Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Строительные краны

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

Здесь k = 0,7 -т- 1 — отношение изменения объема

шины к объему

эллиптического сегмента, получаемого при сечении

шины плоскостью,

проходящей по хорде, определяемой контактом шины

с дорогой.

Для

мощных шин большого диаметра значения k следует

принимать

по

верхнему пределу, т. е. k = 1.

 

 

 

Поэтому применительно к шинам пневмоколесных кранов

 

1

 

 

 

с ъ ~ -------. — .. ■

 

 

 

л V в шв ш

 

 

 

Графическая интерпретация коэффициентов с { и

с 2

по [9] представ­

лена на рис. 211.

 

 

 

 

 

 

а)

6)

В)

Рис. 211. Графическая ин­

Рис.

212. Пневматические шины

с различным

 

 

рисунком протектора:

 

терпретация

коэффициен­

а

«косая

елка» (ребристый); б —

дорожным; в

тов Ci

и с2

 

 

универсальным

 

Следовательно:

 

Р =

-

 

 

 

яду2 У РШВШ

 

 

 

 

 

 

у +

0 ,0015? / Д

А

 

 

 

 

 

0 ,0 0 1 5 +

 

 

 

 

 

 

 

 

1ЭщВц

 

 

 

 

 

 

 

 

71Q

 

 

 

 

 

 

 

_______ ЯУ УРщВщ

 

 

Ъ,Ъду У Р ШВШ

 

 

 

 

— + 0 , 0 0 1 5 — У й ^ Щ и

1 , 1 + 0 , 0 0 1 5 — / Д А

 

 

 

п

у

 

 

 

У

 

 

 

 

Второй член знаменателя мал по сравнению с первым,

что

видно

из его

подсчета при

q = 5 к Г / с м 2\

у = 0,035

£>ш;

В

^

0,25 £>ш

и О ш =

120 см .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,0 0 1 5 ^ - /Д А

=

0,0015------ -------У 120

30«0,1.

 

 

у

 

 

0 ,0 3 5

120 г

 

 

 

 

В итоге

 

 

 

____

 

 

 

 

 

 

 

р = з , 5 д у У Р шв ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

 

 

 

 

т. е. при расчете по [9] допустимая нагрузка получается

на

20% мень­

шей, чем по ранее приведенному методу.

 

 

 

 

 

Жесткость шины при заданной нагрузке

 

 

 

 

 

 

dy

 

= — (2 — с , —^-Л .

 

 

 

 

 

 

 

У

\

ЯУ )

 

 

 

 

Шины по ГОСТу 8430—57 изготовляются с протекторами, имеющими различные рисунки (рис. 212). Для шин, используемых в пневмоколесных кранах, перемещающихся преимущественно по дорогам с искус­ ственным покрытием и подготовленным стройплощадкам, наиболее приемлемы шины с универсальным и дорожным рисунком протектора. Краны, предназначенные для движения по бездорожью, должны обо­ рудоваться шинами с рисунком протектора типа «косая елка» или

аналогичным.

 

быть выполнены по

Трансмиссии пневмоколесных кранов могут

трем принципиальным схемам:

колесам,

жестко связанным

а) с передачей движения ведущим

между

собой (бездифференциальная

схема)

механическим

путем

(рис. 213, а);

колесам,

связанным

между

б) с

передачей движения ведущим

собой через дифференциал механическим путем (рис. 213, б);

 

 

 

Рис. 213. Трансмиссии пневмоколесных кранов:

а

без

дифференциала; б — с дифференциалом; в — с мотор-колесами; Д — двигатель; А, В,

С

дифференциалы; £ — генератор; Ж — двигатели мотор-колес; Т — тяговое усилие

 

в)

с передачей движения индивидуально каждому ведущему колесу

(рис. 213, в).

Вконструкциях, выполненных по первым двум схемам, применяется один общий двигатель для привода всех ведущих колес, каким может явиться двигатель внутреннего сгорания (дизель) при групповом приводе или электродвигатель при индивидуальном приводе механиз­ мов, и, следовательно, общая трансмиссия.

Вконструкциях, выполненных по третьей схеме, может быть исполь­ зован только индивидуальный электропривод или индивидуальный

гидропривод на каждом колесе и, следовательно, индивидуальная транс­ миссия для каждого колеса, т. е. «мотор-колеса».

Каждая из этих схем обладает своими положительными и отрица­ тельными особенностями, которые заключаются в следующем.

Машина с трансмиссией, выполненной по бездифференциальной схеме, при движении по ровному прямому пути обладает хорошей боковой устойчивостью и развивает, при данной мощности двигателя, максимальное тяговое усилие, ограниченное лишь сцеплением между колесом и дорогой. Общее тяговое усилие равно сумме тяговых усилий каждого из колес:

Т = .

Движение машины на закруглениях пути возможно лишь при больших радиусах последнего и связано с потерями на трение ввиду обязательной пробуксовки одного из колес; то же, хотя и в меньшей степени, имеет место при движении по неровной дороге.

В машине с трансмиссией, включающей дифференциал, соосные колеса могут развивать только равные моменты, наибольшая величина которого определяется (при колесах одинакового диаметра) сцепным

весом и коэффициентом сцепления колеса, у которого произведение этих параметров меньше. Если тяговое усилие, развиваемое этим коле­ сом, Т миН1 то общее тяговое усилие при п ведущих колесах

При движении на закруглениях пути или по неровной местности общее количество движения, передаваемое на дифференциал, распреде­ ляется по колесам обратно пропорционально действующим на них моментам, т. е.

М 2

М 1

1

п = п л

+ П2 Mi + м2

мх + м2 ( п гМ 2 + n 2M j) .

м 1 + м 2

Движение на закруглениях пути ввиду этого происходит без пробук­ совки колес и, следовательно, без дополнительных потерь.

Основной недостаток трансмиссии пневмоколесных кранов с диффе­ ренциалом заключается в невозможности реализовать в тяжелых дорож­ ных условиях (например, при выезде из котлована или движении по бездорожью), при неравномерной нагрузке на колеса, имеющуюся мощность двигателя.

Этот недостаток ликвидируется в современных пневмоколесных кра­ нах использованием комбинированных трансмиссий с блокированием, в необходимых случаях, дифференциала путем жесткого соединения между собой ведущих полуосей дифференциала. Системой блокировки дифференциала снабжаются пневмоколесные краны К-106, К-255, К-401

идр.

Вмашинах с мотор-колесами механическая связь между колесами отсутствует, ввиду чего каждое колесо может иметь наиболее опти­ мальные тяговые и кинематические параметры, что должно быть реа­ лизовано характеристиками двигателей и соответствующей системой управления приводом.

Мотор-колеса могут быть выполнены как с размещением двигателя и редуктора внутри колеса (собственно мотор-колеса), так и с разме­ щением их вне колеса. Конструкции первого типа могут быть реализо­ ваны лишь в пневмоколесах большого диаметра, причем они требуют применения быстроходного малогабаритного электродвигателя и, в свя­ зи с этим, редуктора с большим передаточным числом, а также хорошей вентиляции (охлаждения) двигателя и редуктора. На рис. 214 пред­ ставлены две конструкции различно выполненных мотор-колес. В пер­ вой из них (рис. 214, а) электродвигатель встроен непосредственно в колесо, во второй (рис. 214,6) — вынесен из колеса. Возможно также

выполнение, при котором между

электродвигателем

и редуктором

встраивается турботрансформатор

(рис. 215).

невозможность их

Большие размеры мотор-колес

предопределили

применения в пневмоколесных кранах, имеющих,

ввиду

перемещения

по дорогам, ограниченные габаритные

размеры.

Поскольку,

однако,

применение мотор-колес влечет за собой определенные

преимущества

конструктивного и эксплуатационного порядка, конструкторы

кранов

ищут приемлемые решения этой задачи.

индивидуальный

электропривод

Одним из таких решений является

группы колес в каждой точке опоры крана, реализованный в пневмоколесном кране МКП-50-6 (см. рис. 89)

В этой конструкции каждая из четырех опор несет по четыре пнев­ моколеса, по два расположенных с каждой стороны моста, снабженного дифференциалом и имеющего привод от индивидуального электродви­ гателя. Каждые две соосные опоры могут синхронно поворачиваться

Применение цепных передач лимитировало скорость передвижения крана и усложняло обслуживание его.

Поэтому более поздние — современные конструкции пневмоколесного ходового оборудования выполняются по типу ходового оборудования автомобилей с использованием ведущих мостов с коническими диффе­ ренциалами. Таковы пневмоколесные краны моделей К-161, К-255 и др. Используемые комбинации заднего моста с коническим дифференциа­ лом с цепными передачами к колесам, как это имеет место, например, в кране модели К-401 (см. рис. 79,6), выходят из употребления.

