МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ КРАНОВ

Данная методика расчета механизмов вращения распространяется на расчеты механизмов вращения стреловых, портальных иплавучих кранов.

Основные исходные данные для расчета

Для проведения расчета механизма вращения необходимы следующие исходные данные:

1. Геометрическая схема крана со всеми необходимыми для расчета размерами.

2. Номинальные грузоподъемности крана и соответствующие вылеты стрелы.

3. Вес и координаты центра тяжести всех узлов поворотной, части

крана относительно оси вращения и верхней плоскости опорного кольца.

4. Кинематическая схема механизма вращения крана.

5. Расчетные нагрузки на катки и центральную цапфу-шкворень, отно­сительно,

которой происходит вращение крана.

6. Скорость вращения поворотной части крана.

7. Режим работы механизма вращения крана.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОГО МОМЕНТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЮ КРАНА

ОТНОСИТЕЛЬНО ОСИ ЕГО ВРАЩЕНИЯ

Определение суммарного момента сопротивления вращению крана относительно оси его вращения:

, (2.41)

где М_тр — момент сопротивления вращению крана, создаваемый

силами трения, кг∙м;

М_к — момент сопротивления вращению, создаваемый кре­ном крана, кг∙м;

М_и — момент сопротивления вращению, создаваемый инерцией

груза и поворотной частью крана, кг∙м;

М_вет —момент сопротивления вращению, создаваемый давлением

ветра на груз и поворотную, часть крана, кг∙м.

Момент сопротивления вращению, создаваемый креном крана

а) сухопутные краны (рис. 2.7.):

, (2.42)

где Q' — вес груза, грузозахватного устройства и механических

деталей, сосредоточенных на оси головки стрелы, кг;

R —вылет стрелы от оси вращения поворотной части крана, м;

G' — вес металлоконструкции стрелы с оборудованием, кг;

G_n — вес поворотной части крана без стрелы, кг;

а — расстояние от центра тяжести стрелы до оси вращения

поворотной части крана, м;

b — расстояние от центра тяжести поворотной платформы

до оси вращения крана, м;

α — угол крена крана (уклон местности, просадка грунта и т.п.), град.

Эквивалентная нагрузка в зависимости от угла поворота вра­щающейся части, крана определяется по формуле:

, (2.43)

б) плавучие краны (рис. 2.8):

, (2.44)

(максимальное значение М_кр для плавучих кранов будет при угле поворота β=45°), где G_кр — вес поворотной части крана (включая стрелу и

грузозахватное устройство), кг;

b — расстояние от оси вращения крана до центра тяжести поворотной

части крана с грузом на грузозахватном приспособлении, м;

I₁ — момент инерции понтона по грузовой ватерлинии

отно­сительно поперечной оси, м⁴:

, (2.45)

где L — длина понтона, м;

В — ширина понтона, м;

I₂— момент инерции понтона по грузовой ватерлинии отно­сительно

поперечной оси, м⁴;

, (2.46)

V — водоизмещение понтона с верхним строением и гру­зом, м³;

h – высота центра тяжести крана с грузом над центром тяжести

водоизмещения понтона, м;

β — угол поворота стрелы относительно поперечной оси понтона, град.

Рис. 2.7. Схема для определения момента сопротивления вращению

Рис. 2.8. Схема для определения момента в зависимости от угла поворота вращающейся части крана

Рис. 2.9. График момента сопротивления вращению крана, создаваемый инерцией массы груза и поворотной части крана

Момент сопротивления вращению крана от ветровой нагрузки на груз и поворотную часть крана:

, (2.47)

где q — расчетное давление ветра в кг/м² (принимаемое по ГОСТу 1451—65);

F₁ — подветренная площадь стрелы, м²;

F₂ — подветренная площадь хобота, м²;

F₃— подветренная площадь оттяжки хобота, м²;

F₄ — подветренная площадь поворотной части крана без

стрелы, хобота, оттяжки и подвижного противовеса, м²;

F₅ — подветренная часть (площадь) подвижного противовеса, м²;

R,α₁, а₂, а₃,,α₄,и α₅ — плечи от оси вращения крана до центра давления

ветра соответствующей подветренной площади груза или крана, м;

F_гр – расчетная подветренная площадь груза;

оп­ределяется по фактическому контуру грузов, для работы с

которыми предназначен кран, м².

