Реферат: Механизмы передвижения подъемно-транспортных машин

--PAGE_BREAK--Б. Механизмы передвижения с канатной тягой
Механизмы передвижения с канатной тягой применяются главным образом для тележек башенных и кабельных кранов. Этот механизм, у которого на тележке находятся только ходовые колеса и блоки подъемного каната, характеризуется значительно меньшим весом и размерами тележки, а также возможностью ее движения по наклонному пути как рельсовому, так и канатному.

Тележка с канатной тягой наиболее распространенной конструкции (рис.9) представляет собой жесткую раму1 с двумя неподвижно закрепленными на ней осями2. На осях свободно вращаются обычно на подшипниках качения ходовые колеса3 и блоки4 подъемного каната5, один конец которого закреплен на металлоконструкции, а второй на барабане8 механизма подъёма. При качении тележки по рельсам происходит перекатывание подъемного каната по блокам, вызывающее дополнительные сопротивления движению.

Тяговой канат (или цепь)6, огибающий в конце хода тележки стационарный блок10, состоит из двух ветвей: верхней и нижней. Обе ветви прикреплены к раме тележки, а их противоположные концы— к тяговому нарезному барабану7 с двумя рабочими участками так, чтобы при вращении барабана одна из ветвей каната могла наматываться на барабан, а другая сматываться с него и тем самым осуществлять перемещение тележки. Места крепления ветвей каната на тяговом барабане определяются с учетом направления винтовых канавок на нем, соблюдения правильного без резкого излома схода каната и исключения возможности соприкосновения нижней ветви тягового каната с подъемным канатом крюковой обоймы9. Для этих же целей на укосине крана, по которой перемещается тележка, иногда устанавливается несколько стационарных отклоняющих канатных блоков.
2. Ходовая часть механизмов передвижения
Ходовые колеса для рельсовых путей.В ходовой части мостов и тележек кранов, предназначенной для рельсового передвижения, применяются различные типы ходовых колес. В соответствии с требованиями правил Госгортехнадзора ходовые колеса выполняются или устанавливаются так, чтобы исключалась возможность схода колес с рельсов. Основным типом ходовых колес являются колеса с двумя боковыми выступами —ребордами. На мостовых, консольных и велосипедных кранах допускается использование и безребордных колес, но с обязательной установкой дополнительных горизонтальных роликов, удерживающих колеса крана на рельсах.

Одноребордные колеса имеют ограниченное применение и могут использоваться для тележек, передвигающихся по ездовой балке, а также для наземных кранов, за исключением башенных, в том случае, если оба рельса пути расположены на одном уровне, а ширина колеи не превышает4 м, или при передвижении каждой стороны крана по двум рельсам, когда реборды колес, движущихся по этим рельсам, противоположны друг другу.

По назначению различают приводные (ведущие) и неприводные (ведомые) ходовые колеса. Получая принудительное вращение от механизма передвижения, приводные ходовые колеса благодаря силам сцепления между поверхностями ободьев и рельсов осуществляют перемещение крана или тележки. Неприводные колеса, являясь только опорными, свободно вращаются на своих осях.

По форме поверхности катания ходовые колеса подразделяются на цилиндрические, конические и бочкообразные. Цилиндрические колеса имеют преимущественное применение для тележек и мостов кранов. Однако при движении моста крана с неизбежными перекосами относительно подкрановых путей приводные цилиндрические колеса не способствуют центрированию его хода, а их реборды, все время набегая на головку рельса, повышают сопротивление передвижению и подвергаются быстрому износу.

При использовании приводных конических колес колесо отстающей стороны моста крана опирается на рельс окружностью большего диаметра. При одинаковой скорости вращения приводных конических колес отстающая сторона крана начинает передвигаться с более высокой скоростью и кран автоматически выравнивается на рельсах. Коническая поверхность катания целесообразна только для приводных колес четырехколесного мостового крана без балансиров, имеющего центральный привод. Хотя у конических приводных колес реборды в работе практически не участвуют, их наличие способствует предотвращению случайного схода крана с рельсов. Неприводные колеса изготовляют всегда цилиндрическими.

Размеры ободьев крановых колес выбираются по ГОСТ 3569—60. Для ходовых колес необходимо обеспечить чистоту обработки поверхности катания вместе с внутренними частями реборд не ниже 5-го класса, а точность изготовления по диаметру катания не ниже С4. С целью компенсации неточностей укладки крановых рельсов и установки ходовых колес ширина рабочей части их ободьев принимается больше ширины головки рельса: для двухребордных цилиндрических— на30 мм и конических— на40 мм, для колес тележек — 15—20 мм, для одноребордных колес— на30 мм.

Крановые ходовые колеса испытывают значительные нагрузки и являются быстроизнашиваемыми деталями, поэтому для обеспечения необходимой долговечности они изготовляются коваными из высокоуглеродистой стали. Поверхность катания колес должна быть подвергнута термообработке — закалке до твердости НВ300—350 на глубину не менее15 мм с постепенным переходом к незакаленному слою.

Ходовые колеса из чугунного литья по качеству не ниже марки СЧ15-32 допускается применять только на кранах с ручным приводом. Колеса больших диаметров для экономии дорогостоящих материалов рекомендуется изготовлять сборными, состоящими из ступицы, отлитой из низкоуглеродистой стали, и бандажа из качественной стали, надетого с натягом при нагреве.

Одноребордные конические (рис.10, а) и бочкообразные(10, б) колеса применяются на подвесных однорельсовых тележках. При качении конического колеса подвесной тележки происходит неизбежное его проскальзывание по наклонным боковым дорожкам нижнего пояса ездовой балки. Это проскальзывание является результатом различия в величине окружных скоростей конической поверхности качения колеса на линии контакта, из-за чего наблюдается повышенный износ и колес, и полок ездовой балки. Бочкообразные колеса, не обладая этим недостатком, менее чувствительны к перекосам рамы тележки.

В кранах применяется несколько способов установки ходовых колес. Наиболее распространен монтаж приводных ходовых колес на отдельных валах, а неприводных — на отдельных вращающихся осях. Корпуса подшипников изготовляются в виде отъемных или разъемных букс, которые на тележке крепятся к раме, а на мостах — к концевым балкам или балансирам. Применение отдельных валов и вращающихся осей, а также отъемных или разъемных букс намного упрощает сборку, разборку и смену элементов ходовой части. На рис.11 показаны приводное и неприводное ходовые колеса с отъемными буксами, установленные на роликовых подшипниках.

