1.7.2.Стреловые системы Общая характеристика и параметры

Можно выделить три принципа формирования структуры СС и соответственно три способа обеспечения движения груза при изменении вылета по близкой к горизонтали траектории:

1) прямые стрелы с переменной длиной подвеса груза Н (рис. 1.35,а). При уменьшении вылета одновременно с подъемом точки О_С подвеса груз опускается на канатах относительно точки подвеса;

2) шарнирно-сочлененные стрелы с постоянной длиной подвеса груза Н (рис. 1.35,б), представляющие собой шарнирный механизм, в котором точка О_С подвеса груза при изменении вылета перемещается по малоуклоняющейся от горизонтали траектории, а грузовые канаты идут вдоль элементов стрелового устройства. Траектория груза эквидистантна траектории точки подвеса груза;

3) шарнирно-сочлененные стрелы с переменной длиной подвеса груза (рис. 1.35,в).

Для большинства стреловых устройств портальных кранов горизонтальная траектория груза принципиально может быть обеспечена лишь приближенно. При движении груза по наклонной траектории вызываемые весом G груза усилия, действующие на стрелу, создают момент относительно оси ее качания, называемый грузовым неуравновешенным моментом. Как будет показано, во многих случаях эти усилия приводятся к одной силе R (R₁, R₂ или R₃, рис. 1.35,а) в вершине стрелы, и тогда грузовой неуравновешенный момент M_G равен произведению силы R на ее плечо относительно корня стрелы r: M_G = R r. При указанном на рис. 1.35,а положительном направлении угла _С момент М_G положителен, если действует в сторону увеличения вылета стрелы.

а) б) в)

Рис. 1.35. Схемы стреловых устройств: а – прямая стрела; б – шарнирно-сочлененная стрела с постоянной длиной подвеса груза; в – шарнирно-сочлененная стрела с переменной длиной подвеса груза

Если стреле придать малое угловое перемещение _С, то ему будет соответствовать малое перемещение груза по вертикали z_г. Из уравнения элементарных работ М_G _c = – G z_г. Заменяя приращения функций их дифференциалами, найдем М_G по зависимости вида

(1.29)

где  – текущее значение вылета.

Таким образом, грузовой неуравновешенный момент М_G пропорционален тангенсу угла, образуемого касательной к траектории груза с горизонтальной осью О₁ Y_К.

На рис. 1.35,а и 1.36 показаны траектории движения груза и соответствующие им кривые грузового неуравновешенного момента М_G. Экстремумам траектории соответствуют нулевые значения М_G. Если при уменьшении вылета происходит подъем груза, то двигатель механизма изменения вылета должен преодолевать грузовой неуравновешенный момент.

а) б) в)

Рис. 1.36. Траектории груза z_Г = f(y_К) и кривые грузового неуравновешенного момента M_G = f(y_К)

Согласно техническим условиям на портальные краны АО «Подъемтрансмаш», отклонение траектории груза от горизонтали при изменении вылета допустимо не более чем на 15 % диапазона R изменения вылета. Осуществленные стреловые устройства портальных кранов обеспечивают это отклонение в пределах (0,01…0,04) R.