково нагруженные передние тележки и центральную цапфу. Тогда при ~Мз = 0 и ~Мд -=.
= 0 получаем Йл = ЛОа; 1со = 2М/и — У, где Д~ — нагрузка нз каждую тележку в точке А; Лз — атрнцзтельнзя нагрузка з центральной цзн$е. При наличии однокатиовых тележек нагрузка на каток равна нагрузке, действующей на тележку, а в балансирных тележках нагрузка на каждый каток определяется нак частное от деления нагрузки. действующей на тележку, на число катков тележки.
Нагрузки в элементах поворотного устройства с роликами (см. рнс. 10.!3, б) рассчитывают аналогично изложенному выше, однако при появлении отрывающих нагрузок в работу включаются специальные ролики, а не центральная цапфа. Если специальные ролики расположены в тех же точках круга, что и тележки, то нагрузки на каждую тележку М„ г'. М Р й'л = — + — ' Ив= — —— в +ч — уочз где Дл — нагрузка нз тележку в опорной тачке А, "гга — отрывзющзя нагрузка нз краннлейн енецнзльныз ралнкав в онорной точке о. Нагрузки на тележки !тл при работе центральной цапфы на растяжение при прочих равных условиях существенно больше, чем при работе специальных роликов, что влечет за собой повышенные контактные напряжения в зоне контакта колеса с рельсом, увеличенные нагрузки на оси катков, подшипников и т.
д. Поэтому предпочтительнее будет расчетная схема, показанная на рис. !0.13, б. При значительных нагрузках на однокатковую тележку каток в тележке может оказаться перегруженным. В этих случаях следует применять балансирные тележки, два катка которых, объединенные балансиром, шарнирно закреплены на кронштейне. Балансирные тележки также могут воспринимать нагрузки до определенного значения, соответствующего пределу прочности элементов поворотного устройства. Если нагрузки будут больше допустимых, то используют многороликовые (многоопорные) опорно-поворотные устройства, получившие широкое применение. Многоопорные поворотные устройства состоят из верхнего кругового рельса 2, закрепленного на нижней поверхности поворотной рамы ! (рис.
10.16, а), нижнего кругового рельса 4, установленного на неповоротной части крана, роликовой обоймы, состоящей из роликов 3 и сепаратора б, центральной цапфы б и в некоторых конструкциях специальных роликов, закрепленных на поворотной платформе аналогично схеме установки специальных роликов на рис. 10.13, б. Как и в малоопорных поворотных устройствах, в этих 303 Рис )ОПЕ. Расчетная схема распреае. ленной нагрузки на ролики в много. опорном поворотном устройстве: а — эквивалентная скемг иатругкеяив; б. а — соотватсгигяиа томом растрсиелгаиоа иатргэки иг ролики от силн и момаята М поворотных устройствах центральная цапфа может воспркиимать отрывающие нагрузки только при отсутствии специальных роликов.
Расчет нагрузок, действующих на ролики многоопорного поворотного устройства, весьма сложен. так как связан с решением многократно статически неопределимой системы, при учете деформаций поворотной и неподвижной рам. Поэтому в начальной стадии проектирования ограничиваются приближенным расчетом, основанным на некоторых допущениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
