СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОВОРОТУ В ОПОРАХ СТАЦИОНАРНЫХ
КРАНОВ
Статические сопротивления повороту крана, преодолеваемые механизмом
вращения, определяют в соответствии с конструкцией опорных элементов и
внешними нагрузками, действующими на кран.
Поскольку восприятие радиальных (горизонтальных) и осевых (вертикальных)
нагрузок разграничено по опорам стационарных кранов и по элементам
внутри опор, расчет сопротивлений сводится к определению сопротивлений в
элементах опор с последующим их суммированием. Верхняя и нижняя опоры
(см. рис. 10.6 и 10.8), воспринимающие радиальные (горизонтальные)
нагрузки и выполненные из самоустанзвливзющихся сферических подшипниках
качения, создают момент сопротивления вращению
10.6.
СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОВОРОТУ В ОПОРНОПОВОРОТНЫХ
УСТРОЙСТВАХ СТРЕЛОВЫХ КРАНОВ
В связи с разнообразием конструкций опорно-поворотных устройств
существуют различные способы определения сопротивлений повороту.
Существенное влияние при этом оказывают тип опорно-поворотного
устройства, форма катка и кругов катания, конструктивное использование
подшипниковых узлов и т. п. Рассмотрим некоторые наиболее характерные
способы определения сопротивлений повороту в различных опорно-поворотных
устройствах.
Сопротивления в малоопорных опорно-поворотных устройствах.
Малоопорные поворотные устройства выполняют с коническими или
цилиндрическими катками. Имеются две схемы установки конических катков.
Первая схема (рис. 10.18, а) имеет конический рельс, изготовление
которого затруднено вследствие большого диаметра обрабатываемой
поверхности, и кронштейн симметричной формы, удобной для механической
обработки. Вторая схема (рис. 10.18, б) имеет плоский круговой рельс,
что позволяет выполнять его из стального проката при соответствующей
укладке и выверке поверхности при сборке. По этой схеме каток
устанавливают на наклонной оси, что значительно усложняет механическую
обработку и установку кронштейна.
Обязательным условием качения катка по круговому рельсу без
проскальзывания является совпадение вершин конусов катка и кругового
рельса в одной точке, расположенной на оси вращения поворотной
платформы. Исходной нагрузкой, действующей на опору, является сила V со
стороны поворотной платформы.
Опорно-поворотные устройства на цилиндрических
катках находят более широкое применение на кранах вследствие их простого
изготовления. Однако цилиндрические катки при перемещении по рельсу,
кроме качения, имеют постоянное проскальзывание, связанное с поворотом
оси катка в горизонтальной плоскости, что увеличивает сопротивление
передвижению и изнашивание катков и рельса. Движение цилиндрического
катка по круговому рельсу можно представить как качение без
проскальзывания по прямым участкам АВ и ВС (рис. 10.19, а), причем каток
поворачивается относительно рельса в горизонтальной плоскости на угол d<p
(рис. 10.19, а, б).
Таким образом, вращение поворотной платформы на цилиндрических катках
малоопорного круга катания преодолевает следующие сопротивления:
сопротивление качению катка по круговому рельсу; сопротивление в
подшипниках оси катка основным (вертикальным) нагрузкам; сопротивление
скольжению катка по рельсу; сопротивление в подшипниках оси катка
дополнительным силам, действующим в плоскости поворотного устройства и
вызванным силами трения катка по рельсу.
Первые два сопротивления определяют аналогично сопротивлениям механизма
передвижения крана. Момент от этих сопротивлений, приведенный к оси
поворота платформы,
Сопротивление в многоопорных опорно-поворотных
устройствах.
Эти устройства на цилиндрических роликах представляют собой роликовую
обойму, установленную между верхним и нижним круговым рельсами. Обе
контактные зоны ролика с рельсами испытывают полную нагрузку. Аналогично
предыдущему при вращении поворотной платформы преодолеваются следующие
сопротивления: сопротивление качению ролика по нижнему и верхнему
круговым рельсам; сопротивление скольжению ролика по нижнему и верхнему
круговым рельсам.
Сопротивлениями сил трения на осях роликов от вертикальных нагрузок
можно пренебречь, так как расчетные нагрузки в них практически
отсутствуют.
Если роликовая обойма центрируется на центральной
цапфе, то в этой системе ролики следует выполнять безребордными. Если
роликовая обойма с ребордными роликами не центрируется на центральной
цапфе, то, кроме указанных сопротивлений, возникает сопротивление трению
в ребордах. Сопротивление трению в ребордах можно определить на базе
экспериментальных исследований.