3.5 Забезпечення стійкості крана за різних станів навантаження

Даний підрозділ слід виконувати на основі положень і вимог міжнародного стандарту ISO 4304-87 “Краны грузоподъёмные, кроме самоходных и плавучих. Общие требования к устойчивости.”[2].

Відповідно до нього забезпечення стійкості здійснюється на основі перевірки наступних положень:

1. Статична стійкість – координати центрів ваги крану (п. 3.3) повинні знаходитись в базі крану (рис. 3.1);

2. Динамічна стійкість – кран визнається стійким коли алгебраїчна сума утримуючих моментів перевищує суму перекидних моментів , тобто .

Виконання вищезазначеної нерівності повинно здійснюватись в порівнянні отриманих в таблицях 3.2 (п. 3.4) результуючих даних для випадків:

– при найбільшому вильоті із вантажем 1,3 від номінального;

• при найменшому вильоті без вантажу.

Якщо хоча б одна із умов забезпечення стійкості (статичної чи динамічної) не виконується слід зробити аналіз можливих причин і, як правило, змінити просторове положення чи масу противаги, та повторити розрахунки.

Таблиця 3.2

До визначення моментів від дій сил

№	Елемент крану	Вага елемента , кН	Вітрове навантаження , кН	Плече сили відносно ребра перекидання, м		Утримуючий момент , кН  м	Перекидний момент , кН  м
1	2	3	4	5	6	7	8
1.
2.
...

Примітка: *Віднесення моменту від дії ваги елемента крану М_і до утримуючого чи перекидного залежить від розташування центра тяжіння елемента відносно ребра перекидання.

4. Рекомендації до розрахунку кранових механізмів

4.1 Загальний розрахунок механізму підіймання вантажу

Вихідні дані – вантажопідіймальність крана ; швидкість підіймання ; найбільша висота підіймання приймаються із завдання на курсовий проект (табл. 1.1); режим роботи механізму – додаток 4.

Послідовність розрахунку наступна:

1. Прийняти і викреслити кінематичну схему механізму [1, с. 96, рис. 3.1] та схему канатно-блокової системи [1, с. 97, рис. 3.2]. Кількість напрямних блоків визначається за конструктивною схемою крана-аналога (рис. 1.1 – 1.4). Рекомендується передача крутного моменту від двигуна на редуктор за допомогою пружної втулково-пальцевої муфти із гальмівним шківом, а на барабан – за допомогою спеціальної зубчастої муфти.

2. Розрахувати ККД поліспаста [1, с. 37] та загальний ККД канатно-блокової системи [1, с. 39].

3. Визначити найбільший натяг каната [1, с. 39, 40].

4. Розрахувати потрібне розривне зусилля каната [1, с. 23, формула 2.1, табл. 2.2].

5. По підрахованому розривному зусиллю визначити діаметр каната та виписати його характеристику [додаток 5].

6. Визначити мінімально допустимі діаметри блоків та барабана [1, с. 30, 41, табл. 2.5, 2.6].

7. Вибрати з ряду нормальних лінійних розмірів найближчий більший діаметр блоку. ГОСТ 6636-69* передбачає наступні нормальні лінійні розміри: 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 34; 36; 38; 40; 45; 48; 50; 53; 56; 60; 63; 67; 71; 75; 80; 85; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200; 220; 250; 280; 320; 360; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800; 900; 1000; 1060; 1120; 1180; 1250; 1320; 1400; 1500; 1600; 1700; 1800; 1900; 2000; 2500.

8. Визначити основні розміри барабана. Діаметр барабана слід вибрати за рядом нормальних лінійних розмірів у першому наближенні, який на 40 – 60% перевищує діаметр блока. Визначити необхідне число витків нарізки барабана, крок нарізки та необхідну довжину барабана при одношаровій навивці [1, с. 42, 43, рис. 2.11].

Рекомендується застосовувати короткі барабани, довжина нарізної частини яких не перевищує трьох діаметрів барабана [1, с. 43, формула 2.3]. Якщо це співвідношення не дотримується, слід відкоригувати (як правило збільшити) діаметр барабана і після чого перерахувати значення його довжини, або застосувати багатошарове навивання каната на барабан [1, с. 43].

9. Розрахувати статичну потужність двигуна при підійманні вантажу [1, с. 96].

10. Підібрати електродвигун [додатки 6-10]. Потужність на валу двигуна дозволяється брати меншою від розрахункової статичної до 20%. Скласти характеристику електродвигуна (тип, потужність на валу, частота обертання, максимальний момент, момент інерції ротора, середній пусковий момент двигуна).

11. Визначити частоту обертання барабана і розрахункове передаточне відношення редуктора [1, с. 98].

12. Вибрати редуктор [додаток 11] і виписати його характеристику.

13. Розрахувати фактичну швидкість підіймання вантажу для вибраного редуктора [1, с. 98].

14. Визначити потрібний гальмівний момент [1, с. 99]. Вибрати гальмо [додаток 12, 13] та виписати його характеристику.

15.Підібрати зєднувальну втулково-пальцеву муфту з гальмівним шківом [додаток 14] .

16. Визначити час пуску при підійманні вантажу та прискорення останнього [1, с. 98]. В разі перевищення допустимих значень прискорення слід змінити вибраний двигун і повторити п. 10 – 13.

17. Перевірити двигун за моментом на короткочасне перевантаження [1, с. 98].

18. Визначити час гальмування механізму [1, с. 99].

19. Підібрати зєднувальну зубчасту муфту [додаток 15].