Московский государственный технический университет
им. Н.Э. Баумана
Калужский филиал
В.А. Ермоленко расчет механизма поворота крана на колонне
Методические указания
Москва
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана
2003
УДК 621.86
ББК 39.9
Е74
Рецензент:
канд. техн. наук, доцент Т.А. Никольская
Утверждено методической комиссией КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана (протокол №2 от 08.11.2000)
Е74 Ермоленко В.А. Расчет механизма поворота крана на колонне: Методические указания. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. — 32 с.
Дана методика и пример расчета опорно-поворотного устройства и механизма поворота крана на колонне грузоподъемностью 4 т. Приведены расчеты противовеса, подшипников, колонны и муфты предельного момента. Рассмотрены процессы пуска и торможения. Приложения включают необходимый справочный материал.
Для студентов, обучающихся по специальности 170900 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».
УДК 621.86
ББК 39.9
© Ермоленко В.А., 2003
© Издательство МГТУ
им.
Н.Э. Баумана, 2003
Общие сведения
Кран на колонне (рис. 1, а) состоит из стрелы 1, гильзы 2, колонны 3, опорной рамы 4, противовеса 5, механизма поворота 6, упорного подшипника 7, нижнего и верхнего радиальных подшипников 8 и 9, тали 10.
Рис. 1. Кинематическая схема и эпюры крана на колонне: а — кинематическая схема крана на колонне; б — эпюры изгибающих моментов поворотной части крана; в — эпюры изгибающих моментов колонны
Исходные данные:
высота подъема груза
грузоподъемность (масса груза)
кг;
вылет
угловая скорость крана
группа классификации механизма М6;
режим нагружения L2 (умеренный) [1].
1. Расчет противовеса и колонны
1.1. Вес груза и тали
где 1,25 — коэффициент веса тали со встроенным в барабан электродвигателем.
Вес стрелы
где
— коэффициент веса стрелы.
Масса стрелы
Плечо силы тяжести стрелы, совместно с консолью противовеса и гильзой:
где 0,3 — коэффициент плеча силы тяжести стрелы, консоли противовеса и гильзы.
1.2. Вес противовеса
где
— плечо силы тяжести противовеса
(противовес вдвое уменьшает опрокидывающий
момент, реакции горизонтальных подшипников
и момент, изгибающий колонну, если он
уравновешивает стрелу и половину
номинального груза).
Примем
тогда
.
Масса противовеса
кг.
1.3. Момент, изгибающий колонну (рис. 1, б, в) при номинальном грузе:
Момент, изгибающий колонну при отсутствии груза (таль находится слева):
Если имеем равенство абсолютных значений:
то противовес выбран правильно. Далее считаем, что
(см. рис. 1, б, в).
1.4. Напряжение изгиба внизу колонны можно определить из условия прочности колонны
откуда момент сопротивления колонны
где
— коэффициент запаса прочности [2,
с. 114];
— коэффициент безопасности [2, с. 115].
Выполним наконечники 2 и 3 колонны 1 (рис. 2) из стали 35 ГОСТ 8731 (термообработка — нормализация), для которой
Примем
в зоне посадки подшипника.
Рис. 2. Опорно-поворотное устройство крана на колонне
Указания по сборке. Планку 12 приварить к гильзе 4 (планка квадратная ограничена слева цилиндром, справа — плоскостью). Траверсу 10 ввести в гильзу 4, используя резьбовое отверстие. Палец 5 (2 шт.) ввести до упора его бурта в планку 12. Оседержатель 13 установить на место срезанного сегмента.
Получим
Диаметр нижнего наконечника колонны