Для уменьшения сопротивления движению, повышения надежности и удобства эксплуатации ходовые колеса тележек и мостов кранов устанавливаются на подшипниках качения и значительно реже — на подшипниках скольжения. По действующему стандарту на ходовые колеса наибольший диаметр поверхности катания ходового колеса не должен превышать1000 мм.

Размеры ходовых колес предопределяют их несущую способность и величину наибольшей допускаемой нагрузки, которую они могут передать на рельсы. Поэтому установка тележек и мостов на четыре ходовых колеса возможна только для кранов малой грузоподъемности до50 Т. Для кранов грузоподъемностью 75—125 Т мост имеет8 ходовых колес, а при грузоподъемности 150 Ти выше — 16 ходовых колес. У тяжелых портальных кранов общее число ходовых колес достигает32 и даже40. Тележки кранов делают на4 и8 колесах, а при значительной грузоподъемности— на16 колесах. Установка мостов и тележек на8, 16 и на большем числе ходовых колес усложняет конструкцию ходовой части.

Необходимость обеспечения равномерного распределения нагрузки между колесами заставляет применять уравновешивающие балансиры, использование которых приводит к увеличению габаритной высоты концевой балки моста и уменьшению ее горизонтальной жесткости. В основу таких конструкций (рис.12) положены унифицированные двухколесные тележки— балансиры со съемными буксами. Шестнадцатиколесный кран имеет дваглавных1 и четыре малых2 балансира. Число приводных колес принимается равным1, 1/2 или1/4 от общего числа ходовых колес. Привод механизма передвижения должен при этом обеспечить синхронное вращение одной, двух или четырех (редко) пар приводных ходовых колес. Он может состоять из нескольких механизмов с центральным или с раздельным приводом.

Рельсы.Для кранов применяются различные типы рельсов. В качестве подкрановых и подтележечных рельсов используются:железнодорожные рельсы широкой и узкой колеи, специальные крановые рельсы, горячекатаная квадратная и прокатная полосовая сталь. Железнодорожные и крановые рельсы изготовляются из высокоуглеродистой стали и имеют скругленную головку. Крановые рельсы имеют стенку повышенной толщины и более широкую опорную плоскость, благодаря чему обеспечивается равномерная передача давления колес на верхний пояс подкрановой балки.

Выбор типа рельса зависит от режима работы крана, от типа и величины давления ходовых колес. Использование конических колес предопределяет установку рельсов со скругленными головками. Для цилиндрических колес основными типами являются железнодорожные и крановые рельсы. Рельсы из квадратной и полосовой стали применяют для кранов сравнительно небольшой грузоподъемности и при отсутствии специальных рельсов. Железнодорожные, козловые, портальные и велосипедные краны передвигаются главным образом по железнодорожным рельсам.

Рельсы крепят к подкрановым балкам или укладывают по типу железнодорожных путей па специальные основания. Существует два способа крепления рельсов: неподвижное и подвижное. Неподвижное крепление рельса к подкрановой балке, выполняемое при помощи сварки, допустимо для кранов с легким режимом работы. Основным рекомендуемым способом креплениясчитается подвижное. Это крепление позволяет осуществлять рихтовку (выравнивание) пути и обеспечивает удобную и сравнительно простую замену изношенных рельсов. Некоторые из способов крепления подкрановых рельсов приведены на рис.13. Железнодорожные рельсы часто закрепляют на подкрановой балке парными тяжами диаметром22—25 мм (рис.13, а), а специальные подкрановые рельсы — боковыми  накладками (рис.13, б). Парные тяжи и боковые накладки устанавливают с шагом, равным600—700 мм. Рельсы прямоугольного и квадратного профилей могут прикрепляться к балкам при помощи планок, вставляемых в пазы бруса (рис.13, в).

Расчет ходовых колес.Расчет ходовых колес заключается в проверке выбранных размеров (диаметра и ширины) поверхности катания обода колеса по величине напряжения смятия в месте его контакта с рельсом от максимально возможного давления ходового колеса на рельс. Тележки и мосты кранов, за исключением трехопорных конструкций, представляют собой четырехопорные один раз статически неопределимые системы. Для упрощения задачи с допустимым для практики приближением рама тележки и мост крана рассматриваются в виде статически определимых систем. Упрощенные статически определимые многоопорные системы имеют геометрическую и статическую симметрию 'и решаются методами простых разложений вертикальных сил или моментов. Максимальная нагрузка на рельс рассчитывается для колеса, относительно которого груз, тележка с грузом или стрела с грузом могут иметь наиболее невыгодное положение. Если тележка или мост крана опираются не на  четыре, а на большее число колес при помощи уравновешивающих балансиров, то величина наибольшей нагрузки на колесо уменьшается и становится равной:

<img width=«100» height=«37» src=«ref-1_510319852-1016.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">

где <img width=«33» height=«24» src=«ref-1_510320868-224.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030"> — наибольшая нагрузка, приходящаяся па одну из четырех балансирных опор тележки или крана; <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_510321092-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031"> — число ходовых колес в балансирной опоре.

Приведенные ниже зависимости для максимальных давлений на рельсы получены без учета качества изготовления и монтажа рам тележек или металлоконструкций мостов кранов, их упругости, а также упругости и состояния рельсовых путей.

Давление наопоры тележки. На рис.14 дана одна из возможных расчетных схем вертикальных давлений для четырехопорной тележки. Анализ этой схемы позволяет установить, что колесо В воздействует на рельс с наибольшей нагрузкой. В соответствии с принятым допущением:

<img width=«368» height=«49» src=«ref-1_510321295-7285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">
<img width=«302» height=«31» src=«ref-1_510328580-4840.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">

где<img width=«24» height=«23» src=«ref-1_510333420-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"> — вес тележки с ходовой частью и всеми механизмами;

Q—вес груза; <img width=«15» height=«23» src=«ref-1_510333630-201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">, <img width=«17» height=«23» src=«ref-1_510333831-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">, <img width=«17» height=«23» src=«ref-1_510334038-204.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037"> —расстояния от центра симметрии рамытележки О до ее центра тяжести <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510334242-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038"> и центра приложения веса груза <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_510334448-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">; a— ширина колеи ходовых колес; b — база ходовых колес.

