книги / Строительные краны
..pdfРис. 23.4. Классификация опорно-поворотных устройств
Подшипники и подпятники качения подбирают, исходя из их долгов вечности, а размеры опор скользящего трения определяются из допу-. стимой величины среднего удельного давления q\ при бронзовых-,
вкладышах
q = 80-f-120 кГ/см2.
Цапфы концевых опор выполняются стальными коваными, реже-, литыми и закрепляются в металлической конструкции мачт, колонн
ибашен. Рассчитываются они на изгиб как консольные балки.
Врассматриваемых опорно-поворотных устройствах для упрощения
монтажа крана, снижения требований к точности монтажа и предот вращения защемления опор при упругой деформации конструкции крана одна из опор, предназначенная для восприятия вертикальной нагрузки, выполняется обычно шаровой (рис. 237). Сквозной канал в средней части сферы служит для ликвидации зоны наибольших дав
лений, а также при необходимости и для пропуска вдоль оси вращения крана канатов подъемного и стрелоподъемного механизмов. Шаровая опора предназначается не для полноповоротных, а лишь для небольших ■относительных перемещений ее элементов, поэтому контактирующие
а — |
с к о л о н н о й , в р а щ а ю щ е й с я в н у т р и |
б а ш н и ; |
б — с |
к о л о н н о й , |
в р а щ а ю щ е й с я в к о н ц е в ы х о п о |
|
р а х ; |
в — с м а ч т о й , в р а щ а ю щ е й с я в |
к о н ц е в ы х |
о п о р а х |
с в е р х н е й |
о п о р о й н а к а н а т н ы х о т т я ж к а х |
|
|
( в а н т а х ) |
и |
ш а р о в о й |
п я т о й |
н и ж н е й о п о р ы |
|
Рис. 236. Опорно-поворотное устройство крана с |
поворотным оголовком в виде |
|
колокола: |
|
|
а — о б щ а я с х е м а с в е р х н е й ш а р о в о й п я т о й |
и н и ж н и м и |
о п о р н ы м и к о л е с а м и ; б — в н у т р е н н е е |
о п и р а н и е к о л е с ; в — |
н а р у ж н о е |
о п н р а н и е к о л е с |
элементы ее могут быть выполнены в виде пары сталь — чугун или (при больших нагрузках) кованая сталь — стальное литье. Размеры шаровой опоры определяются из допустимого удельного давления
q = 120-5-160 кГ/см2.
Нагрузкой является равнодействующая N опорных реакций А и В или В и С, опорной поверхностью — сегмент, отсеченный нормалью йа к силе N (рис. 235, в).
Момент сил трения в опорах для конструкции по рис. 235 может быть подсчитан по формуле
Мтр = (ACIAIIA “Ь В^врв 4" Cdcl^c)^
где |ыл, Рв, рс — коэффициенты трения в соответствующих опорах диа метрами dA, dBl dc.
Рис. 237. Опорные пяты:
а и б — на опорах скольжения: / — корпус пяты; 2 — шаровая пята; 3 — радиальный под шипник; 4 — стакан; в — на опорах качения; 5 — роликовый подшипник; б — шариковый под пятник; г — с коническим радиально-упорным подпятником; д — опорная пята карданного
типа с цапфами на опорах скольжения
При опорах одного типа, когда Ра = рв = Рс = р,
мтр= 0,5р (.Adа + BdB + Cdc) .
