Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1271 вуз, 4672 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

книги / Строительные краны

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
36.43 Mб
Скачать
☆

Регулирование скорости осуществляется тем же методом, что и в барабанных лебедках с приводом от гидродвигателей.

60.ПОДЪЕМНЫЕ ЛЕБЕДКИ С КАНАТОВЕДУЩИМИ ШКИВАМИ

ИКАНАТОВЕДУЩИМИ БЛОКАМИ

При больших высотах подъема

и больших

кратностях

полиспаста

на барабане приходится размещать

канат значительной

длины,

что

предопределяет многослойную его навивку, которая влечет

за собой,

помимо повышенного износа каната, еще

и его переменную скорость,

значительно отличающуюся от средней.

Избежать

многослойной

на­

вивки или значительно уменьшить

количество

рядов навивки можно

увеличением длины и диаметра барабана, что влечет

за

собой неже­

лательные последствия— увеличение передаточного

числа

редуктора,

атакже габаритов и веса лебедки в целом.

Вряде случаев достаточно целесообразное решение можно получить, применяя лебедки с канатоведущими шкивами. На рис. 185 приведена такая лебедка с тяговым усилием 3 г, канатоемкостью 440 м каната, ориентированная на использование в башенном кране с высотой подъема более 100 м.

Канатоведущие шкивы 1 и Г размещаются консольно на приводных валах раздаточного редуктора 2, который приводится от электродви­ гателя 3 через управляемый тормозом 5 планетарный редуктор 4, выпол­ ненный по схеме, приведенной на рис. 165. Торможение канатоведущих шкивов осуществляется тормозом 6\ сходящий с канатоведущего шкива канат 7 навивается на сидящую свободно на валу 8 бобину 9, связан­

ную с приводной звездочкой 10, подпружиненной

фрикционной муф­

той 11, предназначенной для обеспечения проскальзывания

бобины,

которая должна вращаться с переменной угловой

скоростью,

завися­

щей от слоя навивки и определяемой постоянной

линейной скоростью

каната. Звездочка 10 получает вращение от среднего вала раздаточного редуктора цепной передачей 12. Для правильной укладки каната на бобине применен винтовой канатоукладчик 13, приводимый от вала боби­ ны цепной передачей 14. Конструкция некоторых узлов лебедки приведе­ на на рис. 186.

Для мощных лебедок при большом тяговом усилии целесообразным решением может явиться и такое, при котором каждый канатоведущий шкив приводится через отдельный редуктор индивидуальным электро­ двигателем. Опыт эксплуатации таких лебедок положителен.

В лебедках с канатоведущими шкивами тяговое усилие развивается

за счет сил трения между канатом и канатоведущим шкивом.

а

Если 5 — тяговое усилие,

т. е. натяжение набегающей

ветви,

S0 — тяговое усилие, создаваемое бобиной, т. е. натяжение

сбегающей

ветви каната, то при угле обхвата канатом шкивов а,

выраженном

в

радианах, и коэффициенте трения между канатом и

шкивом ц можно

записать

 

 

 

 

 

откуда

S

S

 

 

 

е ]ха _

 

 

 

-------

или jLtoc lg е = lg------- .

 

 

 

Следовательно,

•So

So

 

 

 

 

 

 

 

 

И- l g*

- т о

о)

 

МТ-63-Ю N=60 квт п=577 об/мин

Ж

Рис. 185. Лебедка с канатоведущими шкивами:

а — общий вид; б — вид сверху и кинематическая схема

Так как число витков п =

а

1

_s_

2я , ТО П =

2лц lg е ig

So

Подставив lg е = 0,434, получим окончательно

2,7(1 S0

Если принять, что So ~ 0,125 S, a р, ~ 0,185, то

п =

1

lg 8 ^ 2 .

0,185

2,7

 

Так как на каждом желобе шкива угол охвата равен половине одного полного охвата, то, следовательно, для обеспечения п = 2 необ­ ходимо применять два двухручьевых шкива.