При конструировании тележек следует стремиться к такому размещению всех механизмов на её раме, чтобы центр тяжести груженой тележки был расположен как можно ближе к центру симметрии рамы (точка О), находящемуся на равных расстояниях от ее колес. При этом давления колес тележки на рельсы примерно одинаковы.

Давления на опоры моста крана.Величины нагрузок на опоры моста крана зависят от положения тележки на нем.    Максимальные давления на рельсы возникают от тех колес моста, у концевой балки которых находится в этот момент тележка с номинальным грузом. В соответствии с приведенной схемой (рис.15) колесо В передает на рельс максимальное давление. На основе принятого метода расчета без учета податливости моста под колесами тележки можно получить выражение, определяющее это давление:

<img width=«273» height=«116» src=«ref-1_510334660-10759.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">

откуда

<img width=«387» height=«35» src=«ref-1_510345419-3718.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">

где <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_510349137-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"> — собственный вес моста крана, приложенный к центру тяжести, достаточно близко совпадающему с центром симметрии моста <img width=«25» height=«25» src=«ref-1_510349357-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">; <img width=«23» height=«23» src=«ref-1_510349577-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"> — вес ходовой части тележки, приложенный в центре тяжести тележки — в точке <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510334242-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045"> ; <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_510349994-201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046"> — расстояние от центра симметрии моста до центра тяжести тележки; L — колея ходовых колес моста (пролет крана); <img width=«23» height=«25» src=«ref-1_510350195-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"> — база ходовых колес моста.

Давления на опоры консольного настенногопередвижного крана. Ходовая часть консольного передвижного  крана (рис.16) выполнена в виде статически определимой системы, имеющей верхние и нижние опорные ролики с вертикальными осями, которые, передавая боковые давления на направляющие, обеспечивают устойчивость крана. Наибольшие давленая на опорах возникают при положении тележки с грузом на максимальном вылете L. Максимальные давления на вертикальные ходовые колеса и горизонтальные ролики равны:

<img width=«383» height=«26» src=«ref-1_510350410-2801.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">

Соответственно, давления на каждое ходовое колесо и горизонтальный ролик:

<img width=«228» height=«36» src=«ref-1_510353211-1854.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">

где. <img width=«23» height=«23» src=«ref-1_510349577-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050"> —вес тележки;<img width=«25» height=«25» src=«ref-1_510349137-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051"> — вес крана без тележки с грузом; <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510355496-202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> — число вертикальных ходовых колес;<img width=«20» height=«25» src=«ref-1_510355698-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053"> —число горизонтальных роликов на каждой опоре (обычно<img width=«20» height=«25» src=«ref-1_510355698-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">=2).

Давления на опоры тележки с канатной тягой.В конструкциях тележек с  канатной тягой вследствие геометрической симметрии (рис.9) вертикальное давление на каждое колесо тележки

<img width=«154» height=«27» src=«ref-1_510356112-1195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">
Расчетнаянагрузка от ходового колеса на рельс. Проверка размеров ходовых колес по контактным напряжениям является расчетом на выносливость (долговечность) и производится поэтому по некоторой эквивалентной расчетной нагрузке, учитывающей переменность давлений между ходовыми колесами и рельсами в зависимости от величины поднимаемого груза, положения его относительно ходовых колес, положения тележки на мосту крана и других факторов. Расчетная нагрузка определяется как часть максимально возможной нагрузки от колеса на рельс по формуле[7]:

<img width=«136» height=«26» src=«ref-1_510357307-1130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

где <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_510358437-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> — максимально возможная вертикальная нагрузка от ходового колеса на рельс; <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_510358655-222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> — коэффициент, учитывающий режим работы механизма передвижения крана (частоту приложения нагрузки, толчки и т. п.); <img width=«13» height=«17» src=«ref-1_510358877-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> — коэффициент переменности нагрузки;

<img width=«224» height=«59» src=«ref-1_510359071-2740.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">

где Q — вес поднимаемого груза; <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510361811-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061"> — собственный вес крана с тележкой или одной тележки с учетом веса грузозахватных устройств.

Значения коэффициента режима работы назначаются по таблице:
<img width=«387» height=«148» src=«ref-1_510362021-19879.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">

Напряжения смятия в месте контакта колеса с рельсом. В зависимости от первоначальной (до износа) формы поверхности катания колеса и рельса между ними возможны линейный и точечный контакты. Линейный контакт возникает при качении цилиндрического колеса по рельсу из прямоугольного и квадратного профилей или конических колес.подвесных тележек по нижнему поясу двутавровой балки. Точечный контакт возникает у цилиндрических (рис.17, а) и конических (рис.17, б) колес с рельсами, имеющими скругленную головку, а также при качении бочкообразных колес (рис.17, в и г) по рельсу прямоугольного профиля. Линейный контакт колеса с рельсом показан на рис,17, д и е.

Величина местных напряжений смятия при линейном контакте (в кГ/см2):

<img width=«292» height=«41» src=«ref-1_510381900-2144.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">

Величина местных напряжений смятия при точечном контакте (в кГ/см2):

<img width=«223» height=«66» src=«ref-1_510384044-2272.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">

где <img width=«37» height=«25» src=«ref-1_510386316-227.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065"> — расчетная нагрузка на колесо, кГ; <img width=«27» height=«25» src=«ref-1_510386543-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066"> — приведенный модуль упругости материалов колеса и рельса, кГ/см2; b — ширина поверхности катания обода колеса, см; r — радиус колеcа, см; <img width=«27» height=«24» src=«ref-1_510386760-204.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067"> — наибольший из двух радиусов rили <img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068"> контактирующихся поверхностей (см. рис.17), см; т
— коэффициент, выбираемый по таблице [1],в зависимости от отношения <img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">/r (при <img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070"><r ) или r/<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071"> (при r<<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">).

[2]
Значения коэффициента т:

<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">/r (r/<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510386964-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">)

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

т

0,97

0,72

0,6

0,54

0,49

0,47

0,44

0,42

0,4

0,39



Рекомендуемые данные для расчета ходовых колес

<img width=«434» height=«198» src=«ref-1_510388315-33566.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">
Приведенный модуль упругости

<img width=«110» height=«40» src=«ref-1_510421881-1201.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">

где <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_510423082-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077"> — модуль упругости материала колеса, кГ/см2; <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_510423289-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078"> —модуль упругости материала рельса, кГ/см2. Для стальных колес и рельсов

<img width=«203» height=«24» src=«ref-1_510423501-1359.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">
§ 3.Сопротивления передвижению кранов и тележек

При передвижении кранов и тележек возникают сопротивления в ходовой части, внешние сопротивления и сопротивления в элементах передач механизма. В зависимости от режима и условий работы крана эти сопротивления могут действовать в различных сочетаниях. При конструировании необходимо определять наиболее возможное и характерное для данного типа крана их сочетание. Значение числовых значении сопротивлении позволяет произвести расчет мощности электродвигателя, тормозных устройств, передач и других элементов.

