12 Стреловые системы и механизмы ивс
Стреловые системы кранов предназначаются для изменения положения груза относительно оси вращения крана, благодаря чему краном обслуживается определенная площадь, а также для обеспечения необходимой высоты подъема груза.
Перевод стрелы из одного положения в другое осуществляется с помощью специальных механизмов, носящих название механизмов изменения вылета стрелы. Их можно разбить на 4 основные группы:
● Полиспастные
● Штанговые (рейка, винт)
● Секторные
● Кривошипные
Механизмы изменения вылета могут иметь жесткую или гибкую связь со стреловым устройством. Механизм изменения вылета у портальных кранов должен иметь жесткую связь со стрелой, чтобы исключить самопроизвольное движение стрелы под действием горизонтальных сил: ветра, сил инерции, отклонения грузовых канатов от вертикали и т.д.
Наиболее распространенным является реечный механизм изменения вылета стрелы, т.к. является самым легким по весу и простым по изготовлению и устройству. Он дает плавное изменение угловой скорости качания стрелы, а, следовательно, и незначительные инерционные нагрузки на привод. Недостатком является то, что в процессе работы механизма есть опасность выхода реек из зацепления на максимальном вылете. Для предотвращения этого устанавливаются концевые выключатели, механические ограничители и пр.
Рисунок 10 - Кинематическая схема механизма изменения вылета стрелы. 1 – зубчатая рейка; 2 – шестерня; 3 – редуктор; 4 – тормоз; 5 – электродвигатель. |
Винтовой механизм довольно легок, как и реечный, но значительно сложнее и дороже в изготовлении и требует тщательного ухода и наблюдения за состоянием резьбы гайки и винта во время эксплуатации.
Секторный механизм встречается довольно редко. Угловая скорость качания стрелы здесь постоянна, а линейная скорость движения груза увеличивается по мере приближения к минимальному вылету, что нежелательно.
Кривошипно-шатунный механизм надежен и безопасен в эксплуатации. Ему не нужны концевые выключатели, упоры, амортизаторы, т.к. при непрерывном вращении кривошипа стрела плавно проходит через крайние положения и возвращается назад. Это исключает возможность падения стрелы или запрокидывания ее на кабину, но механизм является одним из самых тяжелых.
Секторно-кривошипный механизм является промежуточным между секторным и кривошипно-шатунным. Будучи легче кривошипно-шатунного механизма, он обеспечивает сравнительно равномерное качание стрелы и незначительные инерционные нагрузки в крайних ее положениях.
Гидравлический механизм обеспечивает большую плавность работы, почти исключая динамические нагрузки, способен выдерживать значительную перегрузку, обеспечивать равномерность горизонтального перемещения груза при изменении вылета, но сложен и дорог в изготовлении.[3]
Механизм изменения вылета стрелы крана «Альбатрос 10-32-10,5» включает в себя электродвигатель мощностью 15 кВт при 970 об/мин., эластичную муфту с двухколодочным тормозом, редуктор с передаточным числом 63, концевой выключатель, рейку, а также поддерживающий ролик диаметром 125 мм и шириной 160 мм.
13 ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА И МЕХАНИЗМ ВРАЩЕНИЯ
За счет вращения верхней части металлоконструкции крана обеспечивается обслуживание стреловыми кранами кольцевой площади. Для осуществления вращения краны имеют: опорно-поворотное устройство, поддерживающее и центрирующую поворотную часть.
Конструкция опорно-поворотного устройства существенно влияет на всю конструкцию крана; по типу опорно-поворотного устройства краны подразделяют на 2 группы:
● Краны на поворотном круге (поворотной платформе);
● Краны на колонне.
У кранов на поворотном круге поворотная часть опирается на колеса, катки или шарики, которые перемещаются по круговому рельсу, прикрепленному к опорному барабану. Механизм поворота на поворотной платформе состоит из электродвигателя, эластичной муфты с тормозным шкивом, на конце которого на шпонке насажена цилиндрическая шестерня. При вращении эта шестерня отталкивается от неподвижного зубчатого колеса и обегает вокруг него, обеспечивая поворотной платформе вращение вокруг вертикальной оси с частотой nкр. Движение в механизме поворота может передаваться от вала электродвигателя к шестерне через коническую зубчатую передачу и цилиндрические передачи в редукторе. Для предохранения валов и зубчатых передач от перегрузки в редукторе устанавливают фрикционную передачу, состоящую из ведущих фрикционных дисков, ведомых нижнего и верхнего нажимного диска фрикциона, спиральной нажимной пружины.
Современные краны имеют разнообразные конструкции механизмов вращения:
● с зубчатым венцом;
● с канатной тягой;
● с приводными колесами.
Кроме вращения поворотной части краны механизмы вращения обеспечивают снижения угловой скорости двигателя, вызываемое ограничениями угловой скорости поворотной части крана
Рисунок 11 - Кинематическая схема механизма вращения. 1 – стационарный зубчатый венец; 2 – шестерня; 3 – вал; 4 – редуктор; 5 – тормоз; 6 – электродвигатель. |
При больших вращающихся массах в период неустановившегося движения на механизм поворота действуют большие динамические нагрузки. Специальные устройства, предохраняющие механизм поворота от поломок при перегрузках является обязательным элементом на портовых перегрузочных кранах, независимо от конструкции механизмов. Эти предохранительные устройства носят название муфт предельного момента, представляют собой дисковые или конические фрикционные муфты и встраиваются обычно в редуктор. [3]
Механизм поворота крана «Альбатрос 10-32-10,5» включает в себя два электродвигателя мощностью 19 кВт при 975 об/мин, эластичную муфту с двухколодочным тормозом, редуктор, каток d=400 мм (всего 6 катков).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таблица 6 -Технико-эксплуатационная оценка проекта
Показатель |
Кран-аналог |
Проектируемый кран |
● Подъема ● Передвижения ● Изменения вылета стрелы
● Подъема ● Передвижения ● Изменения вылета стрелы ● Вращения
|
10 32
63 32 63 1,6
2*75 4*7,5 15 2*19 16 540
|
12 32
61 32 63 1,5
2*100 4*8,2 15 2*19 16 540 723,56 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Буренок В.Д. Сборник задач по подьемно-транспортным машинам речных портов. Новосибирск 2007;
2. Буренок В.Д. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине ТПО. Новосибирск 1985;
3. Буренок В.Д., Шарутина В. А. Перегрузочные машины речных портов. Новосибирск 2003;
4. Буренок В.Д., Ефремов А. М. Методические указания по выполнению РГР по дисциплине «ТПО». Новосибирск 1997;
5. Гаранин Н. П. Портовое подъёмно – транспортное оборудование. Москва, «Транспорт» 1985.
6. Справочник по кранам под редакцией М. М. Гохберга. Том 1,2. Ленинград, «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1988;