Некоторый резерв тягового усилия можно получить за счет искус­ ственного повышения коэффициента трения р путем некоторого зажима каната в ручье. Зависимость между углом заклинивания р°

Рис. 187. Профили канавок канатоведущих шкивов

иблоков:

а— клинообразная; б — профильная; в — дуговая

икоэффициентом трения р по экспериментальным данным следующая (рис. 187):

6°

0

90

100 ПО 120 130

р0,12 0,175 0,192 0,216 0,246 0,289

Усилия, передаваемые витками каната, размещенными в отдельных канавках шкива, неодинаковы. Так, если натяжение рабочей ветви ка­ ната S, то через каждые два полуобхвата будем иметь

S

#

Q

Si

_

*5

^

5

= е 2 п ц

»

^2 — е 2щ х

—

е А щ 1 ’

^я ”

е 2пЛ11

Окружные усилия, передаваемые каждой парой полуканавок:

p , - s - s , = s( 1 - ^ г ) ;

P, = sl - s , ^ s ( - ^ r - - L r)

°п Sn- 1 Sn Sn f 2(n—l)n\L

р2плц )

Полное окружное усилие

 

/> = » > , = s - s „ - s ( i - - j 5L ir) .

Разные натяжения каната на отдельных ветвях, охватывающих канавки шкива, вызывают неравномерную вытяжку его, что нежела­ тельно, так как приводит при одинаковой скорости всех канавок к проскальзыванию каната. Частично устранить это явление можно за

342

счет различной профилировки канавок, т. е. переменного коэффициента трения р,.

Можно, однако, двухжелобчатые шкивы заменить отдельными бло­ ками и связать их между собой несимметричным дифференциалом, что обеспечивает как уравнение скоростей, так и получение необходи­ мых соотношений окружных усилий.

Одна из возможных схем такой лебедки с канатоведущими блоками приведена на рис. 188. По общей компоновке она не отличается от ле­ бедки, приведенной на рис. 185. В ней также имеется раздаточный редуктор, приводящий канатоведущие блоки и бобины с канатоукладчи-

Рис. 188. Лебедка с канатоведущими блоками с дифференциальной связью между ними:

асхема лебедки: / — электродвигатель; 2 — тормоз; 3 — редуктор с раздаточным дифферен­

циалом;

4 — соединительная зубчатая

муфта; 5 — канатные

блоки

со встроенным

дифференциа-

.лом; 6 — бобина для навивки каната;

7 — тормоз

бобины;

8 — канатоукладчнк;

б — схема ка-

 

 

натоведения

 

 

 

Однако в отличие от указанной лебедки канатоведущие многожелоб­

чатые

шкивы заменены отдельными

блоками,

связанными между

собой несимметричными дифференциалами, обеспечивающими передачу каждым тяговым блоком соответствующей части полного тягового уси­ лия, определяемой местоположением блока в тяговой системе.

Так как на каждом блоке угол обхвата, его канатом

равен

я,

то

общий угол будет равен 4я. При одинаковом

коэффициенте

трения

ц,

если окружное усилие на блоке сбегающего

конца

каната

принять

за единицу, то окружные усилия на каждом следующем

блоке

будут

увеличены пропорционально е

ли,

 

i

л яр.

, е

2яи

, е

Зяр,

 

 

 

 

 

 

, т. е.: 1;

е

 

 

 

 

 

усилий,

При среднем значении

 

0,165

соотношение окружных

передаваемое отдельными шкивами, будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Я1:Р 2:Р 3-^4— 1

1,65:2,85:4,8;

^Р ,-= 10,3,

 

 

 

 

и, следовательно, каждый шкив должен

передавать

следующие

доли

общего окружного усилия Р:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рх ^ 0,1Р; Р2 ^ 0,17Р;

Р3 ^

0,27Р;

Р4 ^

0,46 Р.