Изменение момента М_вет в зависимости от угла β поворота вращающейся части крана определяется по формуле:

М' = М_вет cos β кг∙м, (2.48)

Момент сопротивления вращению крана от сил инерции массы груза и поворотной части крана(рис. 2.9.)

, где Q'—вес груза, грузозахватного устройства и механических

деталей, расположен­ных на оси головки хобота (или обыч­ной стрелы), кг;

G₁ — вес металлоконструкции стрелы и узла крепления стреловой

тяги к стреле, кг;

G₂ — вес механических деталей, расположенных на оси головки стрелы, кг;

G₃ — вес металлоконструкции хобота и механических деталей

узла сочленения хобота с оттяжкой, кг;

G₄ — вес металлоконструкции оттяжки хобота, кг;

G₅ — вес металлоконструкции каркаса, поворотной платформы и

механических деталей, расположенных на осях каркаса, кг;

G₆ — вес механизмов, установленных на поворотной платформе, кг;

G₇ — вес неподвижного противовеса расположенного на

поворотной платформе, кг;

G₈ — вес подвижного противовеса, включая приведённый вес коромысла, кг;

G_n — вес других узлов, расположенных на поворотной части крана,

которые вводятся в расчет по усмотрению конструктора, кг;

R₁, R₂., R₃ и т. д. — расстояние оси вращения крана до центра тяжести соответствующего узла поворотной части, м;

п — частота вращения поворотной части крана, об/мин;

g=9,81 м/с — ускорение силы тяжести;

t — время разгона или торможения механизма вращения крана, с

Время разгона или торможения для предварительных расчетов рекомендуется принимать по ( табл. 2.6)

t_min — без учета ветра и уклона, с;

t_max — с учетом максимального расчетного ветра и уклона, с.

Таблица 2.6

Время разгона и торможения t, с

Время	Максимальный вылет от оси вращения крана R, мм.
5,0	7,5
разгона tmin	1,0	1,5	2,5	4,0	8,0	8,0	10,0
торможения tmax	4,0	6,0	8,0	10,0	15,0

 

Время разгона при проверочных расчетах определяется:

1) при индивидуальном электроприводе без предохранительной муфты предельного момента по формулам, приведенным в части «Электрооборудование кранов»;

2) при наличии муфты предельного момента или фрикцион­ной муфты включения механизма вращения по формуле:

, (2.50)

где п_м — частота вращения вала муфты, об/мин;

— общий маховой момент, приведенный к валу муфты, кг м;

, (2.51)

— маховой момент деталей вала муфты, кг м;

— общий маховой момент относительно оси вращения крана, кг м;

, i_м — передаточное число соответствующих звеньев механизма;

η — КПД соответствующих звеньев меха­низма;

М_тах — максимальный крутящий момент, пе­редаваемый муфтой предельного момен­та или фрикционной муфтой включения механизма вращения, кг м;

— соответственно моменты сопротивления вращению крана, создаваемые силами трения, ветром и уклоном, приведен­ные к валу муфты, кг м.

Время торможения при проверочных расчетах определяется по формуле:

, (2.53)

где — общий маховой момент, приведенный к валу тормоза, кг∙м²;

, (2.54)

— маховой момент вала двигателя, кг ∙м² ;

— маховой момент деталей первого вала (моторный)

механизма вращения, кг∙м²;

k = 1,15 — коэффициент, учитывающий маховые моменты

последующих звеньев механизма вращения;

n_T — частота вращения тормозного вала, об/мин.

2.5.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА,

 

Предыдущая12345678910Следующая

---

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.