33.Схема, устройство и работа опорно-поворотных устройств гпм. Определение момента сопротивления повороту крана с колонной при установившемся движении.

Механизм поворота предназначен для вращения поворотной части ГПМ отно­сительно вертикальной оси. Типовой механизм поворота состоит из двигателя, передаточного механизма и опорно-поворотного устройства. По месту размеще­ния различают два типа механизмов поворота: они могут быть смонтированы на поворотной либо на неповоротной части машины. Наиболее распространенной является установка механизма на поворотной платформе (рис.).

Рис.- Схема механизма поворота стрелового крана

 

Двигатель 1 соединен тормозной муфтой 2 с червячным редуктором 3, имею­щим горизонтальное расположение червячного колеса. На вертикальном валу ре­дуктора установлена шестерня 4, входящая в зацепление с зубчатым венцом ко­леса 5, закрепленного на неповоротной части. При вращении двигателя шестерня обкатывается вокруг неподвижного колеса, обеспечивая вращение поворотной платформы 6. В приводах механизмов поворота находят применение также ци­линдрическо-конические редукторы и цилиндрические редукторы в вертикаль­ными валами.

Нагрузка от поворотной части ГПМ на неподвижную передается с помощью опорно-поворотного устройства. Оно состоит (рис.,а) из опорного круга катания 1, жестко закрепленного на неповоротной части, опорных ходовых колес 2, оси которых закреплены своими кронштейнами на  поворотной раме 3, и привода. В центре опорного круга катания устанавливается цапфа или пустотелая центральная колонна 4, являющаяся осью вращения поворот­ной части. Количество колес у  кранов малой и средней грузоподъемности обычно равно четырем, в кранах большой грузоподъ­емности их число удваивают и для равномерного нагружения колеса уста­навли­вают на балансирах 5 (рис.б). Реборды на таких колесах не предусматри­вают, поскольку поперечному смещению препятствует колонна 4.

Рис - Варианты схема опорно-поворотных устройств

 

Все большее применение получают многоопорные поворотные устройства — роликовые и шаровые. Роликовая опора (рис. в) представляет собой обойму, состоящую из одного или двух сепараторных колец 6. На закрепленных в обойме осях свободно вращаются цилиндрические или конические ролики 7, опираю­щиеся на опорный круг катания 8 соответствующего профиля. Поворотная часть крана 3 опирается на ролики закрепленным на ней вторым кругом катания  9 того же профиля и диаметра.

Конструкция шарикового двухрядного поворотного круга (рис. г) выпол­нена в виде наружного кольца 10, жестко скрепленного с зубчатым венцом 11. В кольцевые выточки наруж­ного кольца и внутренних колец 12 и 13 заложены стальные шары 14. Кольца соединены между собой болтами, поворотная плат­форма крепится к кольцам также болтами.

,Н∙м

▫ Определяем статический момент сопротивления повороту стрелы

Условие необходимое для поворота стрелы:

F_стр = Т_{с. стр} / l_стр

34.Что понимают под грузовой и собственной устойчивостью крана. Определение массы противовеса.

На устойчивость должны быть рассчитаны все свободно стоящие краны стрелового типа. Такими кранами являются башенные, портальные, стреловые самоходные (автомобильные, пневмоколесные, гусеничные, железнодорожные), стреловые прицепные краны и краны-экскаваторы.

Грузовая устойчивость — это способность крана противостоять опрокидыванию под влиянием массы действующего на него при работе груза и дополнительных нагрузок (действия ветра, уклона пути и т. п.).

Собственная устойчивость —это способность крана противостоять в нерабочем состоянии (без груза на крюке) опрокидыванию под действием ветровой нагрузки и уклона пути.

Коэффициент устойчивости определяется расчетом при проектировании крана. Он показывает, во сколько раз момент, удерживающий кран, превышает момент, опрокидывающий кран.

Коэффициент устойчивости должен быть не менее: 1,4— при определении грузовой устойчивости без учета дополнительных нагрузок и уклона пути; 1,15 — при определении грузовой устойчивости с учетом всех дополнительных нагрузок, действующих, на кран при его работе, и уклона пути; 1,15 — при определении собственной устойчивости с учетом уклона пути в сторону опрокидывания.

Собственная устойчивость определяется при наиболее неблагоприятном положении крана относительно действующей ветровой нагрузки.

Определение грузовой и собственной устойчивости производится в предположении, что угол наклона крана составляет величину не менее 3° — для стреловых кранов (за исключением железнодорожных); 1° — для портальных кранов.

Для железнодорожных кранов угол наклона и ребро опрокидывания принимаются по ГОСТу. Расчетный угол наклона стрелового крана в башенно-стреловом исполнении определяется проектирующей организацией и указывается в паспорте.  а) б) Рисунок - Схема для определения устойчивости крана:

а) – рабочее состояние; б) – нерабочее состояние.

Для уменьшения момента, изгибающего колонну поворотного крана, и горизонтального усилия, определяющего нагрузки на опорные части, применяют противовесы, устанавливаемые на поворотные части крана. Вес противовеса уравновешивает вес металлоконструкции и часть момента от веса груза. Для стационарного крана массу противовеса устанавливают такой, чтобы момент, изгибающий колонну при работе крана с грузом и направленный в сторону груза, равнялся изгибающему моменту при отсутствии груза, направленному в сторону противовеса.

Рис. - Эскиз постановки противовеса

Изгибающий момент:

при наличии груза – М = G_гр×L+G_a-G_пр×b

при отсутствии груза – М' = G_a-G_пр×b

где G_гр - вес груза номинальной массы;

G_пр – вес противовеса;

G – вес поворачивающейся части крана (без противовеса).

Массу противовеса выбирают из условия М = М'.