 

 

 

Дифференциальные связи между блоками должны быть такими, чтобы при одинаковых номинальных скоростях всех блоков передавае­ мые ими окружные усилия или моменты находились в указанном выше соотношении, причем соосными являются блоки, передающие окруж­ ные усилия

Pi = Pi +

= 0,37Р и Ри = Р2+

Р4« 0,63Р;

 

 

 

 

 

Р тт

0,63

=

1J.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приведенные здесь и далее численные

соотношения

справедливы

при принятом р, = 0,165; при другом

ц эти соотношения

будут

иными

 

 

 

и

должны быть определены

по

 

 

 

приведенной

методике.

 

 

рас­

 

 

 

 

Первый

дифференциал,

 

 

 

пределяющий

окружное

усилие

 

 

 

между

разноосными

блоками,

 

 

 

т.

е.

распределяющий

 

момент

 

 

 

пропорционально Р\ и Рц, может

 

 

 

быть выполнен

по схеме 2KH-AI

 

 

 

(рис.

168,

а).

 

 

его

колес

 

 

 

 

Схема

нагружения

 

 

 

приведена на рис. 189. Обозначим

 

 

 

радиусы

 

колес — солнечного

=

Рис. 189. Схема нагружения колес раз­

сателлита

г2,

коронного

Гз(''з

даточного дифференциала лебедки

 

= Г

+

2г2).

 

 

 

 

 

 

с канатоведущими

блоками

 

 

Сумма моментов всех сил от­

 

 

 

носительно оси солнечного

коле­

са должна быть равна нулю, т. е.

М0 = М1 + М3- М К= 0.

Момент от усилия на солнечном колесе Mi = Тi/i,

где Т1 — окружное усилие на солнечном колесе. Момент от усилия на коронном колесе

Мг = Т1(г1-\-2г^.

Момент усилий на сателлите

Мн = Тг (гг + гх + 2г2) = 27\ (гг + гг) .

Выразим моменты Мз и Мн через Mi:

Мз = ~ ~ ('1 + 2г£) = Мх (1 +

Мн =

2-^Ь- (г, +

r2) =

2Mi ( l +

.

Для получения м3 = —— =

1,7,

необходимо чтобы

Мн

Рj

 

 

 

 

 

Г1 +

2/>2 _

J

у

 

или

2г1 -f- 2г2

 

 

 

ri + 2г2 =

3,4гх +

3,4/*2,

 

 

 

или

 

 

 

2.4/1 = — 1,4гz,

 

 

 

откуда

 

/2

2,4

 

 

 

 

 

 

 

— 1,715.

 

 

 

 

'1

 

 

 

Тогда

 

— 1.4

 

 

 

 

М3 =

УИ1(1— 3,43) =

— 2,43Л4Х;

 

 

 

 

Мн -

Мх(2 — 3,43) =

—1,43 Мх\

 

М0 = Мг + М3 — Мн = Мх — 2,43MX+

1,43MX= 0.

Кинематические соотношения по табл. 71

 

 

 

 

 

n i — п н (1 +

К) + п3К — 0;

 

 

К = — = — =

' 1 + 2г° = 1 + 2 — = 1 + 2 (— 1,715)^—2,43.

2 l

гх

гх

 

 

тх

 

 

 

 

Так как пн = —Пз,

 

 

 

 

 

 

 

 

то

 

ni — пн(1 + К) — пнК = 0.

 

 

Следовательно,

 

 

/Ц

_

Пг

_

 

Пх

 

 

«н

 

 

 

1 +

2К

”” 1 — 2 . 2,43 ~~

 

3,86

’

 

 

 

 

_

 

 

_

— пх

_

пг

 

 

3 —

1 + 2 К

— 1 — 2 • 2,43

—

3,86

’

 

»!,* = — =

— 3,86; 11.3 =

+

3,86.