При передвижении тележки или моста крана с приводными колесами по двухрельсовым путям с постоянной скоростью (установившийся режим) преодолеваются сопротивления от трения в ходовых колесах, от ветровой нагрузки и от возможного уклона рельсового пути. В момент пуска механизма передвижения (неустановившийся режим), кроме указанных сопротивлений, возникает сопротивление от сил инерции приводимых в движение масс. У механизмов с ручным приводом этим сопротивлением обычно пренебрегают.

Для однорельсовых консольных и велосипедных кранов необходимо также учитывать сопротивления в упорных роликах, воспринимающих горизонтальные нагрузки. В однорельсовых тележках возникают сопротивления, являющиеся результатом конусности колес и возможного поперечного смещения. Для тележек с канатной тягой электродвигатель механизма передвижения преодолевает, кроме того, сопротивления, характерные для этого механизма— в канатных блоках, от провисания тягового каната и ветровой нагрузки. В отдельных случаях следует также учитывать сопротивление от действия центробежных сил, возникающих при одновременной работе механизмов передвижения тележки и вращения крана.

Сопротивление от трения в ходовых колесаходнорельсовых и двухрельсовых кранов (рис.18). Этот вид сопротивлений слагается из трения качения ходовых колес по рельсам, трения в опорах, трения реборд колес о головки рельсов и трения торцов ступиц колес. При качении колес силы сопротивления вызывают моменты сопротивления движению, равные:

от трения качения колеса по рельсу

<img width=«105» height=«19» src=«ref-1_510424860-1020.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">

от трения в опорах колеса

<img width=«151» height=«28» src=«ref-1_510425880-1051.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">

где <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510361811-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">  собственный вес крана с тележкой для расчета механизма передвижения моста или одной тележки для расчета механизма передвижения тележки (в обоих случаях с учетом веса грузозахватных  устройств);
Коэффициент трения качения и ходовых колес по рельсам:


<img width=«447» height=«259» src=«ref-1_510427141-19958.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">


Коэффициент тренияfв опорах ходовых колес


<img width=«385» height=«136» src=«ref-1_510447099-16075.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">

Моменты сопротивления движению можно выразить в ином виде

<img width=«212» height=«32» src=«ref-1_510463174-1712.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">

  где <img width=«45» height=«23» src=«ref-1_510464886-257.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086"> — соответственно силы сопротивления от трения качения и тренияв опорах, отнесенные к поверхности катания ходо­вых колес; D

— диаметр поверхности катания ходового колеса. Эти силы сопротивления равны:

<img width=«142» height=«28» src=«ref-1_510465143-1097.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">

  <img width=«118» height=«32» src=«ref-1_510466240-1173.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">

Трение торцов ступиц колес, возникающее при их установке на подшипниках скольжения, и особенно трение реборд зависит от многих переменных факторов, не поддающихся достаточно точному математическому описанию. Поэтому принято пользоваться условными методами расчета, когда указанные сопротивления учитывают общим опытным коэффициентом трения реборд <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_510467413-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">, который вводится в формулы для момента или силы сопротивления движению.

<img width=«451» height=«243» src=«ref-1_510467623-37069.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090">
Тогда момент и сила сопротивления в ходовых колесах равны

<img width=«288» height=«27» src=«ref-1_510504692-2501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">




<img width=«282» height=«41» src=«ref-1_510507193-2413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">

  Если принять, что.приведенный к поверхности катания колеса обобщенный коэффициент сопротивления

<img width=«119» height=«38» src=«ref-1_510509606-1131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">

то силу сопротивления на ходовых колесах можно определить из выражения

<img width=«134» height=«17» src=«ref-1_510510737-1083.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">
Сопротивления от трения в горизонтальных упорных роликах и направляющих колесах.При качении безребордных упорных роликов по рельсам возникают сопротивления от трения качения и трения в их подшипниках. Максимальные значения этих сопротивлений возникают при максимальных горизонтальных давлениях, соответствующих у передвижных консольных кранов крайнему положению тележки (рис.16) и у велосипедных кранов — положению укосины, перпендикулярной к рельсовому пути. Учитывая воздействие максимального горизонтального   давления <img width=«36» height=«24» src=«ref-1_510511820-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095"> на каждую из опор консольного или велосипедного кранов, определяют сопротивление в упорных роликах:

<img width=«133» height=«19» src=«ref-1_510512033-1106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">

В этом выражении приведенный к поверхности катания упорного ролика коэффициент сопротивления

<img width=«123» height=«35» src=«ref-1_510513139-1263.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">
где <img width=«23» height=«25» src=«ref-1_510514402-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098"> — коэффициент трения качения упорных роликов по направляющим; <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_510514612-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099"> — приведенный коэффициент трения в подшипниках упорных роликов; <img width=«23» height=«25» src=«ref-1_510514824-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">, <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_510515038-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101"> — диаметр поверхности катания и диаметр цапфы оси упорных роликов.

В последние годы для мостовых кранов применяют безребордные ходовые колеса в различных сочетаниях с горизонтальными направляющими колесами.

Обычно упорные ролики устанавливают с внутренней стороны рельсов (рис.19). Для определения максимального горизонтального давления на упорные ролики можно воспользоваться одной из полученных ранее зависимостей. Без учета действия сил поперечного скольжения при центральном приводе механизма передвижения в соответствии с принятыми обозначениями

<img width=«166» height=«50» src=«ref-1_510515251-1699.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">

гдеN — давление приводного ходового колеса на рельс; <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_510516950-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103"> — коэффициент сцепления приводного колеса с рельсом; <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_510517149-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104"> —база ходовых колес моста крана;L—колея ходовых колес.

Сопротивление от ветровой нагрузки<img width=«23» height=«23» src=«ref-1_510517358-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">.Это сопротивление следует учитывать для кранов, работающих на открытых площадках, согласно методике, указанной в ГОСТ1451—65.

