2. Розрахунки поворотних стрілових кранів

2.1. Будова стрілових кранів

Механізм підйому вантажу

Незалежно від типу всі механізми підйому вантажу складаються із таких вузлів: барабана, редуктора, відкритих зубчастих передач, гальма, муфт, двигуна. Від компоновки цих вузлів залежать конструктивні та експлуатаційні показники машини, що проектується. До цих показників відносять: габаритні розміри, технологічні умови виготовлення деталей, зручність монтажу вузлів, зручність обслуговування та ремонту агрегату.

Існує декілька варіантів кінематичних схем механізму підйому вантажу, які зображено на рис.2.1, а,б,в,г,д.

Рис. 2.1. Кінематичні схеми механізмів підйому:

1- електродвигун; 2- муфта із гальмівним барабаном та гальмом; 3- редуктор; відкрита зубчаста передача; 5- барабан.

В конструкція сучасних кранів більше використовують кінематичні схеми зображені на рис.2.1,в,г. Схема на рис.2.1,в забезпечує комплексний привод по ширині крана. За цією схемою вал редуктора та вісь барабана встановлені на двох опорах. З’єднання вала цього редуктора із барабаном здійснюється за допомогою зубчастої муфти. Перевагами цієї конструкції є її компактність, менші втрати потужності у кінематичному ланцюгу, оскільки крутний момент із редуктора безпосередньо передається на барабан, оминаючи вал барабана. Недоліком цієї схеми є складні умови обслуговування з’єднання «вал-редуктор-зубчаста муфта-барабан».

Кінематична схема зображена рис.2.1. г, забезпечує зручність монтажу та обслуговування усіх елементів приводу, але має значні габарити, за рахунок довжини муфти, яка з’єднує редуктор із барабаном.

Для механізмів підйому вантажу мостових та консольних кранів використовують кінематичні схеми зображені на рис.2.1., в.

Механізм повороту

Механізм повороту крана призначений для здійснення повороту поворотної частинки крана відносно вертикальної осі. На відміну від інших кранових механізмів механізм повороту здійснює тільки обертальний рух значних мас. Залежно від конструкції опорної частинки крана стрілові крани розділяють на дві групи за такими ознаками:

• кран повертається разом із колоною в опорах, закріплених на фундаменті;- крани із поворотною колоною (рис. 2.2,а);

• кран повертається навколо нерухомої колони, закріпленої на фундаменті;

• крани із нерухомою колоною (рис. 2.2,б).

Рис. 2.2 Конструкції опорної частини стрілових кранів:

а) кран стріловий з поворотною колоною: 1 – механізм підйому вантажу; 2 – поворотна колона; 3 – стріла; 4 – поліспаста; 5 – механізм повороту крана;

б) кран стріловий із нерухомою колоною: 1 – фундамент крана; 2 – опорна плита; 3 – нерухома плита; 4 – механізм повороту; 5 – противагова консоль; 6 – механізм підйому; 7 – баласт; 8 – розтяжка; 9 – радіально-упорна цапфа; 10 – розтяжка; 11 – поліспаста; 12 – стріла;

Залежно від місця встановлення привода механізму повороту розрізняють три схеми механізмів повороту:

• привод механізму повороту встановлений на поворотній частині крана;

• привод механізму повороту встановлений на нерухомій частині крана;

• привод механізму повороту встановлений за межами конструкції крана;

Схеми таких механізмів зображено на рис. 2.3 – 2.5.

Рис. 2.3 Механізм повороту Рис. 2.4 Механізм повороту

встановлений встановлений на нерухомій

на поворотній частині крана:1 – частині крана: 1 -

електродвигун; електродвигун; 2 – гальмо; 2 – гальмо; 3 – черв’ячний

3 – черв’ячний редуктор; редуктор; 4 – запобіжна

4 – запобіжна муфта; муфта; 5 – ведуче 5 – ведуче колесо; колесо; 6 – ведене зубчасте

6 – зубчасте нерухоме колесо; колесо; 7 – поворотна

частина крана.

Рис. 2.5 Механізм повороту встановлений за межами конструкції крана: 1 – електродвигун; 2 – гальмо; 3 – редуктор; 4 – барабан; 5 – канат; 6 – направляючі блоки; 7 – приводний блок;

У приводах механізмів повороту потрібно використовувати муфти граничного крутного моменту (запобіжні муфти), особливо при використанні черв’ячних редукторів. Ця вимога базується на тому, що приведена маса поворотної частини красна значно більше обертальних мас механізму приводу, тому при вимкненому електродвигуні сили інерції поворотної частини крана створюють значний момент, направлений від черв’ячного колеса до черв’яка. При умові самогальмування черв’ячної передачі, це може призвести до руйнування механізму.

Частіше у якості запобіжних муфт використовують фрикційні муфти, вмонтовані у черв’ячний редуктор.

На практиці, у механізмах повороту застосовують циліндричні, планетарні та інші редуктори із вертикальним вихідним валом, фланцевими двигунами та нестандартними гальмами із замиканням у горизонтальній площині. Останнім часом використовують асинхронні, трифазні, короткозамкнені двигуни із вмонтованим електричним гальмом. За способом монтажу ці двигуни виготовляють у виконанні: 1М 1081; 1М 2081; 1М 3081; ГОСТ 2479-79.