1.Общие сведения о грузоподъемных машинах. Классификация грузоподъёмных машин по типам и конструкции.

1. Служебный

1. Служебный

2.Расчет грузоподъемных машин (общие положения)

2. Служебный

2. Служебный

3.Элементы грузоподъёмных машин. Грузозахватные приспособления [1], c.126-153, [2], c.127-146.

3. Служебный

3. Служебный

4.Элементы грузоподъёмных машин. Гибкие грузовые и тяговые элементы [1], c.154-180, [2], c.111-115, [3], c.225-231.

4. Служебный

4. Служебный

5.Элементы грузоподъёмных машин. Блоки и полиспасты [1], c.181-186, [1], c.202-204, [2], c.116-117, [3], c.228-231.

5. Служебный

5. Служебный

6.Элементы грузоподъёмных машин. Грузовые барабаны [1], c.186-202, [2], c.117-126.

6. Служебный

6. Служебный

7.Элементы грузоподъёмных машин. Остановы и тормоза [1], c.205-272, [2], c.80-106.

7. Служебный

7. Служебный

8.Элементы грузоподъёмных машин. Ходовые колёса и рельсы [1], c.410-420, [2], c.167-176.

8. Служебный

8. Служебный

9.ПРИВОД ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН.

9. Служебный

9. Служебный

10.ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН.

10. Служебный

10. Служебный

11.ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН.

11. Служебный

11. Служебный

12.ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ МАШИН.

12. Служебный

12. Служебный

13.Механизмы грузоподъёмных машин. Механизм изменения вылета груза.

Лекция 13– 2часа. [1], c.333-344, [2], c.177-183, [7], c.467–499.

Цель лекции: 1. Изучить конструкцию механизма изменения вылета груза;

2. Изучить принципы расчёта механизмов изменения вылета груза.

План лекции:

13. Служебный

13. Служебный

13. Механизмы грузоподъёмных машин. Механизм изменения вылета груза.

13.1 Механизмы изменения вылета (угла наклона) стрелы с гибкой связью.

13.2 Механизмы изменения вылета (угла наклона) стрелы с жёсткой связью.

13.3 Вопросы для самостоятельного изучения.

13.3.1 Механизмы изменения вылета, обеспечивающие горизонтальное перемещение груза [1], c.337-341, [2], c.181-183.

В поворотных стреловых кранах механизмы изменения вылета предназначены для перемещения груза в радиальном направлении.

Вылет можно изменять двумя способами:

радиальным — перемещение тележки или электротали по стреле;

качанием стрелы в вертикальной плоскости (изменением угла наклона).

Механизмы первого типа аналогичны механизмам передвижения и рассмотрены выше.

Теперь рассмотрим механизмы изменения вылета качанием стрелы. Эти механизмы могут иметь как гибкую, так и жесткую связь привода со стрелой.

13.1Механизмы изменения вылета (угла наклона) стрелы с гибкой связью.

Полиспастные механизмы изменения выпета аналогичны механизмам подъема и состоят из двигателя, редуктора, тормоза и барабана. Натяжение каната подъема стрелы переменно и зависит от угла наклона. Для обеспечения постоянства крутящего момента двигателя могут применяться конические или более сложной конструкции (формы) барабаны.

Механизмы с гибкой связью (с применением канатного полиспаста) применяют для кранов с неуравновешенной стрелой. В этом случае для изменения вылета к стреле необходимо приложить силу F_п (рис.13.1), которую определяют из уравнения моментов всех сил, действующих на стрелу при вылете L, относительно шарнира стрелы.

1. Расчётная схема механизма изменения вылета (угла наклона) стрелы с гибкой связью.

На стрелу действуют следующие силы: вес груза G, вес стрелы G_c, ветровые нагрузки F_b1, F_b2, сила натяжения F_г подъемного каната.

F_п l_п + F_г h_г – G L – G_c с – F_b1 p₁ – F_b2 p₂ = 0 ,

где L — плечо действия веса груза (вылет стрелы);

с — плечо действия силы G_c;

h_г — плечо действия силы F_г;

p_1, p₂ — расстояние от центра действия ветровых нагрузок до шарнира стрелы;

l_п — расстояние от силы F_n до шарнира стрелы.

