Основи розрахунку механізму пересування

Механізмами пересування називаються механізми, що забезпечують горизонтальний рух вантажопідйомної машини або її частини (візки). Залежно від типу вантажопідйомної машини розрізняють механізми пересування для рейкових, безрейкових і канатних шляхів. Рейкові шляхи мають мостові, козлові, консольні, баштові, а також пересувні талі і візки.

Навантаження, діючі на вантажопідйомні машини. При розрахунку деталей на міцність враховуються наступні навантаження, діючі в різних з'єднаннях: вага вантажу разом з вантажозахватними пристосуваннями; вага самої машини (елемента); навантаження, що виникають в елементах при монтажі і транспортуванні; сили інерції при обертальному і поступальному ходу в період несталого руху; сила вітру; снігове навантаження і ожеледь; сейсмічні навантаження (для високих кранів).

Монтажні і транспортні навантаження виникають при монтажі і транспортуванні кранів залізничним, автомобільним, а в деяких випадках і морським транспортом. Монтажні навантаження визначають за даними проекту монтажу. При транспортуванні враховують додаткові вертикальні і горизонтальні сили, що виникають при поштовхах вагонів, нерівностях дорогі, на кривих ділянках шляху і інше.

Сили інерції при поступальній ході визначають, виходячи з маси і середнього прискорення вантажу. Моменти інерційних сил для випадку обертального руху тіл з розподіленою масою

, кг×м².

Вітрові навантаження роблять істотний вплив на міцність і стійкість кранів, що працюють на відкритому повітрі. Їх враховують для робочого і неробочого стану крана. Розподілене вітрове навантаження на навітряну поверхню конструкції крана розглядають в зоні його висоти і визначають

де

– швидкісний натиск повітря на висоті 10 м над поверхнею землі;

– поправочний коефіцієнт на зростання швидкісного натиску залежно від висоти над поверхнею землі;

Розрахунок механізму пересування (візка і крана)полягає у виборі схеми; визначенні статичних навантажень на ходові колеса механізмів візка або крана; виборі колісних установок (визначенні діаметра ходового колеса і номер рейки).

Схему з тихохідним трансмісійним валом (рис. 61) використовують для пересування тихохідних візків або кранів з невеликим прольотом (6 метрів).

За цією схемою на середній частині моста установлюють привід механізму пересування, що складається з електродвигуна, редуктора і муфти.

Вихідний вал з'єднується з трансмісійним валом, зібраним з окремих секцій, які з'єднуються муфтами і установлюються на підшипниках. За допомогою муфт трансмісійний вал з'єднується з валами ходових коліс і передає найбільший крутний момент. Тому вал, муфти і опори вала мають великі розміри і масу.

Схему з швидкохідним трансмісійним валом (рис. 62) рекомендується використовувати при великих прольотах (від 12, 18 м).

За цією схемою трансмісійний вал має те ж число оборотів, що і двигун, і тому передає мінімальний крутний момент. Розміри муфт, підшипників і діаметр трансмісійного вала в цьому випадку мінімальні.

Рис. 62 - Схема з швидкохідним трансмісійним валом

Необхідне передавальне число приводу реалізується в двох однакових редукторах, установлених біля кінцевих балок моста крана. Вихідний вал редуктора сполучений муфтою з валом ходових коліс. Металоконструкція моста при цьому типі механізму пересування повинна мати підвищену жорсткість.

У схемі з роздільним приводом (рис. 63) трансмісійний вал, який збільшує трудомісткість виготовлення крана і його вагу, замінюють без трансмісійним (роздільним) приводом кінцевих балок моста.

За цією схемою кожна кінцева балка моста приводиться в рух самостійним приводом. Між приводами не передбачено ніяких (електричних або механічних) зв'язків, окрім самої конструкції.

Швидкість самих балок автоматично вирівнюється. В процесі руху крана з роздільним приводом відбувається перерозподіл навантажень між двигунами за рахунок горизонтальної жорсткості металоконструкції моста і сил зачіплення ходових коліс з рейками. І хоча ця схема має два двигуни, два редуктори і два гальма, вона стає значно простішою і легшою.

Число ходових коліс залежить від вантажопідйомності і прольоту крана. У кранах невеликої вантажопідйомності застосовують чотири ходові колеса, в кранах великої вантажопідйомності число ходових коліс збільшується, і для рівномірного їх навантаження вони встановлюються попарно на балансирах.

При електроприводі передача крутного моменту передається через зубчаті колеса до ходових коліс.

Гальмівний пристрій вмонтований в електродвигун.

Необхідну потужність двигуна визначають за формулою

– кратність середньопускового моменту по відношенню до номінального.

Визначення статичних навантажень на ходові колеса механізмів візка (або крана) полягає у визначенні опору пересуванню.

Повний опір пересуванню візка (рис. 64, а) в період розгону приведений до обода колеса визначаємо за формулою

– опір, створюваний ухилом рейкового шляху;

– опір, створюваний інерцією мас, що обертаються і поступально рухомих

Діаметри ходових коліс (D₁, D₂) приймають за співвідношеннями

відповідно.

Знаючи діаметр ходових коліс вибирають рейки і визначають діаметри цапф за залежністю d_цi = 0,2× D_i, мм.

де μ – коефіцієнт тертя кочення коліс по рейках;

F – приведений коефіцієнт тертя ковзання в підшипниках коліс;

де

– коефіцієнт, що враховує інерцію мас механізму, що обертаються,

– прискорення при розгоні, приймається за довідковими даними.

Пристрої, що забезпечують безпечну роботу крана діляться на зупинники (храпові і роликові) і гальма (стрічкові, дискові та колодкові).

