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

Рис. 263. Элементы рычажного управления:

а _ рукоятка управления муфтоП

включения; б — педаль управления тормозом;

в — педаль с

распором управления тормозом

большое перемещение рычага управления при малом усилии, а затем необходимо при небольшом дополнительном перемещении увеличить усилие до величины, обеспечивающей расчетное зажатие контактирую­ щих поверхностей. Поэтому в рычажных системах управления целе­ сообразно применять такую кинематику передаточных элементов, при которой передаточное число было бы переменным. Это может быть достигнуто различными способами, например применением кулачков или эксцентриков или применением передачи, выполненной по схеме, показанной на рис. 263,в, в которой используется распорное усилие двух сочлененных рычагов.

Если к педали приложена сила Р, то в сочленении А возникает

сила

которая может быть разложена по направлениям эле­

ментов 1 и 3.

Величина силы, направленной вдоль рычага 5,

 

Т

_____ __ р

I

 

 

sin (180° — Р)

f sin р *

Так как при подходе к углам, близким

к 180°, величина синуса

резко уменьшается, сила Т будет соответственно возрастать. Так, при

изменении угла р от ПО до 170°

усилие

возрастет

пропорционально

51" 70°

^ 5 .4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin

1 0 °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример. Рассчитать систему педального управления

ленточным

тормозом,

выпол­

ненную по схеме рис. 263, б при следующих данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

Момент, который должен быть создан тормозом, Мт= 1 0 0 0 кГм.

 

 

 

 

Диаметр тормозного шкива DT = 800 мм.

 

 

 

 

= 0,4;

 

 

 

 

 

Угол обхвата шкива а = 300°. Коэффициент трения

 

^

8,13 радиальный

отход ленты е = 1,5 мм;

зазор

в каждом

шарнире

б = 0,25

мм;

длина

валика

=

1 2 0 0

мм.

усилие на

сбегающем

конце

ленты

 

 

 

 

 

 

 

Необходимое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t =

2

 

 

2

1000

= 350 кГ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D -ie»11— l)

0,8 -7 ,1 3

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимый ход конца ленты

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и =

га =

1,5

 

^

7,8

мм.

 

 

 

 

 

 

 

2 я —

"

 

 

 

 

 

Работа на рабочем органе

 

 

 

360

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кГм.

 

 

 

 

 

 

 

Аи = 1и = 350 • 0,78 =* 275

 

 

 

 

 

Допустимые усилия на педали р = 12 кГ\ ход педали у = 250 мм. Работа на органе

управления

Ау = ру =

12

25 =

300 кГсм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку Ау

А и рычажное управление без применения усилителя возможно.

 

К. п. д. рычажной передачи по усилию определится исходя из пяти шарниров в ры­

чажной

передаче

 

r\q/p =

0,98б ^

0,9.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#Необходимое

передаточное число

по усилию при

q = t

 

 

 

 

 

 

 

h =

q

 

350

 

= 32.

 

 

 

 

 

 

 

р\

 

12

 

0,9

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимое

общее передаточное

число

по перемещению

при

ч!,сленно

равных

Чч1р = Лз/u ~ 0,9

 

У

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h = - 7

%«. =

,8

° - 9

 

= 29-

 

 

 

 

 

Принимаем iP « 30, с тем чтобы не превышать

значительно

ни Х°Д педали, ш?

усилие нажатия, и разбиваем на отдельные передаточные числа:

 

 

 

 

 

 

 

( 1 = _b

= 4;

(' 2 = _ D

=

 

1)5;

 

»’з = ~Iу =

5-

 

 

 

Жй

tc

=

350 8

 

М =

--------tiTji

------------4 0,98

= 715 кГсм.

 

 

Угол ф закручивания валика .длиной / = 1200 мм и диаметром d = 29 мм составит Ml________ 715 • 1200

GJn ~ 800000-0,1 2,94 ~ °«015.

аотнесенный к плечу D ход тяги

х= ф£) = 0,015 • 8 • 1,5 = 0,18 см = 1 ,8 мм.

Величина х, приведенная к педали,

хп = xi3= 1,8 • 5 = 9 мм.

Мертвый ход от зазора в шарнирах, приведенный к педали: от шарнира / 5ni = = 0,25 i\i2iz = 0,25 • 4 • 1,5 • 5 = 7,5 мм\ от шарниров // и III 6nii, m = 2-0,25 г2/3 =

=2 • 0,25 • 1,5 • 5 = 3,75 мм\ от шарниров IV и V 6niv, v = 2 • 0,25 i3 = 2 • 0,25 • 5 = 2,5*им*. Полный мертвый ход

Л = xn + z6ni = 9 + 7,5 + 3,75 + 2,5 = 22,75 мм.

К. п. д. передач по перемещению

 

У—А

250 — 22,75

Цу/иУ

0,91,

250

что несколько выше принятого предварительно цУ1и = 0,9. Необходимое усилие на педали

t

350

Р ==• nhlu

30 - 0,9 S 13 /сГ,

что незначительно превышает допустимое и допустимо.

74. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БЕЗНАСОСНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Эта наиболее часто применяемая для управления тормозами систе­ ма (рис. 264) представляет собой модификацию рычажного управле­ ния, в котором часть рычагов заменена гидравлической передачей. Она состоит из исполнительного поршневого толкателя /, включающего муфту или тормоз 2 , и командного поршневого насоса 3, связанных между собой трубопроводом 4. При цилиндре насоса меньшего диа­ метра, чем диаметр цилиндра толкателя, большой ход педали управле­ ния (штока-насоса) при малых усилиях преобразуется в малый ход штока толкателя с большим усилием. Передаточное число определяется отношением площадей поршней толкателей или отношением квадратов диаметров поршней толкателя DT и насоса DH

Какого-либо выигрыша работы, совершаемой оператором при при­ менении этой системы, не получается. Достоинство ее заключается лишь в значительном упрощении рычажной системы, что видно при рассмот­ рении и анализе конструктивных схем обеих систем, а также и умень­ шении «мертвого хода» педали.

Схема безнасосного гидравлического управления предусматривает бачок 5 с дополнительной жидкостью, компенсирующей утечки масла из системы.

Для привода командного поршневого насоса обычно применяется педаль 6 с фиксирующей защелкой 7 и с переменным отношением плеч привода к штоку толкателя, осуществляемым кулачком 8 с про­ филем переменного радиуса.

Рис. 264. Схема гидравлического безнасосного управления тормозом

75. ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ НАСОСНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Применяется для управления механизмами крана при любых значе­ ниях работы, какую необходимо при этом совершать. Работа включения

осуществляется давлением жидкости,

подаваемой

насосом;

оператор

только управляет аппаратом, распределяющим жидкость

по соответ­

ствующим каналам.

среднего давления (до

60 кГ/см2),

Так как применяются насосы

цилиндры исполнительных толкателей имеют малые размеры.

приведена

Схема насосного управления

крана-экскаватора

Э-1254

 

на рис. 265. Насос 7, лопастной

или

шестеренный,

питается

рабочей

жидкостью из бака 2, снабженного фильтром 3, и подает жидкость под давлением к распределителю 4, оборудованному манометром 5, откуда жидкость, проходя через подпружиненный обратный клапан 3, развет­ вляется на два направления — в гидравлический пружинный или воз­ душный аккумулятор 7, предназначенный для поддержания постоянно­ го давления в сети при мгновенном расходе жидкости, превышающем производительность насоса, и через дополнительный фильтр 8 и трубо­ провод 9 в нагнетательный коллектор блока золотников управления 10. Золотники 14—22 направляют жидкость в цилиндры исполнительных толкателей, а после выключения соответствующего механизма перепу­ скают жидкость в сливной коллектор и по сливной магистрали 11 направляют в бак 2. Исполнительные толкатели выполняются, как правило, одностороннего действия и их подвижные элементы в исходное положение после снятия давления возвращаются пружинами.

При применении системы насосного управления некоторые элементы механизмов, например тормоза лебедки, могут управляться, с целью получения следящего эффекта, и по безнасосной схеме.

Толкатель 23 управления тормозом стрелоподъемной лебедки гид­ равлически включен так, что он выключает тормоз при включении лю­ бой муфты 21' и 22' реверса.

Толкатель одностороннего действия (рис. 266, а) выполняется в виде открытого цилиндра i, в который свободно входит поршень 2 , опираю­ щийся на манжет 3 из пластика-совпрена. Внутренняя полость поршня имеет шарообразную выточку, в которую входит шарообразная головка

Щтока 4, вторым концом связанная с перемещаемым элементом.

Сво­

бодное шаровое опирание штока на поршень обеспечивает

независи­

мость установки толкателя и удобство монтажа его.

предназначен­

Золотниковый

распределитель — двухпозиционный,

ной для управления толкателями одностороннего действия,

показан

на рис. 266, б. Эта

конструкция обеспечивает подачу

жидкости

в ци­

линдр с постепенным повышением давления от нуля

до максимума.

Восновном канале корпуса 1 размещается цилиндрический золотник 2 .

Ккорпусу 1 прикреплен коллектор 3 с двумя каналами — нагнетатель­ ным Н и сливным С. На золотнике 2 размещаются пружины 4 и 5, закрепляемые стаканом 6. Перемещение золотника осуществляется рукояткой 8 через рычажную систему 7. Золотник 2 находится под рабочим давлением жидкости. При нажатии на рычаг 7 перемещается стакан 6 и пружина 5 передвигает золотник 2 до положения, когда канал Н соединится через отверстие в золотнике с отверстием Д, свя­ занным трубопроводом с рабочей полостью цилиндра толкателя. При медленном перемещении рукоятки 8 совмещаемые проходные отверстия золотника и канала коллектора невелики, что обеспечивает дросселиро­ вание жидкости и относительно медленное нарастание давления. Жид­ кость, попав в центральный канал распределителя, создает в нем давление на торцовую поверхность золотника, который, преодолевая сопротивление пружины, поднимается, сокращая при этом проходное отверстие каналов; это заставит оператора увеличить нажатие на руко­ ятку, и цикл снова будет повторяться до тех пор, пока пружина 5 не будет полностью сжата и проходное отверстие станет максимальным.

