- •ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. Общие сведения
- •5. Состав и устройство лабораторного стенда
- •6. Порядок выполнения работы
- •1. Общие сведения
- •2. Назначение и состав ограничителя грузоподъёмности ОГБ-3
- •4. Назначение и состав стенда контроля и наладки СКН-2
- •6. Порядок выполнения работы
- •2. Основные технические характеристики АСУ ОГП 31А
- •6. Описание лабораторной установки
- •7. Порядок выполнения работы
- •1. Назначение анемометра АСЦ-3
- •2. Состав и принцип работы анемометра АСЦ-3
- •4. Порядок выполнения работы
- •2. Состав и принцип работы устройства «Барьер-1М»
- •6. Состав и принцип работы устройства УЗК1-2А
- •7. Основные технические характеристики устройства УЗК1-2А
- •10. Порядок выполнения работы с устройством «Барьер-2000К»
- •11. Порядок выполнения работы с устройством УЗК1-2А
- •2. Основные элементы устройства УЗОФ
- •3. Устройство и принцип работы
- •4. Состав и принцип работы лабораторного стенда
- •5. Порядок выполнения работы
- •1. Назначение и состав ОНК-140
- •4. Назначение, состав и принцип работы стенда СКН-МП3
- •6. Порядок выполнения работы
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вывод аналитической зависимости для грузовой характеристики крана и характеристики отключения ограничителя грузоподъёмности. Принципы построения ограничителей грузоподъёмности
На рис. П.1.1 представлена расчетная схема грузоподъёмного крана. На схеме условно обозначено:
α – угол наклона стрелы, отсчитываемый от крайнего верхнего положения; β – угол наклона стрелового полиспаста, отсчитываемый от вертикальной
оси;
θ – угол между верт кальной осью и отрезком прямой, соединяющим оси
вращен я стрелы |
стрелового барабана; |
|
|||
l – расстоян е от оси вращения стрелы до центра масс «неизменяемой час- |
|||||
С |
|
|
|
||
ти»; |
|
|
|
|
|
lЦ – расстоян е от |
вращения стрелы до центра масс «изменяемой части»; |
||||
lБ – расстоян е от |
стрелового |
|
до оси вращения стрелы; |
||
l – дл на стрелы; |
|
|
|
||
lСП – дл на стрелового полиспаста; |
|
||||
оси |
|
|
|||
тИ – масса « |
зменяемой части» крана; |
|
|||
b – расстоян е от ре ра опрокидывания до оси вращения башни; |
|||||
с – расстоян е от оси вращения |
ашни до оси вращения стрелы; |
||||
lН – плечо силы веса «неизменяемой части» крана относительно ребра опро- |
|||||
кидывания; |
арабана |
|
|||
|
|
|
А |
||
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
И |
Рис. П.1.1. Расчетная схема грузоподъёмного крана
109
lИ – плечо силы веса «изменяемой части» относительно ребра опрокидыва-
ния;
R – вылет;
ДУС – датчик усилия.
Условие устойчивости крана относительно ребра опрокидывания имеет вид
|
МУСТ>К3*МОПР, |
(П.1) |
где МУ Т – момент устойчивости; МОПР – момент опрокидывания; К3 – коэффи- |
||
С |
|
|
циент запаса устойчивости (в соответствии с «Правилами устройства и безопас- |
||
ной эксплуатации грузоподъёмных кранов» для кранов, работающих со штуч- |
||
ным грузом К3 = 1,4). |
Муст=mH*g*lH-mИ*g*[lЦ*sina-(b+c)], |
(П.2) |
где mH, mИ – соответственно массы «неизменяемой» и «изменяемой» частей кра- |
||
носительно K3 *[l *sina (b c)] |
|
|
на; g – ускорен е свободного падения |
|
|
где Q – масса груза |
Мопр=Q*g*[l*sina-(b+c)], |
(П.3) |
Про зведем подстановку (П.2) и (П.3) в (П.1) и разрешим неравенство от-
Q:
Q |
mH *lH mu [lu *sina (b c)] |
, |
|
|
|
|
|
(П.4) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
или |
mH *lH |
mu [lu |
*sina (b c)] |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Q |
, |
|
|
|
(П.5) |
||||||||||||||||
max |
|
|
|
|
K3 |
*[l *sina (b c)] |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
где QMAX – максимальнаябмасса груза, который может поднять кран на данном |
|||||||||||||||||||||
вылете R. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Связь между углом наклона стрелы и вылетом определяется выражением |
|||||||||||||||||||||
(см.рис. П.1.1) |
|
|
|
|
|
R = (l*sin α) + c, |
|
|
|
|
(П.6) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
где l и с – постоянные дляАданного типа крана параметры. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
В выражении (П.6) большему углу α (0 < α <90) соответствует большее зна- |
|||||||||||||||||||||
чение вылета R. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из (17) находим |
|
|
|
|
|
|
|
|
Rc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(П.7) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подставим (П.7) в (П.5) |
|
|
|
|
|
|
Дl |
|
|||||||||||||
|
|
|
m |
H |
* l |
H |
m |
[ |
lu |
|
* (R c) (b c)] |
|
|
|
|||||||
|
|
l |
|
|
|
||||||||||||||||
Qmax |
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
(П.8) |
|||||
|
|
|
|
|
|
K3 *[R b 2c)] |
|
|
|
||||||||||||
В правой части выражения (П.8) все параметры (K3, mH, m |
, l, lЦ, b, c), кро- |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||||
ме вылета R, для конкретной модели крана фиксированы, т.к. являются конст- |
|||||||||||||||||||||
руктивными параметрами. Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
QMAX=f1(R), |
|
|
|
|
|
|
|
(П.9) |
Выражение (П.9) является грузовой характеристикой крана. Таким образом, грузовой характеристикой крана называется зависимость максимальной массы груза QMAX, который может поднять крана данном вылете R, от величины этого
вылета.
