3.7. Посадочные краны

Посадочные краны (рис. 3.24) имеют мост и две тележки. Мост крана 1 перемещается по крановым путям. На мосту установ­лены две тележки: главная 2 грузоподъемностью 2 т и вспомогатель­ная 3 грузоподъемностью 10 т. Мост крана снабжен механизмом передвижения, ходовые колеса которого расположены на осях, закрепленных на концевых балках.

Рис. 3.24. Общин вид посадочного крана

Нижняя часть тележки крана состоит из (рис. 3.25) верхней части 1 с шахтой 8, нижней части 7 с шахтой 9, колонны 14 с кабиной, рамы 18, на которой закреплены клещи 20 с механизмом зажатия 16 заготовки.

На верхней части тележки размещены механизмы подъема 4 и вра-щения5. Механизм подъема производит подъем и опускание ко­лонны 14 с кабиной посредством полиспаста, канаты которого, спускаясь с барабана, огибают блоки траверсы 10, затем неподвиж­ные блоки 3, закрепленные на раме верхней тележки, снова опу­скаются к блокам траверсы 10 и поднимаются к уравнительному блоку 2.

Вращение верхней части тележки происходит по круговому рельсо­вому пути 6, закрепленному на нижней тележке 7, с помощью ме­ханизма вращения 5. Устойчивость верхней части тележки обеспечи­вается верхними 27 и нижними 11 горизонтальными роликами, на которые действуют горизонтальные усилия шахты*. Шахта прикреп­лена к раме верхней тележки.

На нижней части тележки установлен ее механизм передвижения, не показанный на рис. 3.25. К раме нижней части тележки прикреплена шахта 9, на которой смонтированы горизонтальные 11 и вертикаль­ные 12 ролики. Последние предназначены для восприятия верти­кальных реакций со стороны нижних рельсов 26 моста крана при поднятии одной стороны нижней тележки под воздействием внешних нагрузок клещей 20. На* нижнем поясе моста крана установлены рельсы, с которыми взаимодействуют ролики 12,

Рис. 3.25, Схема посадочного крапа и механизмов его тележки

В нижней части колонны 14, имеющей форму портала, имеется ось 21, на которой закреплена рама 18. Рама может поворачиваться вокруг оси 21 на некоторый угол при помощи механизма качания 25, установленного на кронштейне 24 колонны 14. При помощи меха­низма качания клещи 20 захватывают заготовки с пола цеха.

Узлы 23, соединяющие шатуны механизма качания с рамой 18, снабжены пружинными амортизаторами 22, которые снижают дина­мические нагрузки.

Клещи 20 поворачиваются в горизонтальной плоскости вокруг вертикальных осей 19. Зажим заготовки осуществляется кернами 81, закрепленными на клещевинах. При захвате заготовки центр тя­жести ее находится на расстоянии t от кернов 37. Вследствие этого левый конец заготовки при захвате ее поднимается вверх и упи­рается в один из выступов 30 на клещевинах клещей 20, благодаря чему обеспечивается надежное фиксирование заготовки.

Вращение от вала электродвигателя 33 передается через червяч­ный редуктор 17 и муфту предельного момента 32 на вал винта 28, имеющего правую и левую резьбы. При зажиме заготовки винт 28 вращается так, что гайки 36, закрепленные на нем, отходят друг относительно друга. При этом серьги 35 будут также перемещаться друг относительно друга под действием предварительно сжатых пру­жин 34, вследствие чего задние концы рычагов 29 начнут расхо­диться. Понятно, что керны 31 будут сближаться и зажимать за­готовку.

Определим основные нагрузки, действующие при совместной работе в механизмах подъема, вращения и зажима заготовки (см. рис. 3.25), без учета сил инерции, возникающих в этих механизмах при движении тележки и моста. Расчет механизма качания клещей во многом аналогичен расчету механизма качания хобота мульдо-завалочного крана, поэтому не рассматривается.

Механизм подъема. Основная грузоподъемная сила

где Q_КАБ — вес кабины со всеми механизмами, колонной и узлами; Q_КАH — вес подъемных канатов.

Следует иметь в виду, что Q_КАН — это только тот вес канатов, которые передаются на барабан.

При подъеме кабины на роликах 13 и 15 колонны (см. рис. 3.25) возникают силы трения Т. Они создаются за счет эксцентрично при­ложенных весов <2 и Ока0 относительно оси колонны и от сил инер­ции, возникающих при неустановившемся движении вращающейся кабины.

Предполагая в общем случае, что вес Q_КАБ, действующий эксцен­трично в двух перпендикулярных плоскостях относительно оси вра­щения, имеет эксцентриситет е₂ и е'₂, а вес груза Q имеет один эксцен­триситет е₁ (см. рис. 3.25), найдем усилия, действующие на ролики 13 и 15 колонны 14:

Момент сил инерции при разгоне кабины воспринимают в основ­ном нижние ролики 15, поскольку они ближе расположены к ка­бине. Определим усилия, действующие на эти ролики:

где М_ДИН — момент сил инерции при движении кабины и груза; с — длина сто­роны квадратного сечения колонны.

Сила трения

где w — коэффициент сопротивления роликов 13 и 15 в предположении, что их размеры и конструкции одинаковы.

Усилия натяжения подъемных канатов

Усилие на канатах, наматывающихся на барабан

где k — кратность канатного полиспаста; η_Б — КПД полиспаста; α — угол наклона наматывающихся на барабан канатов в вертикальной плоскости,

Механизм вращения. Расчет этого механизма в основном анало­гичен расчету механизмов крана с лапами.

Суммарный момент сопротивления вращению верхней части тележки

где М'_ДИН — динамический момент при разгоне верхней части тележки.

Момент от сил трения

где G_{C Т} — вес верхней части тележки; w — коэффициент сопротивления ходовых колес, который определяют по формуле (3.2); M_{ТР. ГОР} — момент сил трения верх­них 27 и нижних 11 горизонтальных роликов относительно оси вращения верх­ней тележки (см. рис. 3.25).

Момент, возникающий при уклоне путей моста крана:

где е'₃ — эксцентриситет, перпендикулярный эксцентриситету е₃.

Механизм зажатия заготовки (см. рис. 3.25). Усилия, действу­ющие на клещи при зажатии заготовки:

Усилия, действующие на гайки 36 (см. рис. 3.25):

где f—коэффициент трения заготовки о керн; f=0,2-0,3; η — КПД шарни­ров рычагов 29.

Момент трения на винте 28

где r — средний радиус резьбы; α — угол подъема резьбы; ρ — угол трения.

По моменту трения М?р и частоте вращения винта пв можно определить мощность механизма зажатия.

По усилиям К и ходу гаек 36, зависящим от хода кернов, под­бирают параметры пружин 34.