Диссертация (1173130), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

Для каждого из нихсправедливы зависимости m1 x1  m2 x2  m3 x3 X; m m m123 m1 y1  m2 y2  m3 y3 Y;mmm123m1  m2  m3  M ,(5.6)где x1, x2, x3 и y1, y2, y3 – координаты расположения масс m1, m2, m3 соответственно [28].При диагональном размещении координаты положения масс m1, m2, m3подчиняются зависимостямa y1   b x1;a y2   x2 ;bax3 ,y3b(5.7)119где a и b – соответственно база и колея тележки. Знак перед функциейопределяется координатной четвертью расположения соответствующей массы [28].Приэтомопределяющиенеобходимотехническиесформулироватьограничениянадополнительныеописанныйусловия,математическийфункционал: b 2  xi  0;0  x  b ;j2 a  y  0;k 2a0  ym  ,2(5.8)где xi, xj и yk, ym – координаты расположения масс m1, m2, m3 в общем виде принеопределенности их расположения по координатным четвертям [28].При хордовом размещении координаты положения масс подчиняютсяуравнениямayi , j , k   ;2bx.,,ijk2(5.9)Дополнительные условия при хордовом уравнивании формулируютсяследующим образомb b 2  xi  2 ; a  y  a .j 22(5.10)Угловое размещение является частным случаем диагонального и хордового.При угловом размещении координаты положения масс m1, m2, m3 определены, ирешение задачи сводится к определению величин этих масс [28].Смешанное уравнивание в своей структуре оперирует уравнениями инеравенствами (5.6) – (5.9), используемыми фрагментарно в зависимости отспособа расположения каждой конкретной массы [28].120При проведении проектной процедуры приведения равнодействующейвнешних сил к геометрическому центру тележки целесообразно предварительнорешать задачу без учета ограничений (5.8), (5.10).

Увеличение значения той илиинойкоординатывданномслучаепозволяетопределитьнаправлениекорректирования каждой из трех масс с учетом уменьшения значений ихкоординат до пределов, установленных ограничениями [28].В качестве примера рассмотрим применение предложенных выше способовуравнивания на примере грузовой тележки мостового крана при величине Q =294,3 кН (что соответствует массе 30 т). Координаты aQ = 0,1 м, bQ = 0,15 м. Базатележки b = 3м, колея тележки a = 2 м [28].Равнодействующая Q расположена в первой координатной четверти (+; +), всвязи с чем условную массу M расположим в диагонально противоположнойтретьей координатной четверти (–; –) [28].Функция зависимости величинымассы от координаты X примет видM X   QbQXg294,3  0,154,5 .X  9,81XИз анализа графика функции (рисунок 5.19) примем величину M = 3,75 т скоординатами (–1,2; –0,8) [28].Рисунок 5.8 – График изменения массы M в зависимости от абсциссыеё положения [28]121Диагональное размещение.

Массу m1 расположим во второй координатнойчетверти, массу m2 – в третьей, массу m3 – в четвертой [28]. Условия (5.7) примутвидayx1;1ba y 2  x2 ;ba y3   b x3 .Предварительно примем взаимное равенство масс m1, m2, m3. Без учетаограничений (5.8) при решении задачи (зависимости (5.6) и (5.7)), задаваявеличину x1 = –1,5 м, получим значительное превышение допустимых условийкоординатами x2 и y2 [28]. Изменим соотношение масс m1, m2, m3 в пропорциях m1= 0,1M, m2 = 0,8M, m3 = 0,1M [28]. При последовательном изменении координатыx1 = –1,5 м, x1 = –1,25 м, x1 = –1 м получим график, представляющий собой схемупространственного расположения масс в проекции на поверхность тележки(рисунок 5.9). Схема приложения сил к металлоконструкции тележки показана нарисунке 5.10 [28].При указанном соотношении масс (m1 = 0,1M = 0,375 т, m2 = 0,8M = 3 т, m3= 0,1M = 0,375 т) их размещение (согласно рисунку 5.9) производится на угловомсегменте тележки в третьей координатной четверти, а также на одном из главныхдиагональных несущих элементов [28].

На представленных рисунках (рисунок5.9, 5.11, 5.12) координаты точек расположения масс m1, m2 и m3 соответствуютвершинам образованных треугольников.Хордовое размещение. Массу m1 расположим на хорде, соответствующейкоординате y1 = 1 м, массу m2 – на хорде, соответствующей координате x2 = –1,5м, массу m3 – на хорде, соответствующей координате y1 = –1 м. Условия (5.9)примут вид [28]122a y1  2 ;b x2   ;2a y3   2 .Рисунок 5.9 – Схема пространственного расположения масс в проекции наповерхность тележки при диагональном размещенииРисунок 5.10 – Схема приложения сил к металлоконструкции тележки придиагональном размещении массПредварительно примем взаимное равенство масс m1, m2, m3. Без учетаограничений (5.10) при решении задачи (завистмости (5.6) и (5.9)), задавая123величину x1 = –1,5 м, получим незначительное превышение допустимых условий(5.9) координатой y2.