Зупинниками називають пристрої, призначені для утримання вантажу на вазі або оберігання механізму від довільного руху у зворотний бік. Вони допускають вільне обертання валів у бік підйому і перешкоджають обертанню їх у зворотний бік.

Зупинники не призначені для зміни швидкості опусканню вантажу і включаються при швидкості валів, яка дорівнює нулю або близька до неї.

Гальмами називають пристрої, призначені для загальмовування підйомного, ходового і поворотного механізмів у вантажопідйомних машинах. Їх дія заснована на плавному (фрикційному) затисканні шківів, що обертаються, барабанів або дисків за допомогою нерухомих колодок, стрічок або дисків з фрикційними (гальмівними) накладками.

На відміну від зупинників гальма можна включати на ходу; кінетична енергія рухомих механізмів або вантажу в гальмах перетвориться в теплову енергію.

Гальма застосовують для регулювання швидкості спуску вантажу, тобто гасіння інерції рухомих мас, утримання вантажу на вазі, утримання крана в нерухомому стані при ухилі і вітрі.

Розрахунковий гальмівний момент механізму пересування при роботі в приміщенні визначають при русі вантажу під уклон:

де

– момент, створюваний ухилом на валу гальма,

– момент від сил тертя, приведений до валу на якому встановлене гальмо,

К_ТР – коефіцієнт, що враховує опір пересуванню.

1. Дайте класифікацію вантажопідйомних машин.

2. Наведіть послідовність розрахунку вантажопідйомної машини.

3. Від яких коефіцієнтів залежить визначення режиму роботи механізму підйому і крана?

4. Які ви знаєте основні елементи вантажопідйомних машин? Дайте їх визначення.

5. Як визначити діаметр вантажного барабана?

6. Які ви знаєте приводи вантажопідйомних машин?

7. Як визначити навантаження, діючі на вантажопідйомні машини?

8. Які кінематичні схеми механізму пересування вам відомі? Наведіть їх.

1. Зуев Ф.Г., Левачев Н.А., Латков «МПРТСР», 1988, 448 стр.

2. Александров М.П. «Подъемно-транспортные машмны», 1985, 520 стр.

3. Иванченко Ф.К. «Конструкции и расчет подъемно-транспортных машин», 1983, 1988, 351 стр.

4. Иванченко Ф.К. и др. «Расчет грузоподъемных и транспортирующих машин»

	Вступ...................................................
Модуль 1.	Механізація ВРТС робіт
Тема 1	Проектування систем обслуговування ВРТС робіт..............
	Класифікація підйомно-транспортних машин (ПТМ)...........
	Основні критерії вибору ПТМ...............................
Тема 2	Класифікація вантажів.....................................
	Вантажі та їх класифікація..................................
	Параметри і властивості вантажів (штучних, сипких, ріких)......
Тема 3	Технологія перевезення вантажів............................
	Перевезення вантажів укрупненими транспортними одиницями
	Організація пакетних і контейнерних перевезень...............
	Контейнери, типи і класифікація.............................
	Безтарні перевезення і їх ефективність........................
Тема 4	Акумулюючі пристрої (склади).............................
	Класифікація складів. Визначення місткості складу.............
	Склади сипких вантажів....................................
	Стелажне і штабельне зберігання вантажів....................
Тема 5	Основи проектування складу...............................
	Конструктивні елементи будівництва складів.................
	Послідовність розрахунку складу. Розрахунок площі складу.....
	Принцип складання транспортно-технологічної карти..........
	Визначення техніко-економічних показників системи механізації
	Питання для самоконтролю..............................
Модуль 2.	Машини безперервної дії
Тема 6	Тягові і робочі органи транспортних машин..................
	Канати..................................................
	Ланцюги................................................
	Стрічки.................................................
Тема 7	Класифікація, область застосування машин безперервної дії. Загальна теорія машин безперервної дії.......................
	Класифікація, область застосування машин безперервної дії.....
	Визначення режимів роботи................................
	Визначення продуктивності і витрати енергії на переміщення вантажів................................................
	Визначення опору руху тягового елемента....................
Тема 8	Стрічкові конвеєри.......................................
	Область застосування.....................................
	Основні конструктивні елементи............................
	Основи розрахунку.......................................
	Тяговий розрахунок стрічкового конвеєра....................
	Теорія процесів завантаження, транспортування і розвантаження
Тема 9	Ланцюгові конвеєри.......................................
	Пластинчастий конвеєр....................................
	Скребковий конвеєр......................................
Тема 10	Елеватори...............................................
	Призначення, класифікація, конструкція.....................
	Процеси завантаження, переміщення і розвантаження..........
	Поличні і люлькові норії...................................
Тема 11	Безперервний транспорт без гнучкого тягового органа..........
	Гвинтовий (шнековий) конвеєр.............................
Тема 12	Гравітаційний транспорт...................................
	Роликові конвеєри (рольганги).............................
	Спускові лотки, самопливні туби і гвинтові спуски............
	Питання для самоконтролю................................
Модуль 3.	Машини і пристрої періодичної дії
Тема 13	Вантажопідйомні машини..................................
	Призначення і класифікація вантажопідйомних машин.........
	Послідовність розрахунку вантажопідйомних машин...........
	Визначення режиму роботи механізму підйому і крана.........
	Елементи вантажопідйомних машин.........................
Тема 14	Механізми підйому кранів.................................
	Приводи вантажопідйомних машин.........................
	Кінематичні схеми і їх аналіз...............................
Тема 15	Механізми пересування кранів.............................
	Основи розрахунку механізму пересування...................
	Пристрої, що забезпечують безпечну роботу крана.............
	Питання для самоконтролю...............................
	Література