1.3.4 Механизм изменения вылета

Принимаем изменение вылета двумя гидроцилиндрами. Макси­мальные усилия требуются при работе с номинальным грузом со стрелой длиной 21 м (смотрите таблицу 1.1). Суммарные максимальное и мини­мальное усилия двух гидроцилиндров по табл. 4 Smax = 233 кН, Smin = 84 кН.

Среднее усилие

Sсp = 0.5(Smax + Smin) = 0,5·(233 + 84) = 158,5 кН. (42)

Ход штока гидроцилиндра при изменении вылета от максималь­ного (αmax = 45,4°,αцmax = 45,5°) до минимального (αmin = 43.4°, αцmin = 71°)

(43)

Время изменения вылета

(44)

Средняя скорость движения штока гидроцилиндра

Vш = lш/t = 1.1/30 = 0,036 м/с. (45)

Требуемый диаметр поршня в бесштоковой полости гидроцилинд­ра при гидромеханическом КПД гидроцилиндра ηм=0,95 и рабочем давлении р = 20 МПа [2, c. 298]

(46)

Расход масла, потребляемый двумя гидроцилиндрами,

(47)

где ηов =1 - объемный КПД гидроцилиндра.

Мощность, потребляемая насосами при изменении вылета,

(48)

где ∆рн = 0,5·10³ кПа - падение давления в напорной линии; ηн = 0.9 - общий КИД насосов.

1.3.5 Механизм поворота

Состав и компоновку механизма поворота принимаем согласно схеме на рис. 13,Г. В состав механизма входит высокомоментный гидромотор, тормоз и двухступенчатый планетарный редуктор. Вы­ходная шестерня Zш редуктора входит в зацепление с зубчатым венцом опорно-поворотного круга.

Опрокидывающие моменты от сил тяжести номинального груза и стрелы на вылете Rmin = 8 м

MQ = QнgRmin (49)

25·9,8·8 = 1960 кН-м;

Мс = mcg(0,5Lcsinαmin - Хс) (50)

3,979·9.8·(0.5·28·sin73,4° - 1,5) = 464,6 кН·м.

Восстанавливающий момент от сил тяжести поворотной части и противовеса

Мв =mпgxп + mпрg0,85Rп (51)

9,147·9,8·1,2 + 0,357·9,8·0,85·2,94 =116,2 кН·м.

Суммарный опрокидывающий статический момент, действующий на опорно-поворотный круг,

Мк = MQ + Мс - Мв (52)

1960 + 464,6 - 116,2 = 2308,4 кН·м.

Вертикальная нагрузка на опорно-поворотный круг

Vк= g(Q + mc +mп + mпp) (53)

9,8·(25 + 3,979 +9,147+ 0,354) = 377,1 кН.

По справочнику [13, с.444, табл. VI.4,1] принимаем роликовый опорно-поворотный круг №10, обеспечивающий восприятие момен­та Мк=4400 кН·м при Vк =1100 кН и горизонтальной нагрузке Нк = 400 кН. Для круга исполнения 1 делительный диаметр зубчатого венца dв - 1,360 м, число зубьев zв-84, модуль зацепления m = 24 мм, диаметр катания роликов D1 = 2,407 м.

Момент от сил трения в опорно-поворотном круге при коэффи­циенте сопротивления вращению w = 0,012 [13]

Ттр = 0,5wD1Vк (54)

0.5·0.012·2.407·1127 = 16,3 кН·м.

Ветровые давления на стрелу (с = 1,2; У = 1) и груз при ветре рабочего состояния

рс = qkcУ (55)

0,125·1,0·1,2·1 = 0.15 кПа;

рг = qkc (56)

0,125·1,0·1,2 = 0,15 кПа.

Ветровые нагрузки на стрелу и груз

Wc = рcLchc (57)

0,15·28·0,5 = 2,1 кН,

Wг = pгАг (58)

0,15·30 = 4,6 кН,

где Аг = 30 м² - наветренная площадь груза

Максимальный момент сопротивления вращению от ветровой наг­рузки рабочего состояния

Твmах = Wг·Rmin + Wc ·0,5Lccosαmin (59)

4,5·8 + 2,1·0,5·28·cos72,4° = 44,9 кН·м,

Расчетный момент сопротивления вращению от ветра

Тв = 0,7· Твmах (60)

0,7·44,9 = 31.5 кП·м.

Расчетный момент сопротивления вращению при работе крана на уклоне с углом αу =З°

Ту = 0,7Мкsinαу (61)

0.7·2308,4·sin3° = 84 кН·м.

Суммарный статический момент сопротивления вращению

Тпов = Ттр+Тв+Ту (62)

16.3 + 31.5 + 84 = 131,8 кН·м.

Статическая мощность двигателя при КПД механических передач ηм = 0.95

(63)

По табл. П4.1 приложения 4[Будрин] принимаем гидромотор MP-310,3,112,00,06 обеспечивающий крутящий момент Тм = 0,34 кН·м при номинальном давлении р = 20 МПа. Рабочий объем гидромотора V0 = 112 см³.

Передаточное число открытой передачи при zш-16

uo = zв/zш = 84/16 = 5,25. (65)

Требуемое передаточное число редуктора

(66)

Принимаем up = 7,5.

Число оборотов гидромотра

nм = 1500 об./мин.

Расход масла гидромотором для обеспечения необходимой частоты вращения

Qм = 1,75м³/с;