Изменим соотношение масс m1, m2, m3 в пропорциях m1 =0,1M, m2 = 0,6M, m3 = 0,3M [28]. При последовательном изменении координаты x1= –1,2 м, x1 = –1 м, x1 = –0,5 м также построим график, представляющий собойсхему пространственного расположения масс в проекции на поверхность тележки(рисунок 5.11). Схема приложения сил к металлоконструкции тележки показанана рисунке 5.12 [28].При указанном соотношении масс (m1 = 0,1M = 0,375 т, m2 = 0,6M = 2,25 т,m3 = 0,3M = 1,125 т) их размещение (согласно рисункам 5.11, 5.12) производитсяна угловом сегменте тележки в третьей координатной четверти, а также на двухпротивоположных хордах, определяемых предельными значениями колеитележки a [28].Рисунок 5.11– Схема пространственного расположения масс в проекции наповерхность тележки при хордовом размещении [28]Угловое размещение. Зададим координаты расположения масс m1 (–1,5 м; 1м),m2 (–1,5 м; –1м), m3 (1,5 м; –1м). Решая совместно уравнения (5.6) относительноуказанных масс получим m1 = 0,1M = 0,375 т, m2 = 0,8M = 3 т, m3 = 0,1M = 0,375 т,что повторяет один из результатов диагонального уравнивания [28].124Рисунок 5.12 – Схема приложения сил к металлоконструкции тележки прихордовом размещении масс [28]Смешанное размещение.

Предположим, что массы m1 и m2 устанавливаютсяна хордах по аналогии с процедурой хордового уравнивания, а масса m3размещается на диагональном несущем элементе. Зависимости (5.7) и (5.9)примут вид [28]a y1  2 ;b x2   ;2a y 3   b x3 .Приемлемого решения при смешанном уравнивании удается достигнуть присоотношении масс (m1 = 0,05M = 0,1875 т, m2 = 0,85M = 3,1875 т, m3 = 0,1M =0,375 т).

Их размещение при значениях координат x1 = –1,5 м, x1 = –1,2 м, x1 = –1 мпредставлено на рисунке 5.13. Схема приложения сил к металлоконструкциитележки показана на рисунке 5.14 [28].Анализируя результаты решения задачи приведения равнодействующейвнешних сил к геометрическому центру грузовой тележки различными способамина основе приведенного примера, можно сделать вывод о целесообразностииспользованияспособахордовогоразмещения,дающегонаиболеесбалансированный результат с позиции распределения уравнивающих масс [28].125Рисунок 5.13 – Схема пространственного расположения масс в проекции наповерхность тележки при смешанном размещении [28]Рисунок 5.14 – Схема приложения сил к металлоконструкции тележки присмешанном размещении масс [28]1265.2 Общая последовательность проектирования металлоконструкциигрузовой тележки крана мостового типа общего назначения на основеуниверсальной компоновочной схемыПредложенные подходы к формированию компоновочных схем несущихметаллоконструкций, рекомендации по определению нагруженности грузовых тележек кранов мостового типа общего назначения при использовании современных систем управления механизмами движения, а также разработанные математические модели структурно-параметрического синтеза в своей совокупностипозволяют сформировать методику проектирования металлоконструкций грузовых тележек на основе универсальной компоновочной схемы.

Проектированиеосуществляется согласно блок-схеме математической модели структурнопараметрического синтеза металлоконструкции грузовой тележки на основе УКС(рисунок 4.1) в соответствии с действующими нормативными документами [100,105, 116].5.3. Определение конфигураций механизмов грузовой тележкиГабаритные размеры металлоконструкций грузовых тележек с УКСКК иУКСМК, а также геометрические параметры и расположение несущих элементовразличного класса напрямую зависят от конфигурации устанавливаемых механизмов и сопутствующего оборудования. В связи с этим перед проектированиемтележки согласно данным, полученным при расчёте механизмов, производитсясоставление соответствующей компоновочной схемы с указанием всех необходимых размеров, дающих однозначное представление о расположении узлов механизмов в плоскости тележки и координат точек опирания и крепления отдельныхэлементов.

В настоящее время большой процент выпускаемых тележек оборудуется раздельным приводом, состоящим из двух мотор-редукторов, закрепляемыхнепосредственно в районе колёсной установки. В этом случае механизм передвижения не оказывает значительного влияния на положение элементов внутри ком-127поновочной плоскости металлоконструкции и её проектирование можно производить только исходя из компоновочной схемы механизма подъёма (рисунок 5.15).Указанные на схеме размеры определяются по справочным данным на применяемые стандартные изделия, либо рассчитываются в ходе компоновки механизмов.Рисунок 5.15 – Компоновочная схема механизма подъёма грузовой тележки кранамостового типаВ рамках данного исследования описание методики проектирования будетсопровождаться примером расчёта металлоконструкции грузовой тележки кранамостового типа на основе универсальной компоновочной схемы.

Характеристики

Список файлов диссертации