Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Однако цилиндрические катки при перемещении по рельсу, кроме качения, имеют постоянное проскальзывание, связанное с поворотом оси катка в горизонтальной плоскости, что увеличивает сопротивление передвижению и изнашивание катков и рельса. Движение цилиндрического катка по круговому рельсу можно представить как качение без проскальзывания по прямым участкам АВ и ВС (рис. 10.19, а), причем каток поворачивается относительно рельса в горизонтальной плоскости на угол йр (рис. 10.19, а, б).
Таким образом, вращение поворотной платформы на цнлнндриче. ских катках малоопорного круга катания преодолевает следующие сопротивления; сопротивление качению катка по круговому рельсу; сопротивление в подшипниках оси катка основным (вертикальным) нагрузкам; сопротивление скольжению катка по рельсу; сопротивление в подшипниках оси катка дополнительным силам, действующим в плоскости поворотного устройства и вызванным силами трения катка по рельсу. Первые два сопротивления определяют аналогично сопротивлениям механизма передвижения крана. Момент от этих сопротивле. ний, приведенный к оси поворота платформы, У(!ей+ 2Р) ус Вк При определении сопротивления скольжению катка по рельсу допустим, что давление между катком и рельсом распределено равно.
мерно по всей длине контактной зоны (рис. 10.19, в, контактная зона заштрихована). Момент сил трения катка по рельсу относительно середины контактной зоны 310 Ось катка испытывает дополнительные нагрузки г", вызванные моментом сил трения катка по рельсу. Эти нагрузки составляют пару сил (рис. 10.19, а), действующую в плоскости опорно-поворотного устройства, Р =- ~'Ь1114о), где а — расстояние между срединами подшипннковых втулок катка.
Момент снл сопротивлений в подшипниках катка, приведенный к оси поворотной платформы, 2р!гй й 'г'Ь11грт гГ 22н 2пс~и Суммарный момент сопротивлений одного катка, приведенный к оси поворотной платформы, , Г11,а+2р) й, 1Ь Ь11гуса Рн ' 4 2а12и Общий момент сопротивлений всех катков поворотной части, приведенный к оси вращения платформы, 1И тт У Г(ггд+ 219 12 1ь бййг~ ) где ~а~у — суммарное усилие на все катки.
Сопротивление в многоопорных опорно-поворотных устройствах. Эти устройства иа цилиндрических роликах представляют собой роликовую обойму, установленную между верхним и нижним круговым рельсами. Обе контактные зоны ролика с рельсами испытывают полную нагрузку. Аналогично предыдущему при вращении поворотной платформы преодолезщотся следующие сопротивления." сопротивление качению ролика по нижнему и верхнему круговым рельсам„сопротивление скольжению ролика по нижнему и верхнему круговым рельсам.
Сопротивлениями сил трения нз осях роликов от вертикальных нагрузок можно пренебречь, так как расчетные нагрузки в ннх практически отсутствуют. Суммарный момент от сил сопротивления ролика, приведенный к осн поворотной платформы, ( ~.~ ' 4)' Общий суммарный момент сопротивления всей роликовой обоймы ( 0 + 4)' где ~,У вЂ” суммарное усилие на нес ролики. Если роликовая обойма центрируется на центральной цапфе, то з атой системе ролики следует выполнять безребордными. Если роликовая обойма с ребордными роликами не цеятрируется на центральной цапфе, то, кроме указанных сопротивлений, возникает сопротивление трению в ребордах.
Сопротивление тренюо в ребордах можно определить на базе зкспериментальных исследований. 311 гланд !! МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫЛЕТА В поворотных кранах перемещение груза в радиальном направлении относительно центра вращения крана осуществляется механизмами изменения вылета. Вылет можно изменить с помощью тележки, персмшцаюгцсйся .ю горизонтальным нли шклоинмм поясам металлоконструкции, или изменением угля наклона стрелы, к концу которой подвешен груз Первый способ изменения вылета рассмотрен в гл. !О.
Изменение угла наклона стрелы осугцествляегся различными механизмами — винтовыми, реечными, шатунно-кривошипными. секторными и др.; однако перечисленные механизмы применяют главным образом в плавучих, портальных и других специальных кранах и изучаются в специальных курсах. Наиболее простымя механизмами изменения вылета, широко применяемые в кранах общего назначения, являются полиспастный и гидравлический. Полиспастный механизм (рнс.