Конструкции подобных золотниковых распределителей называются, исходя из их рабочего процесса, дифференциальными; замена пружи­ ны 5 втулкой превращает его в простой распределитель прямого

действия.

Возврат рукоятки 8 в исходное положение разъединяет цилиндр толкателя с магистралью нагнетания и соединяет со сливной.

Несколько подобных распределителей могут быть конструктивно выполнены в одном блоке, с общими коллекторами — нагнетательным и сливным; в соответствии с этим они могут быть двухзолотниковыми, трехзолотниковыми и т. д. Могут они выполняться также длй управ­ ления толкателями двустороннего действия. В блоке золотниковых распределителей устанавливаются часто также и различного рода контрольно-предохранительные устройства.

При необходимости управление золотниковыми распределителями может быть выполнено не ручным, а при помощи электромагнитов. Практически в кранах такие распределители не применяются.

Конструкция и расчет распределительных и предохранительных устройств различных типов подробно освещены в работе [42].

Для передачи рабочей жидкости с невращающейся части к вращаю­ щейся детали — обычно цилиндру толкателя муфты включения приме­ няется соединение, показанное на рис. 266, в. Во вращающуюся де­ таль 1 вворачивается штуцер 2 с радиальным и осевым каналами. На штуцер надевается патрубок 3. Стык уплотняется манжетами 4.

Расчет гидравлической насосной системы

управления может быть

произведен' аналогично

расчету

силового

гидравлического

привода

(гл. 10). !

 

 

систем управления

должны

При проектировании гидравлических

соблюдаться требования,

предъявляемые

нормами

Госгортехнадзора

к обеспечению безопасности производства работ.

должны

быть вы­

Коммуникации (трубопроводы

и их соединения)

полнены таким образом, чтобы трубопроводы и особенно гибкие шланги были защищены от механических повреждений, исключалась утечка жидкости, которая должна быть не ядовитой, не взрывоопасной,

 

А

 

 

1

1

.

1 ГП

1

К

1

 

 

 

1

! f d

 

I

 

 

i

 

T

T

'f n

 

 

 

i

*

J

J

l u _ L

Рис. 266:

а — толкатель одностороннего действия; б — дифференциальный однозолотниковый распределитель; в — вращающееся одноканальное соединение

не вызывать коррозии металла и обеспечивать нормальную работу в интервале температур от —40 до +50° С.

Система подачи рабочей жидкости должна предусматривать устрой­ ства для полного ее удаления при ремонте, возможность прокачки магистральных трубопроводов и хорошей очистки.

На нагнетательной магистрали должны быть установлены предо­ хранительные клапаны, отрегулированные на давление, превышающее рабочее не более чем на 10%, причем слив с них должен производиться

вспециальную систему.

Вкранах, предназначенных для работы в условиях Крайнего Севе­ ра, элементы управления гидроприводом следует размещать в утеплен­

ных рукавах и коробах.

76. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Пневматическая система управления, отличаясь от гидравлической насосной системы более мягким включением, применяется как само­ стоятельно, так и в комплексе с гидравлической. Последнее опреде­ ляется тем, что пневматическая система работает с рабочей средой — воздухом, сжатым до 4—6 кГ/см2, что более, чем в 10 раз меньше давления, используемого в гидравлических системах управления, ввиду чего при больших усилиях включения диаметры толкателей систем пневмоуправления получаются очень большими.

Все системы пневмоуправления должны снабжаться устройствами, поглощающими влагу воздуха, а трубопроводы — оборудоваться крана­

ми для слива конденсата.

Схема пневматической системы управления (пневмоколесного крана К-161) приведена на рис. 267. Компрессор 5 оборудован манометром

ступени краном

декомпрессора 2,

предохранительным

клапаном I

ступени 3, масловлагоотделителем

4.

Сжатый воздух

подается

в воздухосборник

(ресивер) 10у оборудованный датчиком

регулятора

с фильтром 3, сервомеханизмом 7, кранами для слива влаги 3, предо­ хранительным клапаном II ступени 9 и краном для отбора воздуха 11. На выходном трубопроводе у пульта управления размещен манометр II

ступени 12;

пульт управления

состоит из

нескольких

золотников

управления:

/3, 14 — золотники

управления

муфтами 32,

33 реверса

механизмов вращения и передвижения и питаются от магистрали через дроссели 34 и 35; 15, 16 — золотники управления муфтами 33, 37 гру­ зовой лебедки. Тормоза грузовой лебедки оборудованные тормозными толкателями 49 и 50 управляются дифференциальными золотниками 51 и 52. В систему реверса барабанов лебедок включен двойной клапан 53. 17 — золотник управления толкателем 38 муфты механизма вращения; 18 — золотник управления толкателем 39 тормоза механизма вращения,