На рис. 239 приведена конструкция опоры, схема которой приведена на рис. 236. В этой конструкции ввиду наличия опорных колес момент
трения определяется несколько иначе. |
опорными колесами (см. |
||
Опорная реакция |
А |
воспринимается |
|
рис. 236), на каждое |
из |
которых (при |
двух колесах) приходится |
нагрузка
у = ^ 4 г
2 cos (5
Сопротивление перекатыванию колеса равно
Суммарный момент сопротивления передвижению обоих колес
D,
М0 = 2,
2 cos р |
COS P |
|
|
d0 |
|
трения |
каче- |
Здесь —9-----радиус цапфы колеса; f — коэффициент |
|||
2 |
в цапфе. Расчет |
других |
типов |
ния колеса; р, — коэффициент трения |
|||
устройств рассмотрен в работе [48]. |
|
|
|
|
|
|
Рис. 238. |
Оголовки: |
|
|
|
|
|
|
|
||
а — при |
жесткой |
верхней опоре; б — при |
верхней опоре |
скользящего |
трения на |
ка |
|
||||||
натных оттяжках; |
в — |
при верхней опоре с подшипником |
и подпятником |
качения |
|
||||||||
|
|
|
на канатных оттяжках |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Колеса могут быть закреплены как на вращающейся мачте |
|||||||||||||
(колонне) |
(рис. 235, а), так |
и на |
неподвижной |
башне (рис. |
239, |
а) |
|||||||
и катиться по внутренней поверхности. |
Могут |
они |
быть |
закреплены |
|||||||||
и на вращающемся колоколе (рис. 236, а и 238, б) |
и |
катиться по на |
|||||||||||
ружной поверхности. |
Момент |
сопротивления |
|
перекатыванию |
будет |
||||||||
определяться одной и той же формулой, |
но |
числовая |
величина |
его |
|||||||||
может быть различной при D а |
Ф DA (рис. 236, б и в). |
|
|
|
|
||||||||
С учетом влияния реакций В и С общий момент сопротивления вращению от сил трения равен
Мвр = 4 - |
+ Cdc[iC) |
cos p DK \ |
+ |
2 |
|
2 / |
Опорные колеса рассчитываются на контактную прочность аналогич но рельсоопорным колесам кранов (п. 62).
Ц евочное колесо м еханизм а вращения
Рис. 239. Конструкция узле опирания колокола |
на |
неповоротную |
башню- |
||||
а - при внутренней поверхности катания (ролики укоеплрии, |
"впов° Р ° тнУю |
0ашню. |
|||||
поверхностикатания |
(роликиукреплены'V'ПоворотномНо олов7е)"РННаруЖН0Й |
||||||
66. МЕХАНИЗМЫ ВРАЩЕНИЯ ПРИ ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ |
|||||||
УСТРОЙСТВАХ с разм ещ ени ем опор |
|
||||||
|
в вертикальной плоскости |
|
|
||||
Механизмы вращения поворотной части „„о,,., „ |
опоРно'повоРот' |
||||||
ных устройствах первого вида выполняются |
L K |
||||||
чатого типа. |
|
выполняются |
как канатного, так и зуб- |
||||
Первые из них, будучи весьма поостыми |
„„ |
конструкции, ввиду |
|||||
возможности использования реверсивных лсбсп |
|||||||
няются в настоящее |
время |
редко |
в перво», |
S |
ЛЮ'5ог° ™Па при" е- |
||
-А |
г |
м л и |
В первую |
очередь |
из-за |
того, что |
|
При обычно принимаемом d4 « 0,48 t — 0,048 пт, где т — модуль в см, определяем
ms0,667d1( см.
Напряжения изгиба в зубе могут быть определены по формуле для открытых зубчатых передач:
« £ _ кПсм*. mby mb
В связи с качанием, вследствие зазоров зуба шестерни относитель но цевки
fc<(4-^-5)m<0,8f.
Контактные напряжения могут быть определены по формуле
|
а = 0,418-0,41 |
/ — |
d«+2R° кГ/см2. |
|
|
V |
Ь |
d4R3 |
1 |
Здесь: d4 |
1,5m см — диаметр цапфы; |
|
||
R3 |
2,5т см — радиус кривизны зуба; |
|
||
£ ~ 2,1 • Ю6 кГ/см2— модуль упругости. |
|
|||
Подставив эти значения и b « |
4,5 d4, получим |
|
|
а ~ 185 |
акс кГ/см2. |
|
|
|
d4 |
|
|
Эти напряжения сопоставимы |
с напряжениями |
на |
растяжение и |
пределом их является 0,7—0,9 предела текучести материала. |
|||
Профилировка цевочного зацепления при |
z < |
12 приведена |
|
на рис. 242, б.
Механизмы вращения конструктивно удобно выполнять с червячным редуктором, так как при этом в одной передаче можно обеспечить и получение большого передаточного числа и удобную передачу враще нию на вертикальный вал.
При резком пуске или торможении механизма вращения развивают ся значительные инерционные силы тем больше, чем больше избыточная