Сопротивление от уклона пути<img width=«23» height=«25» src=«ref-1_510517578-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">.Это сопротивление определяется для тех рельсовых путей, которые имеют уклон па достаточно большом протяжении.

Для значительных уклонов

<img width=«145» height=«22» src=«ref-1_510517795-1230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">

Для малых уклонов

<img width=«129» height=«26» src=«ref-1_510519025-1051.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">

где <img width=«19» height=«25» src=«ref-1_510520076-204.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109"> — угол наклона рельсового пути, град; <img width=«15» height=«15» src=«ref-1_510520280-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110"> — уклон пути.

Уклон пути <img width=«15» height=«15» src=«ref-1_510520280-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">=0,002—0,003 учитывается при подсчете мощности электродвигателя только для кранов, передвигающихся по путям на шпальном основании. При проверке электродвигателя на кратковременную перегрузку и время пуска, при проверке запаса сцепления и определении тормозного момента уклон путей принимается по таблице[2]:


[2]
Уклон подкрановых путей

Уклон путей

Пути с железобетонным фундаментом на металлических балках

Пути с щебёночным

основанием, деревянные шпалы

Подтележечные пути на мосту крана

<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_510520280-194.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">

0,001

0,002

0,002


Сопротивление движению подъемного и тягового канатов тележек с канатной тягой.Специфическое для тележек с канатной тягой (рис.9) сопротивление состоит из сопротивления в блоках подъемного каната и сопротивления от провисания тягового каната, имеющего максимальное значение при подходе тележки к крайнему у блока10 положению.

Для рассматриваемой схемы при подвешивании грузаQ на

двух ветвях канатов

<img width=«99» height=«23» src=«ref-1_510520862-725.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">

При движении тележки вправо

<img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510521587-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">=<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_510521798-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115"><img width=«19» height=«24» src=«ref-1_510521990-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">

где <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510521587-211.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">, <img width=«19» height=«24» src=«ref-1_510521990-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118"> —натяжения в ветвях канатов;<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_510521798-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119"> —коэффициент сопротивления блока.

Из решения двух последних уравнений:

<img width=«100» height=«40» src=«ref-1_510522817-739.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">

Далее, по аналогии

<img width=«137» height=«38» src=«ref-1_510523556-1288.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">

<img width=«120» height=«32» src=«ref-1_510524844-1072.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">

Сопротивление в блоках подъемного каната определяется как разность

<img width=«191» height=«36» src=«ref-1_510525916-1712.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">

для груза, подвешенного на а ветвях (а в этих механизмах является четным числом),

<img width=«195» height=«44» src=«ref-1_510527628-1850.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">

Горизонтальные составляющие натяжения тягового органа, приложенные к тележке в сторону, обратную движению, и к тяговому барабану по направлению движения, равны:

<img width=«123» height=«41» src=«ref-1_510529478-990.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">

где<img width=«29» height=«24» src=«ref-1_510530468-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126"> 
— погонный вес тягового органа; <img width=«25» height=«24» src=«ref-1_510530683-205.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127"> — наибольшее возможное расстояние между барабаном7 и креплением тягового органа ка тележке1 (рис. 9); y—стрела провеса тягового органа, обычно принимаемая у = (0,1—0,15) м или

<img width=«138» height=«35» src=«ref-1_510530888-1198.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">

Поскольку натяжение <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_510532086-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">, воздействующее на тележку, препятствует движению, а <img width=«35» height=«24» src=«ref-1_510532086-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130"> на барабане, уменьшенное на величину потерь, через нижнюю ветвь тягового органа и блок10 способствует ее движению, то сопротивление от провисания тягового органа

<img width=«278» height=«20» src=«ref-1_510532522-1888.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">

где <img width=«28» height=«25» src=«ref-1_510534410-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">,<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_510521798-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133"> — соответственно коэффициенты сопротивлений барабана н концевого блока10 при огибании их тяговым канатом.

Полное статическое сопротивление.Полное статическое сопротивление передвижению кранов и тележек, действующее на наружном диаметре ходовых колес, в общем случае равно:

  для двухрельсовых кранов и тележек с приводными колесами

<img width=«146» height=«22» src=«ref-1_510534818-1202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">

  для однорельсовых консольных н велосипедных кранов с приводными колесами.

<img width=«195» height=«26» src=«ref-1_510536020-1512.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135">

  для тележек с канатной тягой

<img width=«232» height=«22» src=«ref-1_510537532-1730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">

Для двухрельсовых кранов с горизонтальными направляющими колесами (<img width=«20» height=«25» src=«ref-1_510467413-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">= 1,0)

  <img width=«184» height=«28» src=«ref-1_510539472-1460.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">

Составляющие сопротивления <img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510540932-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139"> определяют по приведенным выше зависимостям. При подсчете полного статического сопротивления необходимо учитывать, что краны, установленные в помещениях, не испытывают ветровой нагрузки.

Полное статическое сопротивление передвижению однорельсовых тележек.Движение однорельсовых тележек по подвесным путям характеризуется наличием сопротивлений от трения качения и трения в подшипниках ходовых колес, сопротивлений при качении конических и бочкообразных колес по наклонным полкам рельса, а также сопротивлений при перекосе тележки и при ее передвижении по кривым участкам пути. Сопротивление от трения качения колес и в опорах<img width=«20» height=«23» src=«ref-1_510541146-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140"> и <img width=«21» height=«23» src=«ref-1_510541359-220.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141"> рассчитывается по формулам(1) и(2).

