БУФЕРА И УПОРЫ для ограничения перемещения
кранов и грузовых тележек
Для ограничения перемещения кранов и грузовых тележек по рельсовым
путям, а также для ограничения верхнего положения стрел применяют упоры.
Краны на рельсовом ходу и грузовые тележки для уменьшения ударных
нагрузок при их подходе к упорам или друг к другу снабжают буферами. При
полностью исправных тормозах и концевой автоматической защите кранов
установка буферов позволяет расширить рабочий ход крана или тележки, а
при возможной неисправности тормозов и автоматической защиты повысить
надежность и безопасность работы кранов.
Качество буфера оценивают по энергоемкости—количеству энергии, которое
буфер способен накопить за счет упругой деформации или поглотить,
рассеять энергию, и коэффициентом поглощения — отношением поглощенной
энергии к энергоемкости. Для буфера, имеющего малый коэффициент
поглощения, характерна большая отдача, поскольку после сжатия буфера
большая часть энергии удара снова переходит в кинетическую энергию крана
или тележки.
Если на рельсовом пути работает один кран, то буфера устанавливают на
концевых упорах; при работе двух и более кранов на одном пути буфера
располагают на кранах — по два буфера с каждой стороны. В этом случае
буфера прикрепляют к концевым балкам моста или крайним ходовым тележкам.
В грузовых тележках используют в основном один буфер двустороннего
действия.
В кранах находят применение деревянные, резиновые, пружинные,
пружинно-фрикционные и гидравлические буфера. Вместо буферов начали
применять так называемые тупиковые упоры — отрезки рельсового пути,
плавно поднимающиеся вверх. При наезде на тупиковый упор кинетическая
энергия крана переходит в потенциальную энергию поднятой массы крана,
что предотвращает жесткий удар по упорам.
Деревянные буфера, состоящие из набора брусков, используют только на
кранах с ручным приводом.
Резиновые буфера могут быть выполнены монолитными, состоящими из одного
целого куска резины, закрепленного в стальном фланце (рис. 14.13, а) или
наборными из нескольких круглых резиновых пластин, соединенных болтами
(рис. 14.13, б).
Резиновые буфера обладают хорошей поглощающей способностью, так как
30—50 % кинетической энергии крана переходит в теплоту благодаря силам
внутреннего трения резины. Энергоемкость буфера сравнительно невелика:
при деформации, составляющей 50 %, 1 см8 резины может поглотить энергию
1,8 Дж. С учетом этого фактора эти буфера применяют при скорости удара
до
1 м/с для кранов небольшой грузоподъемности (до 5 т) и малых пролетов.
Наиболее часто в кранах применяют простые по конструкции пружинные
буфера из одной или нескольких винтовых пружин (рис. 14.14). Эти буфера
имеют незначительный коэффициент погло-щения и сравнительно небольшую
энергоемкость: один килограмм винтовой пружины способен накопить 2 Дж
энергии упругой деформации. Поэтому в крупных кранах эти буфера имеют
значительные размеры.
Рис. 14.13. Резиновые буфера:
а — монолитный; б — наборный
Рис. 14.14. Пружинный буфер козлового крана
грузоподъемностью 10 т
Пружинно-фрикционные буфера имеют очень высокий коэффициент
поглощения (0,6 ... 0,7). Однако они отличаются сложностью конструкции и
трудно поддаются расчету ввиду некоторой неопределенности при
определении работы сил трения [171.
Наиболее совершенными являются гидравлические буфера, имеющие большую
энергоемкость при ограниченных размерах и коэффициент поглощения,
близкий к единице. Гидравлический буфер (рис. 14.15) представляет собой
наполненный жидкостью цилиндр 1, в котором перемещается поршень 2 с
полым штоком 5. К стенке цилиндра консольно прикреплен профилированный
палец 3. При ударе крана или концевого упора о боек 6 поршень
выдавливает жидкость из цилиндра, которая через кольцевую щель
перетекает в полость штока. Кинетическая энергия крана гасится за счет
упругой деформации возвратной пружины 4 и главным образом за счет работы
сил трения, возникающих при перетекании жидкости через узкую щель.
При расчете буферов принимают следующие основные положения: удар крана
воспринимается одновременно двумя буферами, установленными на двух
концевых балках; потенциальная энергия упругой деформации крановой
металлоконструкции при ударе о буфера мала по сравнению с кинетической
энергией крана;