Лекция 12. Лекция 12 Механизмы поворота кранов

• Название: Лекция 12 Механизмы поворота кранов
• Дата: 02.04.2023
• Размер: 349.5 Kb.
• Имя файла: Лекция 12.doc
• Тип: Лекция; #1032318

Лекция №12

Механизмы поворота кранов.
Особенностью механизмов ворота является малые скорости вращения и большие передаточные числа редукторов. Поэтому целесообразно здесь применять компактные передачи – планетарные. волновые, а также гидравлический привод. обладающий малыми габаритами и большой надежностью.

Механизмы поворота предназначены для вращения поворотной части крана вместе с грузом относительно вертикальной оси. Механизмы поворота можно классифицировать по следующим признакам:

По расположению на кране: механизм установлен на неповоротной раме крана и вращает зубчатый венец; механизм установлен на поворотной части крана и вращается вместе с ним.

По конструкции: с горизонтальным расположением двигателя и червячным или зубчатым редукторами и с канатным приводом; с вертикальным расположением двигателя и применением планетарного или волнового редукторов; с гидравлическим приводом.

По количеству двигателей: однодвигательные (с одной приводной шестерней и двумя шестернями, передающими вращение на зубчатый венец); многодвигательные, которые имеют модификации: 2 двигателя работают на один общий привод и 2-4 одинаковых привода работают на общий зубчатый венец.

Для современных кранов наиболее рациональным механизмом поворота является привод с вертикальным расположением двигателя с планетарным или волновым редукторами, характеризующийся компактностью конструкции, легкостью и простотой обслуживания.

Все большее распространение находит гидравлический привод механизма поворота, обладающий широкой и плавной регулировкой скорости поворота, компактностью и большой надежностью.

Механизм поворота с канатным приводом применяется на кранах большой грузоподъемности, но имеет недостатки: большие габариты и масса, малая точность остановки.

Механизм с волновым редуктором с большим передаточным числом позволяет исключить применение открытых зубчатых передач.

В новых кранах применяют планетарные механизмы поворота. Передаточное число редуктора зависит от соотношения числа зубьев колеса и шестерни:

; .
Сопротивление в опорах при повороте крана.

1. Сопротивление в подшипниковых опорах крана с вращающейся колонной:

Вертикальная реакция ,

где - вес груза; - вес колонны; - вес стрелы.
Горизонтальные реакции находят из уравнения равновесия:

, ,

где - вылет стрелы; - центр тяжести; - расстояние от нижней до верхней опоры.

Статический момент сопротивления повороту равен сумме моментов сил трения в опорах , ветровых нагрузок и уклона крана :

.

1) Момент сил трения :

где - диаметры верхней и нижней опор и подпятника; - коэффициенты трения в верхней и нижней опорах.





2) Момент от ветровых нагрузок

где - угол поворота стрелы.

3) Момент от уклона

2. Сопротивление в роликовой опоре и подшипниках крана с неподвижной колонной.

Вертикальное усилие, воспринимаемое упорным подшипником верхней опоры, равно сумме веса поднимаемого груза и веса вращающихся частей крана , противовеса :

.

Для увеличения устойчивости крана и уменьшения изгибающих моментов, действующих на колонну, устанавливают противовес.

Вес противовеса определяется из условия равенства суммы статических моментов, действующих на кран в нагруженном и разгруженном состояниях:

.

В связи с переменным весом груза на крюке кран не бывает полностью уравновешен: при номинальной грузоподъемности колонна крана изгибается в сторону груза моментом от половины веса груза, и при отсутствии груза – в сторону противовеса.

Горизонтальную реакцию находим из уравнения моментов для груженного крана: .

Статический момент сопротивления повороту равен сумме моментов от сил трения, ветра и уклона:

Момент сил трения: ,

где - радиус ролика; - катающий радиус колонны; - коэффициент трения качения ролика по колонне; - усилие действующее на каждый из 2-х роликов; - коэффициент трения.

Момент от ветровых нагрузок, действующий на кран и груз:

.

Момент сил. возникающих при отклонении пути от вертикали:

.

3
. Сопротивление в ролико-шариковых опорных кругах.
В шариковых и роликовых опорно-поворотных устройствах все действующие силы можно привести к вертикальной силе , приложенной в центре опоры, горизонтальной силе , приложенной по центру тел качения и моменту:

.

Момент сил сопротивления вращению в шариковых и роликовых опорах определяет по эмпирической формуле: ,

где - средний диаметр круга катания роликов; - коэффициент, учитывающий сопротивление от качения и трения шаров или роликов.
Мощность привода.

В период пуска механизма двигатель преодолевает, кроме статических нагрузок, моменты от сил инерции вращающихся масс привода, МК и груза:

,

где - продолжительность пуска привода; - приведенный к валу двигателя; - частота вращения.

.

где - передаточное число и КПД механизма; - общий момент инерции крана и привода.

Расчетная мощность двигателя: ,

где - средний коэффициент перегрузки двигателя.

Передаточное число механизма: .

Проверку двигателя по условиям нагрева ведут или по среднеквадратическому моменту или по методу номинального режима работы.

Тормоз в механизме поворота крана рассчитывают из условий преодоления моментов от действия ветровых нагрузок и уклона пути; силы сопротивления от трения в опорах уменьшают величину тормозного момента.

С целью уменьшения габаритов тормоза его устанавливают на валу двигателя.

Тормозной момент:

,

где - передаточное число механизма; - КПД механизма.

Если тормоз установлен не на валу двигателя, то все моменты следует приводить к валу тормоза.