 

 

 

«к

 

 

 

 

 

 

Водило и коронное колесо вращаются в противоположные стороны,, что необходимо учитывать при компоновке привода, так как все блоки

должны

для избежания

крестовой

навивки каната

вращаться в одну

сторону.

 

необходимо

приводное

Поэтому

зубчатое

колесо

соосных

блоков с

окружными

усилиями

Рц = Р* +

+Р2сцеплять или непосредственно

скоронным колесом, или через два паразитных зубчатых колеса (см. рис. 188).

Второй

дифференциал

должен

 

 

распределить

крутящие

моменты

 

 

по соосным блокам

пропорциональ­

 

 

но отношению

 

 

Рис. 190. Схема нагружения колес меж­

0,27

^ 0,46

блочного дифференциала лебедки

Рз =

Ра =

= 2 ?

с канатоведущими

блоками

Pi

Р2

0,1

0,17

 

 

 

где Pi,г,з,4

— окружные усилия, передаваемые отдельными блоками.

Схема размещения и нагружения колес

дифференциала,

выполнен­

ного по схеме 2КН-АА, приведена на рис. 190. Для того чтобы обеспе­ чить одинаковое направление вращения канатных блоков, сателлиты дифференциала размещены на разных осях и сцеплены между собой.

Сумма моментов всех сил относительно оси солнечного колеса

М0= Мн— М4 — Л4Х= 0.

Ввиду того что все колеса сцеплены между собой, окружные усилия у всех одинаковы и равны.

Моменты усилий на оси солнечных колес

 

M1 = Pr1\ М4 = Pr4;

 

Мн = Р(г1 + г4),

 

где М1 и М4 — моменты, передаваемые солнечными колесами 1 и4

(см.

рис. 190), причем MJM\ = 2,7.

 

Решая совместно эти уравнения, получаем значения М\ и М4:

 

 

Mi = MH,

Г .

 

 

 

 

Г1+ г\

 

 

м4= мн

 

U .

 

•откуда

 

Г1 + Г4

 

Г4 __

Z4

 

М4

 

Ml

Г!

гг

 

Кинематические соотношения

 

 

 

n i — п н О — К) — я4К = 0.

 

Так как п\ = n4f

 

 

 

 

то

 

 

 

 

n i — п н (1 — К) — ЯхК = о,

 

откуда

 

 

 

 

,гн(1 - К ) = п1(1 - К ),

 

ИЛИ

П х = п4 =

пн,

 

 

 

т. е. скорости всех звеньев кинематической цепи одинаковы.

могу­

Различные схемы других несимметричных дифференциалов,

щих быть использованными в приводе канатоведущих шкивов, приведе­ ны в работе [95]; могут быть также использованы и дифференциалы с соосными сателлитами, но с включением паразитной шестерни между одним из них и соответствующим солнечным колесом.

Приведенный расчет дает значения всех параметров лебедки, зна­ чений, определенных для данных коэффициента трения и угла обхвата канатом блока.

Эти параметры пригодны для всех лебедок, независимо от скорости каната и величины тягового усилия. Зависеть от скорости каната будет лишь передаточное отношение редуктора, размещенного между двига­ телем и раздаточным дифференциалом, а от тягового усилия каната будут зависеть геометрические размеры передач и валов, а следователь­ но, и габариты лебедки в целом.

61. КАНАТОУКЛАДОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

При многослойной навивке каната на барабан и при больших углах ‘отклонения каната для правильной его укладки применяются специаль' ные устройства — канатоукладчики [23]. Одна из наиболее распростра­ ненных конструкций канатоукладчика приведена на рис. 191. Парал­ лельно барабану или бобине лебедки расположен винт /, имеющий связанные на концах переходными канавками правую и левую нарезкйПо этому винту, опираясь на две цилиндрические направляющие 2, пе­ редвигается специальный ползун 3, штырь 4 которого скользит п°

Соседние файлы в папке книги
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности