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

книги / Строительные краны

..pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
36.43 Mб
Скачать

При общей вертикальной нагрузке G (вес крана и груза) и диаметрах катка D0 и оси катка do

 

№ =

+ _М»

KG

 

 

А, V

2

Do (2/о +

М о ) .

где

К « 2 — коэффициент, учитывающий

трение на боковых

/ «

поверхностях катков;

 

 

0,0007 ж — коэффициент трения качения;

 

 

ц — коэффициент трения в цапфах.

 

 

а)

 

6)

в)

 

 

Рис. 229. Конструкция опорных катков:

 

а — верхнего; б —

нижнего балансирного; в

нижнего одиночного (б и

в — по рис. 15—3G, а)

При натяжении гусеничной ленты Р

Б -S

сопротивление от трения в шарнире гусе­

 

ничной ленты диаметром dm, отнесенное к

 

периферии звездочки при ее диаметре D3e

 

и коэффициенте трения в шарнире рш

 

К

л =

Узв

 

 

 

 

 

 

Ведущая-и ведомая звездочки гусенич­ ной цепи находятся под различным натя­ жением Рраб и Рхол- Количество шарни­ ров, одновременно участвующих в рабо­ те на каждой звездочке при шаге гусенич­ ной ленты U будет

nD3e

21

Рис. 230. Ведущая звездочка при гребневом зацеплении

Следовательно, общее сопротивление

 

dw

,

nD3

Н'ш [P раб "t” Pxo.l]

W e. 3 = Ziilu- ^ - [ P

pa6 + P Xo.,} =

2/

D.

 

D3

 

JufjuUu* I D

_j_ p

^

= ----- -------

V раб n 1 XOA/ •

Трение на цапфах ведущей и втулке ведомой звездочек,

отнесенное

к периферии звездочек:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У - = Рраб^

- f - ;

к

= Рх0у зв у

 

 

 

 

 

 

Use

 

 

D3

 

Общее сопротивление

 

 

 

 

 

 

 

War =

KG

 

РЛ)+

21

 

Рхол+)

 

 

 

ЪГ(2 /° +

Раб +

 

 

 

I

^Зв^Зв

раб

 

^зв^зв

p

 

 

 

 

J

V 3Q

 

г '

 

D3g

* ЛГОЛ*

 

 

При dgg = dgg =

d 3e И

Ц3д =

flgg =

fXa3

 

 

 

 

KG

 

 

 

 

рх0д)

 

I ^зв^аРзв ~|

W* x ---(2/o + Mo)+(^pe6 +

21

 

 

 

 

 

 

 

 

Д33

J

Удельное сопротивление

 

 

 

 

 

 

 

Wz.x =

^

(2/o + p0d0) +

РРаб+Рхо., (

М*ШЦш

^ЗбРэз \

 

 

-+- \хпал)и- —^

 

2t

Dse

J

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как £ = —° 3e

, где z — число ведущих кулачков звездочки, то

-

 

м +м.)+

 

 

^

+о.)

 

w>x =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку Рраб само является функцией сопротивления передвиже­ ния, данная формула может быть использована лишь как проверочная и для выяснения сути потерь, имеющих место при работе гусеничного движителя. При проектных расчетах значение wa,x можно принимать равным 0,05—0,1, в зависимости от качества изготовления элементов движителя. С учетом потерь в трансмиссии общий расчетный к. п. д. гусеничного движителя можно принимать

т]г. 0,8 -5- 0,85.

Разворот гусеничных кранов (поворот в плане) осуществляется различно в кранах с групповым приводом и в кранах с индивидуальным приводом механизма передвижения. В первых он осуществляется выключением и затормаживанием одной гусеницы, во вторых — сниже­ нием скорости движения одной гусеницы. Поэтому при групповом приводе разворот осуществляется по дуге с радиусом, равным ширине

гусеничного хода, а

при индивидуальном — по дуге произвольного ра­

диуса, в том числе

и равным нулю. Резко будет отличаться также

процесс разворота в зависимости от того, происходит ли он на твердой поверхности, например дороге с искусственным покрытием, или на деформируемом грунте. В первом случае дополнительное сопротивле­

ние на разворот зависит

лишь

от сопротивления

трения

между

поверхностями гусеничного трака

и опорной, во втором — также

и от

потерь на смещение грунта,

осуществляемого боковой

поверхностью

гусеничного движителя.

В общем случае можно считать, что гусеничный ход длиной L, ши­ риной В по Осям движителей и шириной b самого движителя (гусенич­ ного трака), погруженный в грунт на глубину Л, должен развернуться по дуге радиуса R (рис. 232, а). Гусеничный ход нагружен силой G,

)]da = 2LbqwsRa,

G

Коэффициенты:

сопротивления перемещению тг (табл. 64); сцепления с опорной поверхностью \хг (табл. 64); срезу грунта kcp.

Учитывая наличие дополнительного трения на боковых поверхностях между гребнями гусеничных зубьев и опорных катков, значение следует принимать выше указанных в табл. 64 на 10—15%. Значения \1г следует принимать максимальными для обеспечения возможности

разворота

в любых дорожных условиях. Значения

kcp следует прини­

мать соответствующие податливым грунтам, т. е. kcp ^

1,35 кГ[см2.

Разворот гусеничного хода

можно

рассматривать

как

движение

по ломаной линии, представляющее собой на данном

малом угле раз­

ворота прямолинейное движение и разворот на месте.

случай — разворот

Рассмотрим основной для

гусеничных

кранов

на твердой поверхности. В этом случае при повороте

 

гусеничного хода

на угол

а работа при перемещении

по

прямолинейному

участку

определится как

а

А

а сопротивление перемещению

Wrup = ^ E - = 2Lbqwe = Gws.

Работа трения может быть определена из следующих соображений. Принимая условно ширину каждого движителя равной нулю, удельная нагрузка вдоль гусеницы определится как qb. Момент трения для каж­ дого из движителей относительно его середины (рис. 232, б)

JL

 

L

2

f

Т

Мтр = 2j* qb\ipydy=2qb\i

0,25qbiipL2,

о

2

6

а работа трения для каждого из движителей

Атр= Мтра = 0,25^6ppL2a.

Отнеся эту работу к среднему пути движителей, при развороте

В

относительно мгновенного центра с радиусом, равным — , получия

сопротивление для каждого из движителей:

W'Pase = - 4 г г = 2 • ° - 2 5 ? ^ р - Т = 0 ,5 q b L vip ±

2

Q

Так как qbL = — то для двух гусеничных движителей дополни­

тельное сопротивление от разворота на месте №раи = 0,50рр-^-

Коэффициент сопротивления развороту на месте

Юрм. =

\

Общий коэффициент сопротивления перемещению при развороте:

WP™ = we + Q,b\Lp-j~-

Необходимая сила тяги на каждом из гусеничных движителей

определится из следующих соображений.

Проведенные в последнее время А. Г. Маевским и др. исследования показывают, что коэффициент сопротивления развороту рР не является величиной постоянной, а зависит от радиуса разворота, или точнее, от соотношения между радиусом разворота R и шириной гусеничного хода В

Он может быть выражен как

РР = рИ>

где

_____ 1_____

R

0,47 + 0,075 — £>

Следовательно, при произвольном радиусе разворота сила тяги на на­ ружном Тн и на внутреннем Твн движителях

т — ^ пер 4- W'

= G

1 н —

2

'

Раэв

 

т

_

Wпер

IV/'

1 вн

 

2

раэв

При развороте

относительно

центра одного из движителей

(рис. 232, в), когда R =

В и А « 1,84

 

г _

2

+ W paae —

W* + °>9 2 -^Г И*)-

к

Сила, с которой нужно удерживать внутренний движитель,

=0>921Г ^ - щ ) .

При развороте относительно центра гусеничного хода, когда R = -^-,

« 2 и дог = О, т. е.

TH= - T eH= W’pa3e

Если номинальная скорость перемещения гусеничного хода по пря­ мой v м/сек, то при развороте по дуге с радиусом R скорость наружного движителя останется без изменения vH= v, а скорость внутреннего должна быть уменьшена согласно следующему:

Необходимая мощность привода каждого из движителей

NH= ТнРн

102т]ме;

п е р

разе

V кет.

Ю211л

N0H=

Т внУвн

КвТ.

Ю2т]мех

 

При развороте относительно центра одного из движителей необходи­ мая мощность привода ведущего движителя

 

(

У п е р

+ Wразе

NH=

ТнУн _

_

■кет.

102г)Л

 

Ю2т

При развороте относительно центра гусеничного хода необходимая мощность привода каждого из движителей

NH= N eH= 102т)мех

W разеv

К в Т .

Ю2т\Мех

 

 

Полученные данные по мощностям приводов гусеничных ходо& све­ дены в табл. 83.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

83

 

 

Мощности, реализуемые приводами

гусеничных движителей

 

 

 

 

 

 

 

 

при различных вариантах движения

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

Мощность привода на гусеничном движителе в кет в кг; v в м/сек)

 

 

движения на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горизонталь­

 

наружном

 

 

внутреннем

 

 

 

общая

 

 

 

ной местности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перемеще­

 

 

G

 

 

 

 

G

 

 

 

 

Gv

 

 

 

 

 

— Wev

 

 

— шг«

 

 

 

 

 

 

 

ние по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

------------ Wp

 

 

 

прямой

 

Ю2т]мех

 

 

Ю2У мех

 

 

102т]л<?д:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разворот

О /

,

 

1

А

\

G (

 

L А\

 

 

 

G

v

/

 

 

 

Т ( *

' +

|‘*

Т

Т

)

 

 

 

Ю2Ч„ ,

Г ' *

+

 

по дуге

Х

 

 

 

 

 

произволь­

 

 

V

 

 

 

v

R—В/2

 

 

 

 

 

 

 

 

ного

 

Х

102ч*,,

 

 

 

 

 

)

 

В

 

 

радиуса

 

 

 

Х Ю2т)лел;

R+B/2

^

^

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R +

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Разворот

 

+ 0-92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

относитель­

 

 

 

X

0

 

 

Gv

( ^ + ° - 9 2 ^

| )

 

но центра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

одного из

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

Ю2т)мех

 

2

 

 

 

движителей

 

Х

Ю2гь,м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

Разворот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

относитель­

G

 

L

 

v

 

G

L

v

 

 

 

Gv

 

 

L

 

 

но центра

2

 

В

102ГЫ,

2

В

102г1Л1е*

 

102t|*fx

 

В

 

 

гусеничного

 

 

 

 

 

хода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При развороте на местности с податливым

 

основанием,

что

при

 

эксплуатации гусеничных кранов встречается редко, к указанным выше

 

сопротивлениям развороту добавится сопротивление

от среза грунта,

 

производимого гусеничным звеном, погруженным в грунт

(рис. 233, а)

 

на глубину у. Можно предполагать, что при повороте гусеничные звенья

 

нижней ветви движителя будут выходить на дневную

 

поверхность

по

 

плоскости

скольжения,

наклоненной

к

горизонту

под

углом

р =

 

= 45°---- , где

ф — угол

внутреннего трения грунта.

 

При

глубине

 

у площадь, срезаемая обеими сторонами одного гусеничного движи­

 

теля, будет

 

 

 

 

F0 = L

у *

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а обоих движителей

 

 

 

2 sin р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При сопротивлении грунта срезу kcp кГ/см2 усилие среза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р --- Fkcp кГ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку

плоскость

среза — треугольник,

силу

Р

можно

считать

 

приложенной на

плече / ££ 1/3 L см и, следовательно,

момент

срезы­

вающей силы

Мср = — кГсм-

q = —— кГ/см2,

а глубина погружения звена

 

У=

см,

Рем

^ Ь Ь рсм

где рем кГ/см3— удельное сопротивление грунта смятию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' = 4

 

 

 

77777,

 

 

 

 

 

^

 

 

ТшТТт^

 

 

 

 

1Ш' ///Ж 'Ш /Ш ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о)

 

 

 

 

(J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 233. Схема разворота на

мест­

 

ДИНгг ^

 

 

 

ности с податливым

основанием:

 

 

 

 

 

 

 

а

траектория

выхода

гусеничного зве­

 

 

 

 

 

 

на

на

дневную

поверхность;

б — эпюры

 

6)

 

 

 

 

 

 

 

скалывания грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для грунтов типа пашни, влажной глины,

рыхлого

песка

можно1

принимать

kcpKC= 1,35

кГ/см2\

рЛсТ

=0,3

кГ/см3\

<р ^

30°

В этом

случае

 

 

 

 

 

кср

 

1.35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,4

0,5

 

 

 

 

 

 

рем sin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мср

PL

 

______L2ykcp_____ __ ________ L2Gkcp______

 

 

3

 

 

 

 

 

6bLpCMsin ^45°

 

 

 

 

 

 

 

3 sin ^45° —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5G — кГC M = 1,5- 1CT5G — T M .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

b

 

 

 

Этот момент должен

быть

присоединен

к

суммарному

моменту

трения движителей, определенному ранее.

передвижения

гусеничного

Наибольшая

номинальная

скорость

крана vMaKC должна

быть осуществлена при движении по горизонталь­

ной хорошей дороге при встречном ветре рабочего состояния.

 

Необходимая мощность двигателя NdT

в зависимости от выбран^

ной схемы разворота может быть определена

по одной

из

формул,

приведенных в табл

83.

 

должна

соответствовать

перемещению по

Наименьшая скорость

прямой на максимальном подъеме при плохой дороге.

 

 

 

Необходимая мощность двигателя определится по формуле

 

 

 

 

 

Д Г

___

GVMUH

уцмакс _1__ ^

s *n

&максУмцн

 

 

 

102r]j4a/cc

Ю2т)м ех

При наличии выбранного двигателя минимальную скорость можно определить как

vмин

кЩ ? ч мех

м/сек.

 

+s ^ c w )

Вобоих этих случаях передвижение с грузом на крюке производить не следует. Движение с грузом на крюке может быть осуществлено при скорости VM U H , но при передвижении по дороге с уклоном, мень­

шим Олсакс*

Целесообразно иметь одну или две промежуточных скорости, могу­ щих быть использованными для перемещений как транспортных, так и рабочих. Получение других скоростей может быть реализовано за счет регулировочных характеристик двигателей.

Г Л А В А 14

МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ И ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА

СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ

М

еханизмы вращения строительных

кранов

непосредственно

связаны с их опорно-поворотными устройствами,

которые приме­

няются в качестве соединительного элемента между неповоротной и по­ воротной частью крана. Через опорно-поворотные устройства передают на опорную неповоротную часть крана нагрузки от веса груза и вра­ щающейся части крана, ветровые и инерционные нагрузки. Конструкция

опорно-поворотного устройства должна

обеспечить

легкое

вращение

поворотной части относительно неповоротной.

устройств — с

размеще­

Различают два вида опорно-поворотных

нием опор в вертикальной плоскости и с размещением

опор

в гори­

зонтальной плоскости. Классификация

их приведена

на

рис.

234.

65.ОПОРНО-ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА С РАЗМЕЩЕНИЕМ ОПОР

ВВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ

Применяются в мачтово-стреловых и в некоторых типах башенных кранов и выполняются совместно с башней или мачтой, вращающимися вместе с прикрепленной к ней стрелой (рис. 235, а, б, в) или в виде ко­ локола с прикрепленной к нему стрелой и противовесной консолью, вра­ щающихся вокруг неповоротной башни (рис. 236, а).

В этих устройствах применяются как опоры скользящего трения, так и опоры с подшипниками и подпятниками качения, преимущества которых состоят в пониженных потерях на трение и в простоте обслу­ живания.

На рис. 237 и 238 приведены различные конструкции пят и ого­

ловков, схемы которых приведены на рис. 235.

Методика

расчета их

следующая.

часть

крана нагрузки (см.

Сведя все действующие на поворотную

рис. 235)

к двум силам — вертикальной Р и горизонтальной

W и состав­

ляя три

уравнения равновесия, можно

определить опорные реакции

Л, В и С:

 

 

 

 

 

2М = PR + WH Ch0 = 0;

C = - PR + WH ;

 

 

 

 

ho

 

 

2Y = В Р = 0;

В = Р\

 

 

 

2Х = w + А — С = 0; A = C — W = P* + WH

 

 

 

 

ho