НАГРУЗКИ В ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ

  Главная      Учебники - Краны     Грузоподъемные машины (М.П. Александров, Л.Н. Колобов) - 1973 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  ..

 

 

10.4.

НАГРУЗКИ В ОПОРНО-ПОВОРОТНЫХ УСТРОЙСТВАХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ



В поворотных передвижных кранах применяют опорноповоротные устройства, которые по числу опорных точек и конструкции разделяют на малоопорные и многоопорные. Малоопорными устройствами принято называть такие устройства, поворотная рама которых опирается на жестко закрепленные на ней тележки в четырех (или крайне редко в грех) опорных точках. Многоопорные устройства имеют значительно большее число опорных точек.

Малоопорные поворотные устройства состоят из опорного кругового рельса (круга катания) 3 (рис. 10.13, а), закрепленного на неповоротной части крана, тележек 1 с катками 2, центральной цапфы 4 и иногда специальных роликов 5 (рис. 10.13, б). Схема установки специальных роликов на кране показана на рис. 10.14.

При расчете опорно-поворотных устройств, при определении опорных усилий ходовой части крана или устойчивости поворотной части крана и т. п. целесообразно все нагрузки, действующие на элементы крана свести к такой системе нагрузок, которая по действию на элементы крана будет тождественна действию заданной системы нагрузок, однако расчеты при этом значительно упрощаются.

В качестве примера рассмотрим приведение нагрузок, действующих на поворотную часть крана, к равнодействующей системе нагрузок опорно-поворотного устройства.

Используя принцип независимости действия сил, можно каждую силу, действующую на поворотную часть крана (рис. 10.15, а) привести к центру опорно-поворотного устройства с моментом, равным произведению силы на плечо этой силы относительно центра опорноповоротного устройства.

Сложив перенесенные силы и разложив их на направление, перпендикулярное оси вращения крана, и на направление по этой оси, все нагрузки можно свести к одной из двух равнодействующих систем, состоящих из следующих сил.

1. Силы V (рис. 10.15, б), приложенной в центре вращения поворотной части крана и направленной перпендикулярно к плоскости опорно-поворотного устройства; силы N, направленной параллельно плоскости опорно-поворотного устройства, и момента М, приложенного в центре вращения и действующего в плоскости, совпадающей с осью вращения. Часто плоскость действия момента совпадает с плоскостью вылета крана.

2. Силы V (рис. 10.15, в), направленной перпендикулярно к плоскости опорно-поворотного устройства и приложенной с эксцентриситетом е, который совпадает с плоскостью действия суммарного момента, и силы N, направленной параллельно плоскости опорноповоротного устройства.

Силы V и N представляют собой составляющие равнодействующей, направленные соответственно перпендикулярно и параллельно плоскости опорно-поворотного устройства. В общем случае,

 

 

Опорно-поворотные устройства с тремя опорными тележками представляют собой статически определимую систему, поэтому определение усилий на тележки (катки) осуществляется весьма просто. Опорно-поворотные устройства с четырьмя тележками являются статически неопределимыми системами, строгое решение которых связано с учетом деформации рам и других элементов устройства. Однако вследствие того, что поворотная рама в продольном направлении имеет плоскость симметрии, а внешние нагрузки прикладываются к раме симметрично, считаем, что правые и левые опоры нагружены одинаково и, следовательно, определение опорных реакций сводится к решению двухопорной статически определимой системы. При этом не следует забывать, что каждая опора этой двухопорной системы содержит по две одинаково нагруженные тележки.

 

 

Нагрузки на тележки R'A при работе центральной цапфы на растяжение при прочих равных условиях существенно больше, чем при работе специальных роликов, что влечет за собой повышенные контактные напряжения в зоне контакта колеса с рельсом, увеличенные нагрузки на оси катков, подшипников и т. д. Поэтому предпочтительнее будет расчетная схема, показанная на рис. 10.13, б.

При значительных нагрузках на однокатковую тележку каток в тележке может оказаться перегруженным. В этих случаях следует применять балансирные тележки, два катка которых, объединенные балансиром, шарнирно закреплены на кронштейне. Балансирные тележки также могут воспринимать нагрузки до определенного значения, соответствующего пределу прочности элементов поворотного устройства. Если нагрузки будут больше допустимых, то используют многороликовые (многоопорные) опорно-поворотные устройства, получившие широкое применение.

Многоопорные поворотные устройства состоят из верхнего кругового рельса 2, закрепленного на нижней поверхности поворотной рамы 1 (рис. 10.16, а), нижнего кругового рельса 4, установленного на неповоротной части крана, роликовой обоймы, состоящей из роликов 3 и сепаратора 5, центральной цапфы бив некоторых конструкциях специальных роликов, закрепленных на поворотной платформе аналогично схеме установки специальных роликов на рис. 10.13, б. Как и в малоопорных поворотных устройствах, в этих
поворотных устройствах центральная цапфа может воспринимать отрывающие нагрузки только при отсутствии специальных роликов.

Расчет нагрузок, действующих на ролики многоопорного поворотного устройства, весьма сложен, так как связан с решением многократно статически неопределимой системы, при учете деформаций поворотной и неподвижной рам. Поэтому в начальной стадии проектирования ограничиваются приближенным расчетом, основанным на некоторых допущениях. Эти допущения следующие: I) рабочие поверхности круговых рельсов должны быть расположены в параллельных плоскостях; 2) ролики должны иметь одинаковый диаметр; 3) распределение усилий на ролики в проекции на диаметральную плоскость круга катания условно принимаем линейным.

Приведем один из методов расчета усилий на катки. Рассматривая поворотное устройство под действием равнодействующей нагрузки М, V и N (см. рис. 10.16) с учетом принятых допущений, можно отметить, что усилие V будет равномерно действовать на ролики (см. эпюру на рис. 10.16, б), ролики будут нагружены моментом пропорционально расстоянию ролика от оси симметрии круга (рис. 10.16, в). Усилие N воспринимается центральной цапфой в зоне подшипника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  ..