1!.!) имеет стреловую лебедку Е которая по конструктивному исполнению не отличается от лебедки подъема груза, направляющие блоки 2 и стреловой полиспаст. Неподвижная обойма 3 полиспаста закреплена на стойке жестко соединенной с поворотной рамой. Подвижная обоймз 4 может быль дои лебедка е!.! Рмс. 11.!.
Слиив стрилового полиспаста прм рисположвиии подвижиой обоаим: и ии молив стоили; 6 иэ тиеах 212 расположена на стреле Б (рис. 11.1, а) или подвешена на тягах б ,'рис. 11.1, б). Расположение подвижкой обоймы на стреле является более простым конструктивным решением, однако при этом требуется длинный канат, так как при поднятой в верхнее положение стреле расстояние между подвижной и неподвижной обоймами остается большим, в результате чего длина наката используется недостаточно полно. Если подвижная обойма подвешена на тягах (рис. 11.1, б), то при подъеме стрелы в верхнее положение практически можно испольювать асю длину каната, так как сближение обойм ограничивается юлько углами отклонения каната. В этом случае длина каната в стреловом полиспасте получается минимальной.
Если кран оборудован непрямолинейной стрелой, то тяги стрелового полиспаста должны быть закреплены в зоне изгиба стрелы. Прямые стрелы от действия внешних нагрузок (без учета собственкого веса стрелы) в плоскости вылета испытывают только напряженая сжатия, а иепрямолипейные стрелы нагружаются еще и изгибающим моментом. Более общим случаем приложения усилий к стреле является схема с непрямолинейиой стрелой (рис. 11.2). К стреле ко стороны стрелового полиспаста необходимо приложить усилие И, гаачеиие которого определяют из условий равновесия стрелы при учете сил, действующих на нее при соответствующем вылете. Уравнение момен~оп всех сил относительно оси опорного шарнира 0 икает вид где 6гр — всс груза; бс — вес стрелы; Х вЂ” натяжение каната.
набегающего ва барабан механизма подъема грузз; Рг„н Рс — ветровые нагрузки. действующие на груз н металлоконструкцию стрюы; Стр н Сс — центробежные силы груза н стрелы; Р, и Є— соот1(стс1эсппо всртнкзэьнэп и горизоктальная составляющие инерционной нагрузки от пэнпгэспцой массы стрелы и груза при работе механизма подъема стрезы в н~устзпоппвшеиси р.жпмг; 1'„р н 'гс — инерционные нагрузки масс груза и стрелы прн работе механизма передвпжгния крапа в неустановгвшемся режиме; Ъ, Ь, е, 6, Лх, лз.
ГЬ О вЂ” соо:вегствснно печи сил пгр, Ра, ба, 5, И, Ре. Сс Ре. Ргр, Сгр Ргр. Рт отпсснтсльно шарнира О. Некоторые усилия в этой общей формуле могут быть изменены, например, прн наличии уклона нли могут быть не учтены, если будет отсутствовать совмещенке работы некоторых механизмов крана. С учетом изложенного выше усилие г'г'- (агр+ Рт) С+ аеЬ - бе ~- (рта+ Сто+ рта+ + Рх) УУ + Рсдх -!- Ссаз+ Кеда л Усилия Ю„действуюгцне в петин грузового каната над головной частью стрелы, не входят в уравнение (11.1), так как этн усилия не оказьшают влияния на равновесие стрелы, но нх учитывают прн расчете стрелы на прочность, потому что усилие со стороны головного блока создает нагрузку на головную часть металлоконструкция стрелы.
Наибольшее усилие 5 х в канате механизма подъема стрелы будет действовать на участке перед барабаном. Прн изменении угла наклона стрелы усилие гу в стреловом полиспасте изменяется, прн этом наибольшее усилие соответствует максимальному вылету, поэтому этг положение обычно является расчетным. В соответствии с нзмеценнем вылета изменяется н усилие. в ветвн каната, набегающего на барабан, а следовательно, изменяется момент на барабане. На рнс. 11.2 центробежная сила С, от массы стрелы прн вращеннн крана н инерционная сила У, от массы стрелы прн работе механизма передвижения крана в неустановнвшемся режиме работы действуют на различных уровнях. Любая точка стрелы прн работе механизма передвижения крана будет иметь одинаковое ускорение, прн работе механизма вращения различные точки стрелы будут обладать разлнчнымн ускорениями, вследствие чего равнодействующая сила )г'е будет всегда проходить через центр тяжести стрелы, а равнодействующая центробежных снл С, будет расположена выше центра тяжести стрелы.