Рис. 215. Мотор-колесо со встроенным турботрансформатором (ВНИИСтройдормаш):

/ — корпус; 2 — электродвигатель; 3 — соединительная муфта; 4 — трубопровод; 5 — корпус гидротрансформатора; 6 — насосное колесо; 7 — турбинное колесо; 8 — реактор; 9 — выход­ ной вал; 10 — выходная зубчатая муфта; 11 — редуктор; 12 — ведущий стакан с внутренним зубчатым зацеплением; 13 — обод пневмоколеса; 14 — пневмошина размером 21.00-28"

Поскольку пневмоколесный кран может иметь несколько меньшую приспособляемость к дорожным условиям, чем грузовой автомобиль,

впневмоколесных кранах используются коробки перемены скоростей более простые с меньшим количеством скоростей, чем это имеет место

вавтомобилях.

Вкранах с индивидуальным электроприводом механизмов по системе

Г— Д этот недостаток компенсируется регулировкой скорости изменени­

ем числа оборотов приводного электродвигателя, а в кранах с групповым приводом — регулировкой оборотов приводного двигате­ ля (дизеля).

При жесткой характеристике приводного электродвигателя меха­ низма передвижения в трансмиссию встраивается электромагнитная

(индукционная) муфта скольжения, обеспечивающая снижение скоро­ сти при разгоне.

Мощность двигателя пневмоколесных кранов может быть определена по двум вариантам. По первому из них мощность двигателя соответ­

ствует мощности, необходимой для

совместной

работы

механизмов

подъема груза и вращения поворотной части.

По второму — мощность

двигателя соответствует мощности,

необходимой

для

передвижения

крана.

 

кран

должен

передвигаться

На прямой передаче пневмоколесный

с максимальной скоростью по асфальтированной

дороге

с

подъемом

0,5° (см. табл. 66).

 

(без разгона, при постоянной

Сопротивление перемещению при этом

скорости перемещения) w ni ~ 0,025.

 

 

 

 

 

 

Следовательно, необходимая

мощность для передвижения

крана

весом G к г со скоростью Vi м / с е к

при к. п. д. механизма г\

 

_

4 л

 

 

к е т .

 

 

102т]

 

Эта мощность при движении по хорошей грунтовой дороге

мо^т

быть реализована при скорости

 

 

г, __ -102— м /с е к .

Gwп2

Соотношение

перемены передач

1

*2 #

i'Kn,

определит полное передаточное число коробки

которое для пневмоколесных кранов равно отно­

шению i hn — 0,16/0,025 ~ 6,3 (см. табл. 66).

В автомобильных трехступенчатых коробках передач промежу^°ч- ное передаточное число находится как

1кп = Vinn = V 6,3 ж 2,5.

Если ориентироваться по данным табл. 66, то целесообразно проме­ жуточное передаточное число принимать как

1кп --- ^ 5 - ~ 3 , 2 .

0,025 —

Рис 217. Коробка перемены передач трансмиссии по рис. 216:

1

ПАПЛ/Мшй

пял- 2 — постоянная передача; з н 4 — переменная передача;

1 — вь?хоЖй

вал- 6 — каретка

включения передач; 7 — зубчатая муфта к

5

^ выходной

валЬ ^ подпружиненный

валик перемещения каретки; 9

дифференциалу; 8 -

oaTfMva

перемещения каретки

 

 

гидротолкатель

валика

Следовательно, в пневмоколесных кранах, применяя трехступенча­ тую коробку передач, следует применять передаточные числа:

Передача

Первая

Вторая

Третья

(низшая)

(промежуточная)

(прямая)

 

Передаточное

Г

=6.3

С„ = 2 ,5 -3 ,2

*/СП = ^

число

кп

 

 

 

 

 

Коробки перемены передач могут иметь различное конструктивное выполнение. Исходя из компоновочных соображений в них может быть включена также и постоянная передача, с тем чтобы переключаемые передачи вращались с пониженным или повышенным числом оборотов.

Общее передаточное число механизма при индивидуальном приводе механизма передвижения определяется при iKn = 1, в зависимости от номинального числа оборотов двигателя tide и необходимого числа оборотов ведущего колеса, соответствующего наибольшей скорости движения vi\ при этом необходимо ориентироваться не на номинальны" диаметр шины, а на ее динамический радиус гд « 0,48 £>ш.