110
Qmax, т
R, м
Рис. П.1.2. Грузовая характеристика крана
Грузовая характер ст ка крана приводится в паспорте на кран в виде таблицы или граф ка (р с. П.1.2). В ограничителе отсутствуют датчики, непосред-
ственно |
змеряющ е массу груза из-за низкой точности подобного отбора ин- |
С |
|
формац |
. Датч к ус л я о ычно устанавливается на силовых элементах креп- |
стрелы, в частности на стреловом полиспасте с помощью растяжек (см. рис. 14); пр этом одновременно
уч тывается масса стрелы. Место установки растяжек и расстояние между
ними указывается в конструкторской документации. |
|
|
||||||||||||||||||
ления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вылет R не может ыть измерен непосредственно, он контролируется изме- |
||||||||||||||||||||
рением угла а. Так м о разом, |
при построении ограничителя грузовая характе- |
|||||||||||||||||||
ристика крана прео разуется в характеристику отключения ограничителя; дру- |
||||||||||||||||||||
гими словами, грузовая характеристика крана строится в координатах, соответ- |
||||||||||||||||||||
ствующих параметрам крана, измеряемым ограничителем. |
|
|
||||||||||||||||||
б |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Сила натяжения стрелового полиспаста Fen преобразуется в силу, прило- |
||||||||||||||||||||
женную к датчику F (см. рис. 14): |
|
|
F=kП*FСП, |
|
|
|
(П.10) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где kП – коэффициент преобразования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Сила натяжения стреловогоАполиспаста пропорционально весу груза Q*g и |
||||||||||||||||||||
весу «изменяемой части» mИ*g (см.рис. П.1.1). |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Суммарная сила тяжести груза и «изменяемой части», приведенная к |
||||||||||||||||||||
оголовку стрелы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
F0 |
|
Qg mu g |
|
, |
|
|
|
(П.11) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
u |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Fc |
F0 |
sin a |
|
|
, |
|
|
(П.12) |
|||||||
Из рис. П.1.1 |
|
|
sin(b a) |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
l |
*sin l |
|
*sin a |
|
|
||||||||||
sinb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
(П.13) |
|
|
|
l 2 l 2 |
|
2*l *l |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
*cos(aИ) |
|||||||||||||||
cosb |
|
|
|
|
|
l * s cos l *cosa |
|
|
|
|||||||||||
|
l 2 l 2 |
|
2*l *l |
|
*cos(a ) , |
|
(П.14) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Произведем подстановку (П.11), (П.13) и (П.14)в (П.12) и (П.10): |
|
|||||||||||||||||||
F k *Q * g |
|
m |
u |
* g |
|
* |
|
l 2 l 2 |
|
2 *l *l * cos(a ) |
, |
(П.15) |
||||||||
|
|
|
lu |
|
|
|
|
|
|
|
2 *l * cos a |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Или
111
|
F max k *Q max* g |
m |
u |
* g |
* |
|
l 2 |
l 2 |
2 *l *l * cos(a ) |
, |
(П.16) |
|||||||||||
|
|
lu |
|
|
|
|
|
|
2 *l * cos a |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где FMAX – приложенное к ДУС усилие, соответствующее максимальной для |
||||||||||||||||||||||
данного вылета массе груза. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Произведем подстановку (П.8) в (П.16) |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
F max k |
m |
H |
l |
H |
m |
(l |
u |
*sin a b c) |
* g |
m |
u |
* g |
|
|
l 2 l 2 2*l *l *cos(a ) |
|
||||||
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
, (П.17) |
||||||||
|
|
|
K3(l *sin a b c) |
|
|
|
lu |
|
|
2*l *cosa |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
В правой части выражения (П.17) все параметры, кроме угла адля конкрет- |
||||||||||||||||||||||
ной модели крана ф кс рованы, т.к. являются конструктивными параметрами. |
||||||||||||||||||||||
ледовательно, |
|
|
|
|
Fmax=f2(a). |
|
|
|
|
(П.18) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Выражен е (П.18) является характеристикой отключения ограничителя |
||||||||||||||||||||||
С. Характеристика отключения ограничителя грузоподъёмности |
||||||||||||||||||||||
может выглядеть -разному. Если воздействие на датчик усилия возрастает та- |
ким образом, что выходной сигнал UдyC увеличивается в большей степени, чем выходной с гнал датч ка угла Uдуг, то характеристика отключения является возрастающей функц ей. Если воздействие на датчик усилия приводит к тому,
что UдyC |
UдуГ возрастают в одинаковой степени, то характеристика отключе- |
грузоподъёмности |
|
ния огран ч теля представляет со ой горизонтальную линию; в этом случае |
|
датчик угла не нужен, он в составе ограничителя отсутствует. Если же воздей- |
|
|
б |
ствие на датчик усилия таково, что сигнал UдУС возрастает в меньшей степени, |
|
чем Uдуг, то характеристика отключения ограничителя является убывающей |
функцией.
Вид характеристики отключения определяется модификацией ограничителя грузоподъёмности. Таким о разом, ограничитель грузоподъёмности воспроизво-
|
|
|
Д |
дит грузовую характеристику крана QMAX = f1(R) в виде характеристики отклю- |
|||
чения F |
MAX |
=f2(α) . Для кранов с телескопической стрелой будет семейство ха- |
|
|
|
А |
|
рактеристик |
отключения FMAX = f2(α) и семейство грузовых характеристик |
||
QMAX=f1(R) для различных значений длины стрелы l. |
|||
|
|
|
И |
112