Качение конического колеса по наклонной полке сопровождается потерями на проскальзывание вследствие неравенства скоростей на линии контакта образующей конуса с рельсом. Величину сопротивлений от проскальзывания можно найти из уравнения моментов сил, действующих относительно точки<img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510334242-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142"> (рис.20) на окружности среднего радиуса R:

<img width=«275» height=«33» src=«ref-1_510541785-2217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">


    продолжение
--PAGE_BREAK--

<img width=«191» height=«33» src=«ref-1_510544002-1596.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">

<img width=«173» height=«18» src=«ref-1_510545598-1470.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1038">где<img width=«17» height=«23» src=«ref-1_510547068-204.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">= 0,15—0,20 — коэффициент трения скольжения колеса по полкам ездовой балки; <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_510547272-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">— угол наклона полок ездовой балки; D
— средний диаметр обода колеса; b — ширина обода колеса. Для нормальных прокатных профилей угол наклона полок <img width=«20» height=«23» src=«ref-1_510547272-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">= 8°(tg8=0,14).
При движении однорельсовых тележек в результате неравномерного распределения давлений между колесами, неточной сборки и вследствие других причин возникают перекосы даже на прямых участках пути. Вследствие перекоса на угол <img width=«28» height=«25» src=«ref-1_510547686-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148"> (рис.21) колесо стремится передвинуться по линии <img width=«32» height=«23» src=«ref-1_510547901-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">. Однако удерживаемое ребордой, соприкасающейся в точке а с кромкой полки, колесо катится по рельсу в направлении его продольной оси <img width=«31» height=«23» src=«ref-1_510548124-218.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">,Каждый полный оборот колеса благодаря этому на пути <img width=«32» height=«23» src=«ref-1_510547901-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">=<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_510548565-195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">Dсопровождается его поперечным скольжением на величину <img width=«36» height=«23» src=«ref-1_510548760-231.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">=<img width=«15» height=«15» src=«ref-1_510548565-195.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">Dtg<img width=«28» height=«25» src=«ref-1_510547686-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">.Работа сил трения от поперечного скольжения колес тележки на пути <img width=«32» height=«23» src=«ref-1_510547901-223.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">
Отсюда сопротивление движению тележки только от поперечного скольжения колес

<img width=«223» height=«33» src=«ref-1_510549624-1782.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">

Перекос тележки вызывает, кроме того, дополнительные сопротивления от трения реборд колес. Так как реборда колеса давит на кромку рельса с силой<img width=«72» height=«24» src=«ref-1_510551406-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">,то сила трения, приложенная кнекоторойточке а,

<img width=«127» height=«24» src=«ref-1_510551693-1007.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">

Следовательно, уравнение моментов сил относительно точки О дает возможность определить силу сопротивления от трения в ребордах

<img width=«152» height=«30» src=«ref-1_510552700-1444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">

гдеh—плечо приложения к ободу колеса силы трения относительно точки его поворота;D—диаметр колеса.

По данным исследований в среднем2h/D=0,4—0,7.Сопротивление движению тележки при перекосе колес принимает вид

<img width=«133» height=«26» src=«ref-1_510554144-1236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">

В ряде случаев для прямых участков пути сопротивления от трения на ребордах колес<img width=«32» height=«24» src=«ref-1_510555380-224.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162"> в связи с неопределенностью их действия, аналитическим путем не рассчитываются. Кроме того, угол перекоса тележки <img width=«28» height=«25» src=«ref-1_510547686-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">, зависящий от многих факторов и в том числе от величины зазора между ребордами и кромками полок ездовой балки, величины базы и конструкции тележки, имеет определенное значение для каждого конкретного случая. Учитывая это, оценку всех видов дополнительных сопротивлений от перекоса ребордной тележки на прямолинейном рельсе можно произвести коэффициентом <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510555819-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164"> по отношению к полному сопротивлению движения тележки без перекоса колес. Тогда величина сопротивления движению тележки от перекоса выразится формулой

<img width=«188» height=«27» src=«ref-1_510556027-1408.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">
Значения коэффициента <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510555819-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">

Конструкция тележки Тип опор колес
подшипники скольжения

подшипники качения

Жесткая база, внутренние реборды........……..

Жесткаябаза наружные реборды...........……… Наружныереборды, шарнирное соединение колесных пар............................................……..

1,0

0,6

---

0,7

0,4

1,5



При перемещении подвесных тележек по криволинейным путям также возникает аналогичное рассмотренному выше (рис.21) поперечное скольжение колес по полкам балки и соответствующее ему сопротивление движению. В этом случае угол между плоскостью колес и направлением криволинейного рельса можно определить по приближенной зависимости:

<img width=«110» height=«36» src=«ref-1_510557643-999.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">

где <img width=«16» height=«23» src=«ref-1_510558642-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168"> —величина жесткой базы тележки; <img width=«24» height=«23» src=«ref-1_510558841-213.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169"> —радиус поворота криволинейного участка.

Обычно принимают <img width=«71» height=«23» src=«ref-1_510559054-275.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170"> м, а<img width=«95» height=«45» src=«ref-1_510559329-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">. Отсюда, по аналогии сопротивление движению на криволинейном участке рельса без учета потерь в ребордах

<img width=«156» height=«39» src=«ref-1_510559663-1513.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">

Для определения сопротивления от трения в ребордах можно воспользоваться уже выведенной формулой<img width=«32» height=«24» src=«ref-1_510555380-224.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">.

Полное статическое сопротивление передвижению однорельсовых тележек с коническими ребордными колесами с учетом ветровой нагрузки и уклона равно:

на горизонтальном прямом пути

  <img width=«294» height=«61» src=«ref-1_510561400-3648.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">

  на горизонтальном криволинейном участке пути

<img width=«295» height=«22» src=«ref-1_510565048-2069.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">

Сопротивление преодоления сил инерции приводимых в движение масс. Эти сопротивления возникают при пуске механизма передвижения, электродвигатель которого, кроме полного статического сопротивления, преодолевает также сопротивления от сил инерции элементов приводного механизма, кранаили тележки и массы груза.

Момент сопротивления от сил инерции вращающихся масс, приведенный к валу электродвигателя:

<img width=«344» height=«36» src=«ref-1_510567117-2907.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">

гдеJи<img width=«51» height=«24» src=«ref-1_510570024-257.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177"> — соответственно момент инерции и маховой момент масс, вращающихся на быстроходном валу механизма;

<img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510570281-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178"> и<img width=«16» height=«23» src=«ref-1_510570488-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179"> —угловая скорость вала электродвигателя рад/сек иоб/мин;t —время, сек.

Сила сопротивления и момент сопротивления, приведенные к валу ходовых колес, от сил инерции поступательно движущихся масс равны:

<img width=«88» height=«29» src=«ref-1_510570685-815.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">

и

<img width=«186» height=«34» src=«ref-1_510571500-1623.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1039">

гдеm — масса крана с тележкой и грузом или тележки с грузом

m
=<img width=«52» height=«44» src=«ref-1_510573123-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">;     <img width=«27» height=«41» src=«ref-1_510573410-250.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">— ускорение поступательного движения при пуске крана или тележки;D—диаметр ходового колеса;Q — вес номинального груза;<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510573660-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183"> — собственный вес кра­на с тележкой для расчета механизма передвижения моста или одной тележки для расчета механизма передвижения тележки (в обоих случаях с учетом веса грузозахватных устройств);g — ускорение силы тяжести.