Откуда

F_п = (G L + G_c с – F_г h_г + F_b1 p₁ + F_b2 p₂)/ l_п ,

Для кранов, работающих с высокими скоростями, кроме действия указанных сил необходимо учитывать влияние центробежных сил груза и стрелы.

Максимальное натяжение каната на барабане, соответствующее максимальному вылету стрелы, по аналогии с механизмом подъема

F_к.max = F_п.max / (m η_п η^t),

где m — кратность полиспаста;

η_п — к. п. д. полиспаста;

η — к. п. д. направляющего блока;

t — количество направляющих блоков.

Кратность полиспаста выбирают в зависимости от грузоподъемности крана.

По максимальному натяжению и минимальному запасу прочности выбирается канат.

Силу, действующую на стреловой полиспаст, определяют для нескольких (крайних и средних) положений стрелы.

Строят нагрузочную диаграмму и определяют среднеквадратичную нагрузку:

F_п.ср = ,

где F_ni — усилия в полиспастах для разных промежуточных углов наклона стрелы;

∆l_i — длина полиспаста для каждого промежутка.

Для практических расчетов усилий в стреловом полиспасте можно принимать среднее усилие для конечных положений стрелы — нижнего и верхнего:

F_п.ср = (F_п.max + F_п.min) / 2

Статическая мощность двигателя

N_с = F_п.ср v_пол / η_м ,

где v_пол — скорость сокращения полиспаста;

η_м — к. п. д. механизма.

v_пол = v_ср ,

где v_cp — средняя скорость изменения вылета;

∆l_п = ∆l_max – ∆l_min — величина сокращения полиспаста;

∆а = L_max – L_min — величина изменения вылета.

Мощность двигателя (статическую) можно определись также по среднему усилию в канате F_K, который наматывается на барабан,

N_с = F_к v_к / η_м ,

где v_к — средняя скорость навивки каната на барабан.

Механизмы изменения вылета грузоподъемных кранов и машин с машинным приводом оборудуются тормозами нормально закрытого типа, автоматически размыкающимися при включении привода.

Механизмы изменения вылета с ручным приводом оборудуются грузоупорным тормозом.

Механизмы изменения вылета оборудуются тормозом, имеющим кинематически неразмыкаемую связь с барабаном.

Тормоз механизма изменения вылета, должен обеспечивать тормозной момент с учетом коэффициента запаса торможения не менее 1.5, рассчитанным на максимальный крутящий момент.

М_т = ,

где F_к.max – максимальное натяжение каната на барабане, соответствующее максимальному вылету стрелы, по аналогии с механизмом подъема;

D_.б – диаметр барабана по средней линии навитого каната;

η_мех – к.п.д. механизма;

U_Р– передаточное число редуктора.

Предварительно выбранный двигатель по статическим нагрузкам проверяют из условий нагрева и перегрузки.

Проверка двигателя на продолжительность пуска при минимальном и максимальном усилиях

t_п = + ,

где Т = m_с ω_с² L²/8 + m_гv²/2 — кинетическая энергия стрелы и груза;

J_пр — приведенный к валу двигателя момент инерции вращающихся масс механизма;

ω_с = a/t_nод — угловая скорость вращения стрелы;

а — угол подъема стрелы;

ω — скорость вращения двигателя;

m_c, m_г — массы стрелы и груза;

v — скорость движения груза при подъеме стрелы;

М_п.ср — среднепусковой момент двигателя;

М_с — статический момент при F_max и F_min.

Время подъема стрелы

t_под = ,

где v_п — скорость движения груза при подъеме стрелы или линейная скорость движения конца стрелы.

Статический момент М_с при F_max

М_с = .

Статический момент М_с при F_min

М_с = .

Тормоз проверяют на продолжительность торможения при действии максимального и минимального моментов

t_Т = + ,

где М_т — тормозной момент, развиваемый тормозом.

М'_с — статический момент на валу двигателя при торможении (М'_с = М_с η²_м).

Продолжительности пуска и торможения механизма должны находиться в определенных пределах в зависимости от длины стрелы из условия, чтобы линейное ускорение конца стрелы не превышало 1 м/с².