1.3.6 Механизм выдвижения секций стрелы

Телескопическая стрела состоит из трех секций: одной корне­вой длиной Lк = 9м и двух выдвижных с ходом S = 6м . Число гидроцилиндров выдвижения секций - четыре. Из соображений унификации принимаем все цилиндры одинаковыми. Каждая секция выдвигается последовательно, каждый гидроцилиндр вступает в работу после окончания работы предыдущего. Наибольшее усилие выдвижения стрелы необходимо создавать гидроцилинд­ром выдвижения первой подвижной секции (считая от корневой).

Усилие выдвижения складывается из осевого усилия Fa от сил тяжести выдвигаемых секций Gc, груза Gг и силы трения Fтp между поверхностью выдвигаемой секции и опорными башмаками.

Сила тяжести выдвигаемых секций, если принять их массу за 2/3 от общей массы стрелы,

Gc = 2mcg/3 (67)

4·17.5·9,8/3 = 26 кН.

Величину груза, с которым возможно выдвижение секций первым гидроцилиндром, принимаем равной минимальной грузоподъемности крана при работе со стрелой длиной 21 м. Q = 3 т.

Сила тяжести груза

Gr = Qg = 3·9.8 = 29,4 кН.

Осевая сила

Fa = (Gc+Gг)sinαmin (68)

(26 + 29,4)sin73,4° = 53,1 кН.

где αmin =73,4° - угол наклона стрелы на минимальном вылете при Lc=21 м (таблице 1.1).

Принимаем опорную базу первой выдвижной секции t = 2 м. Коэффициент трения на поверхности башмаков f = 0,1.

Сила давления на опорных поверхностях

Fн = [Gc 0.5S + Gг(S + Lг)]cosαmin /t (69)

[26·0,5·6 +29,4·(6 + 0,9)]cos73.4°/2 = 40,1 кН.

Рисунок 1.11 - Схема расчета гидроцилиндров выдвижения секций стрелы

Сила трения

Fтр = 2Fnf (70)

2·40.1·0,1 = 8 кН.

Максимальная сила на гидроцилиндре

Fmax = Fa + Fтр (71)

53,1 + 8 = 61,1 кН.

Требуемый диаметр поршня гидроцилиндра при КПД ηм = 0,95 и

рабочем давлении р = 20 МПа

(72)

Принимаем Dц = 100 мм, что потребует несколько большего ра­бочего давления р = 22 МПа.

Время полного выдвижения секции принимаем tc = 30 с. Ско­рость выдвижения секции

Vс = S/tc (73)

6/30 = 0,2 м/с.

Требуемый расход масла

Qц = 0,785VcDц² (74)

0,785·0,2·0.1² = 1,57·10ֿ³ м³/с.

Мощность, потребляемая насосами при выдвижении секции при потерях давления в напорной линии ∆рн = 0,5 МПа и общем КПД насоса ηм = 0,9,

(75)

Расчет ведем для наиболее нагруженного случая – соответствующего установке удлинителя стрелы вдоль продольной оси стрелы. При этом грузоподъемность оборудования будет максимальной

В общем случае на стрелу действуют изгибающие моменты в плоскости подвеса стрелы (вертикальная плоскость) и из плоскости подвеса стрелы и груза (горизонтальная плоскость).

2 Спец.Часть

2.1 Определение изгибающих моментов в вертикальной плоскости

В вертикальной плоскости металлоконструкция стрелы воспринимает следующие нагрузки (рисунок 2.1):