Если принять, что разгон механизма происходит с постоянным ускорением, то

<img width=«95» height=«33» src=«ref-1_510573868-859.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">

Рабочая скорость движения тележки или крана при установившемся режиме работы (в м/сек}:

<img width=«87» height=«36» src=«ref-1_510574727-790.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">

где <img width=«17» height=«23» src=«ref-1_510575517-200.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">—среднее время пуска механизма, сек; <img width=«19» height=«23» src=«ref-1_510355496-202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187"> 
— угловая скорость вращения ходового колеса, об/мин.

После подстановки в формулу для определения момента инерции выражений дляj иuполучаем:

<img width=«150» height=«35» src=«ref-1_510575919-1544.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">
Сопротивления движению механизма передвижения, приве­денные к валу электродвигателя.Момент от полного статического сопротивления<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510540932-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189"> на валу приводных ходовых колес

<img width=«107» height=«42» src=«ref-1_510577677-864.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">

Для тележек с канатной тягой определяется момент на приводном барабане7 (см. рис.9), имеющем диаметр<img width=«23» height=«24» src=«ref-1_510578541-209.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">,

<img width=«123» height=«41» src=«ref-1_510578750-1156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">

Эти моменты, приведенные к валу электродвигателя, имеющему<img width=«16» height=«23» src=«ref-1_510570488-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193"> об/мин,равны:

  <img width=«200» height=«92» src=«ref-1_510580103-3134.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">

гдеi—передаточное число привода механизма;<img width=«20» height=«24» src=«ref-1_510583237-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195"> — к.п.д. механизма.

Определение приведенного к валу электродвигателя момента от сил инерции поступательно движущихся частей <img width=«36» height=«24» src=«ref-1_510583440-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196"> аналогично определению статического момента сопротивления. Тогда,

<img width=«104» height=«37» src=«ref-1_510583666-1025.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">

Так как

<img width=«74» height=«36» src=«ref-1_510584691-578.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">

то

<img width=«152» height=«38» src=«ref-1_510585269-1595.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">

Таким образом, для периода пуска с постоянным ускорением среднийпусковой момент,развиваемый электродвигателем механизма передвижения,

<img width=«180» height=«28» src=«ref-1_510586864-1399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">

Отсюда

  <img width=«333» height=«42» src=«ref-1_510588263-3395.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">

<img width=«188» height=«44» src=«ref-1_510591658-1827.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202">

  где<img width=«55» height=«24» src=«ref-1_510593485-264.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">— приведенный к валу электродвигателя маховой момент всего механизма передвижения при пуске

<img width=«253» height=«36» src=«ref-1_510593749-2550.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">

Выражение(13) используют при определении мощности, по которой производят выбор электродвигателя по каталогу. В механизмах с канатной тягой из-за небольших скоростей движения и малых поступательно движущихся масс момент <img width=«36» height=«24» src=«ref-1_510583440-226.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205"> не оказывает большого влияния на пусковые режимы.

§ 4.Проверка запаса сцепления при пуске

В период пуска механизма передвижения приводные колеса, взаимодействуя с рельсами, приводят в движение тележку или кран. Для обеспечения нормальной работы необходимо, чтобы приводные колеса перекатывались по рельсам без скольжения (пробуксовки). Поэтому при расчете механизмов передвижения необходимо обеспечить определенное соотношение между силами сцепления ходовых колес с рельсами и движущей силой, приложенной к ободьям этих колес.

Расчетным случаем является работа механизма без груза, когда давление на приводные колеса уменьшено, а следовательно. уменьшена и сила сцепления, которая при этом равна:

<img width=«83» height=«20» src=«ref-1_510596525-720.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">

где<img width=«15» height=«17» src=«ref-1_510597245-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207"><img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510573660-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">—сцепной вес, т.е. часть веса крана<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510573660-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209"> с тележкой без груза при расчете механизма передвижения крана или часть веса тележки<img width=«21» height=«24» src=«ref-1_510573660-208.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210"> без груза при расчете ее механизма передви­жения, действующая на приводные ходовые колеса; <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_510516950-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211"> — коэффициент сцепления колеса с рельсом. Коэффициент сцепления принимается равным: <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_510516950-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">=0,12 для кранов, работающих на открытом воздухе; <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_510516950-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">=0,2 для кранов, работающих в помещении при условии невозможности попадания влаги; <img width=«15» height=«17» src=«ref-1_510516950-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">=0,25—для кранов, работающих с песочницами.

Для тележек без поворотных стрел и мостов кранов сцепной вес с некоторым приближением можно принять:

<img width=«95» height=«31» src=«ref-1_510598852-916.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">

где т'—число приводных ходовых колес; п'—общее число ходовых колес.

Работа в период пуска без проскальзывания (пробуксовывания) приводных ходовых колес обеспечивается при соблюдении неравенства
<img width=«163» height=«58» src=«ref-1_510599768-1910.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">

откуда коэффициент запаса сцепления

<img width=«120» height=«36» src=«ref-1_510601678-1166.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">

Сила внешнего статического сопротивления<img width=«27» height=«24» src=«ref-1_510602844-212.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218"><img width=«23» height=«23» src=«ref-1_510603056-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219"> определяется для передвижения крана или тележки без груза(Q=0).В ответственных случаях запас сцепления следует рассчитывать по фактической нагрузке на приводные колеса с учетом наименее выгодного расположения тележки. Для этого можно использовать приведенную выше методику определения давления на ходовые колеса. При раздельном приводе запас сцепления проверяют для приводных колес каждой стороны отдельно.

Сила внешнего статического сопротивления меньше силы полного статического сопротивления передвижению без нагрузки кранов и тележек  <img width=«29» height=«24» src=«ref-1_510603273-219.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220"> на величину сопротивления от трения в опорах приводных колес<img width=«23» height=«23» src=«ref-1_510603056-217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221">,которое в данном случае рассматривается в качестве внутреннего сопротивления, не оказывающего влияния на сцепление приводных колес с рельсами. Таким образом,

<img width=«123» height=«18» src=«ref-1_510603709-857.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">

где

<img width=«123» height=«32» src=«ref-1_510604566-1196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">

f—коэффициент трения в опоре;d—диаметр цапфы вала;D— диаметр поверхности катания ходового колеса.