Следовательно,

__

Пдв

__ 0 , 9 6 TlDtuflde

 

0,96пОш

 

Это общее передаточное число должно быть разбито на передаточ­ ное число до коробки перемены передач ineped и передаточное число главной передачи iZA, выполненной совместно с дифференциалом.

Иногда (что является целесообразным) вместо двух переменных передач, не считая прямой, используется только одна для компенсации того перепада скоростей, который нельзя обеспечить за счет использо­

вания регулировочных свойств электропривода,

в том

числе

электро­

магнитной муфты скольжения.

 

 

 

 

 

 

 

Примером такой трансмиссии может служить

представленная

на

рис. 216, где электродвигатель через электромагнитную

муфту сколь­

жения карданным валом вращает первичный

вал

коробки

перемены

передач. В коробке передач (рис. 217) имеется

постоянная

 

передача

с передаточным числом inocr = 34/12 = 2,85,

являющаяся

прямой,

и

переменная передача с передаточным числом

iKn =

45/24-42/13 = 6,05.

Включение прямой или переменной передачи

осуществляется

подвиж­

ной кареткой — скользящей шестерней — двойчаткой

зубчатой

муфты,

подвижной по выходному валу коробки перемены передач.

 

 

 

Вкоробках перемены передач механизмов передвижения кранов целесообразно использовать планетарные перемены, при применении которых можно обойтись без передвижки шестерен, осуществляя изме­ нение передаточного числа включением и выключением тормозов.

На рис. 218 представлены схемы двух таких коробок передач.

Впланетарной коробке передач по схеме на рис. 218, а передаточные числа определятся следующими формулами:

при заторможенном звене 3 (тормоз А)

,.3

..3 ..3 _

;3

1

■ + т

4 , 5

— М ,« *«, 5 —

Ч ,н *

 

г4 3

 

 

 

‘1,н

1—

 

 

 

гб2

г4 гх

Большее количество скоростей можно получить при применении

более сложной коробки, выполненной по схеме, представленной на рис. 218,6.

Рис. 218. Планетарные коробки передач механизмов передвижения:

а — двухскоростная; б — четырехскоростная

При заторможенном звене 3 (тормоз А)

1 + —

. з

_

. з

(. з

;3

*1,5

* !,« * « ,5

— *1,к'

15,н

При заторможенном звене Н (тормоз Б)

 

 

;* г _ Z2z5

 

 

 

 

 

*1 . 5 -------------

 

 

 

 

 

 

ZiZ4

 

 

 

 

При заторможенном звене 7 (тормоз В)

 

1—z2z7

 

 

 

 

 

 

 

 

*1.5 =

*1,«*'«, 5 = (1 — *1.7) =

-—

^ —

ZiZ6

 

 

 

 

1~

15,7

1—ZZ4 7

 

При включении муфты Г

 

 

ZfiZfl

 

 

 

 

 

 

 

*1.5 = 1•

 

 

 

В

индивидуальных электроприводах

механизмов передвижения на

переменном токе, при жесткой характеристике двигателя, в

трансмис­

сию

включаются

электромагнитные

муфты

скольжения

(ЭМС)

(рис. 219). Муфта состоит из двух частей: индуктора и якоря, каждая из которых может являться как ведущим, так и ведомым элементом. Индуктор снабжен обмоткой, питаемой постоянным (выпрямленным) током. При вращении индуктора относительно якоря (или наоборот) магнитный поток наводит в якоре э. д. с., в результате чего в нем воз­ никают вихревые токи, взаимодействие которых с магнитным потоком в зазоре и создает вращающий момент. Необходимым условием воз­ никновения вращающего момента является скольжение

где п\ — скорость вращения ведущего элемента-индуктора; П2 — скорость вращения ведомого элемента-якоря.

При отсутствии скольжения электромагнитный момент устройства

равен нулю.

Скорость вращения ведомого элемента управляется регулировкой силы тока в обмотке индуктора.

При применении ЭМС комплексно решается ряд задач — ограниче­ ние пускового момента на валу двигателя, ограничение динамической нагрузки на ведомом валу, регулирование вращающего момента, защита механизма от перегрузок.

Применение ЭМС обеспечивает при достаточных ускорениях высо­

кую плавность протекания переходных процессов,

близкую

к таковым

при приводе по системе Г—Д. При возрастании

внешней

нагрузки

повышается скольжение, что автоматически увеличивает передаваемый муфтой крутящий момент.