14.2.1.3Сопротивление в ролико-шариковых опорных кругах.

Большое применение имеют опорно-поворотные устройства на поворотном круге (рис.14.4). В этом случае поворотная часть крана опирается на колеса, катки, шары или ролики, катящиеся по круговому рельсу. Колесное опорное устройство (рис.14.4, а) представляет собой обычно четырехопорную систему с одним или с двумя колесами на балансире в каждой точке опоры. Колеса могут выполняться коническими, катящимися без скольжения по коническому рельсу, или цилиндрическими, катящимися по рельсу со скольжением. Опорно-поворотные устройства на катках (рис.14.4, б) состоят из ряда конических или цилиндрических катков, причем конические катки для восприятия осевой нагрузки, действующей на катки, соединены тягами с центральной цапфой, а цилиндрические катки имеют сепараторные кольца, обеспечивающие сохранение постоянного расстояния между катками. Центрирование хода опорно-поворотного устройства на поворотном круге обеспечивается центральной цапфой, воспринимающей также все горизонтальные нагрузки, действующие на поворотную часть крана.

4. Опорно-поворотные устройства на поворотном круге

В шариковых и роликовых опорно-поворотных устройствах (рис.14.4, в) все действующие силы можно привести к вертикальной силе R_V, приложенной в центре опоры, горизонтальной силе R_H, приложенной по центру тел качения, и моменту

M = R_V r + R_H h .

Момент сил сопротивления вращению в шариковых и роликовых опорах определяют по эмпирической формуле

M_C = ,

где D_ср — средний диаметр круга катания роликов или шариков;

ω = 0,005...0,01 — коэффициент, учитывающий сопротивление от качения и трения шаров или роликов о сепаратор.

14.2.2Сопротивление от ветровых нагрузок.

Момент от ветровых нагрузок, действующих на кран и груз:

М_в = М_в.к + М_в.г = F_в.с с – F_в.п l_п + F_в.г L ,

где F_в.с , F_в.п , F_в.г — ветровая нагрузка на стрелу, противовес и груз;

c, l_п , L — расстояние от оси вращения крана до центра действия ветровой нагрузки.

Момент от ветровых нагрузок

М_в = М_тах Sin φ ,

где φ — угол поворота стрелы.

Согласно ГОСТ 1451—77 при отсутствии дополнительных требований, предусмотренных техническим заданием на проектирование крана, ветровая нагрузка, учитываемая при определении мощности приводных двигателей крановых механизмов, не должна превышать 70% от статической составляющей ветровой нагрузки на кран или на соответствующий элемент крана или на груз.

М_в = F_В h_в ,

где F_В — ветровая нагрузка;

h_в — расстояние от оси вращения крана до центра действия ветровой нагрузки.

14.2.3Сопротивление от уклона крана.

Момент сил от возможного отклонения оси вращения крана от вертикали на угол ψ:

для крана с внешней верхней опорой

М_ук = (G L + G_c c) sin ψ ,

для крана с противовесом

М_ук = (G L + G_c c – G_п l_п) sin ψ .

14.3Мощность привода.

В период пуска механизма двигатель преодолевает, кроме статических нагрузок, моменты от сил инерции вращающихся масс привода, металлоконструкции и груза:

М_И = J_пр ,

где t_п — продолжительность пуска привода.

В том случае, когда двигатель еще не выбран и отсутствуют данные значений моментов инерции ротора, муфт и т. д., в расчет берут общий момент инерции крана и привода:

J_в = δ (m_гL² + m_к c²) + m_п l_п² ,

где δ — коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс привода механизма;

т_г, т_к, т_п—массы груза, крана, противовеса.

Приведенный к валу двигателя момент инерции крана:

J_пр = ,

где и_м , η_м— передаточное число и к. п. д. механизма.

Время пуска и торможения механизма принимают согласно рекомендациям ВНИИПТМаш такими, чтобы линейное ускорение конца стрелы было не более 1 м/с²:

	Максимальный вылет стрелы
LMAX., м	5	7,5	10	15	20	25	30
Минимально допустимое время пуска tп. min , c	1	1,5	2,5	4	8	8	10
Максимально допустимое время торможения крана tт. max , c	4	6	8	10	15	25	30

Расчетная мощность двигателя, кВт:

N = ω

где ψ_п.ср — средний коэффициент перегрузки двигателя;

M_с.пр = — приведенный к валу двигателя статический момент сопротивления повороту крана.

где ψ_п.ср — средний коэффициент перегрузки двигателя.

Двигатель выбирается по условию

N_дв ≥ N

Выбранный двигатель необходимо проверить по пусковому моменту и по условиям нагрева.