Сопротивление от силы инерции поступательно движущихся масс крана или тележки при работе без груза

<img width=«90» height=«23» src=«ref-1_510605762-752.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224">

При подстановке соответствующих выражений в формулу

для k<img width=«15» height=«25» src=«ref-1_510606514-191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225"> получаем расчетную зависимость

<img width=«170» height=«49» src=«ref-1_510606705-1746.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226">

гдеj<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510608451-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227"> —возможное ускорение, определяемое в общем случае действительной характеристикой установленного электродвигателя.

Для определения времени пуска электродвигателя механизма передвижения можно воспользоваться рекомендуемой формулой[16]:

  <img width=«118» height=«36» src=«ref-1_510608638-1321.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">

где <img width=«17» height=«23» src=«ref-1_510609959-199.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">=п<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510610158-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230"> —номинальная скорость вращения вала электродвигателя, об/мин; М<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510610158-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231">—номинальный момент электродвигателя,

кГм;

t<img width=«23» height=«24» src=«ref-1_510610538-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1232">  —относительное время пуска для нормальных крановых

систем управления.

Между номинальным моментом (в кГм), номинальной мощностьюN<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510610158-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1233"> (в квт} и номинальным числом оборотов n<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510610158-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1234"> вала электродвигателя имеется зависимость в виде

<img width=«123» height=«35» src=«ref-1_510611114-1010.coolpic» v:shapes="_x0000_i1235">

Относительное время пуска, являясь безразмерной величеной, определяется методом графического интегрирования пусковых графиков или с помощью кривыхtп.o=f(a),вычисленных для различных электродвигателей (рис.22). Параметр a характеризует относительную загрузку электродвигателя в период пуска:

<img width=«69» height=«37» src=«ref-1_510612124-722.coolpic» v:shapes="_x0000_i1236">

где М<img width=«9» height=«24» src=«ref-1_510612846-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1237"> —момент статического сопротивления механизма передвижения, приведенный к валу электродвигателя.

Для установленного на механизме передвижения электродвигателя по каталогу определяется максимальный пусковой момент М<img width=«25» height=«24» src=«ref-1_510613032-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1238">,вычисляется номинальный момент М<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510610158-190.coolpic» v:shapes="_x0000_i1239">, коэффициент загрузки aи по графикам (рис.22) определяется относительное время пускаt<img width=«23» height=«24» src=«ref-1_510610538-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1240">.Затем по формуле (15) определяется фактическое время пуска  t<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510608451-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1241"> и по зависимости

<img width=«54» height=«31» src=«ref-1_510613808-579.coolpic» v:shapes="_x0000_i1242">—среднее ускорение при пуске. Это ускорение не должно превышать рекомендуемых значений, приведенных в табл.[3]

При приближенных расчетах время пуска можно определить по формуле

<img width=«155» height=«35» src=«ref-1_510614387-1623.coolpic» v:shapes="_x0000_i1243"> 

При проверке запаса сцепления необходимо тем же способом найти максимальное ускорение, которое возникает в процессе пуска механизма передвижения крана, работающего без груза(Q=0).В этом случае момент статического сопротивления определяется по уравнению(12), в которое вместоWсследует подставить статическое сопротивление механизма передвижения при работе без грузаWc.o
.


[3]
Ускорения при пуске механизмовпередвижения (ориентировочные данные)

Механизмы и их характеристики

Ускорениеj<img width=«13» height=«23» src=«ref-1_510608451-187.coolpic» v:shapes="_x0000_i1244"> , м/ceк<img width=«11» height=«20» src=«ref-1_510616197-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1245">

Механизмы кранов, трапспортирующие жидкий металл ...............

Механизмы передвижения кранов и тележек, имеющих сцепной вес, равный25% от полного веса…

Механизмы передвижения кранов и тележек, имеющих сцепной вес, равный50% от полного веса…

Механизмы передвижения кранов,

Имеющих сцепной вес, равный100% от полного веса.................

0,1
0,2-0,4
0,4-0,7
0,8-1,4



§ 5.Торможение механизмов передвижения

Процесс торможения механизма передвижения состоит в преодолении сил инерции его поступательно движущихся и вращающихся элементов за счет момента, развиваемого тормозом, и момента от всех внутренних и внешних сопротивлений. Остановка механизмов передвижения без тормозов только под действием внешних и внутренних сопротивлений применяется крайне редко и в основном при использовании ручного привода или для тихоходных кранов. Необходимость установки тормозов на механизмах передвижения кранов и тележек со скоростями движения более32 м/мин указана в Правилах Госгортехнадзора.

При остановке механизма передвижения тормозное устройство преодолевает инерцию поступательно движущихся масс крана и тележки, а также вращающихся масс привода. Процессу торможения способствуют все внешние и внутренние сопротивления движению, возникающие при работе механизма и уменьшающие требуемый тормозной момент, величина которого назначается при условии исключения возможности буксования приводных ходовых колес на рельсах.

  С достаточной точностью принято считать, что в течение одного процесса торможения тормозной момент остается постоянным. Благодаря этому торможение механизма передвижения совершается с постоянным замедлением. По аналогии с процессом пуска тормозной момент при механическом торможении можно определить без учета гибкого подвеса груза из уравнения приведенных к валу электродвигателя (тормозного шкива) моментов

<img width=«205» height=«24» src=«ref-1_510616385-1603.coolpic» v:shapes="_x0000_i1246">

или

<img width=«172» height=«35» src=«ref-1_510617988-1657.coolpic» v:shapes="_x0000_i1247">

где(GD2)т—приведенный к валу электродвигателя маховой момент всего механизма передвижения при торможении; M
c.min
— момент от минимально возможного статического сопротивления, приведенный к валу электродвигателя, вращающегося со скоростью <img width=«16» height=«23» src=«ref-1_510570488-197.coolpic» v:shapes="_x0000_i1248">;l<img width=«11» height=«23» src=«ref-1_510619842-185.coolpic» v:shapes="_x0000_i1249">— время торможения.

Приведенный маховой момент при торможении, когда груз расположен в крайнем верхнем положении, равен:

  <img width=«288» height=«32» src=«ref-1_510620027-2465.coolpic» v:shapes="_x0000_i1250">

При определении момента сопротивления необходимо исходить из наиболее неблагоприятного случая работы, когда торможение происходит при движении по ветру и под уклон. Тогда,

      продолжение
--PAGE_BREAK--