Определение момента сил сопротивления повороту

 

Момент сил М, кН ^. м, сопротивления повороту

,

где – момент сил трения, кН ^. м;

– момент от ветровой нагрузки на поворотную часть крана (для первого расчетного случая), кН ^. м.

– момент, обусловленный отклонением грузовых канатов из плоскости качания стрелы от вертикали на угол ; кН ^. м

– момент от крена при отклонении оси поворота от вертикали на угол (учитывается обычно в плавучих, автомобильных и гусеничных кранах), у портальных кранов (при нормальных подкрановых путях) из-за малого угла крена момент от крена сравнительно невелик и им можно пренебречь.

 

4.1.1 Для кранов на поворотной платформе и колесной опоре

момент сил трения, , кН^.м (рисунок 4.1)

 

,

где - сопротивление сил трения скольжения в цапфах колес и качения колес, к ^. Н;

- диаметр кругового рельса,м /29/.

 

где - коэффициент сопротивления движению;

-масса поворотной части крана, т;

- грузоподъемность (нетто, миди или брутто), т.

 

Коэффициент сопротивления движению (аналогично механизму передвижения, см.п.3.2.1)

где c – коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления в ступицах конических колес;

-коэффициент трения в цапфах колес;

-коэффициент трения качения, =0,3...0,6 мм;

-диаметр колес, мм ( = 300-500 мм);

-диаметр цапфы, мм

Для механизма поворота

При подшипниках скольжения

При подшипниках качения

 

 

1 – портал; 2 – барабан опорный; 3 – рельс круговой; 4 – колесо; 5 – стрела; 6 – тяга; 7 – коромысло; 8 – противовес подвижный; 9 – машинное отделение; 10 – противовес неподвижный; 11 – центральная цапфа; 12 – электродвигатель; 13 – муфта; 14 – тормоз педальный; 15 – редуктор; 16 – шестерня (звездочка); 17 – зубчатое (цевочное) колесо

Рисунок 4.1 – Схема колесного опорно-поворотного устройства и механизма поворота портального крана на платформе

1 - рельс нижний (круговой); 2 - каток(ролики); 3 -рельс верхний

(сегментообразной формы); 4 - машинное отделение с механизмами

поворота и подъема

Рисунок 4.2 - Схема крана на платформе с катковой (роликовой) опорой (стреловая система и подвижной противовес не показаны)

 

4.1.2 Для кранов на поворотной платформе и катковой (роликовой) опоре момент сил трения, ,кН^.м (рисунок 4.2)

где -коэффициент сопротивления движению зависит только от трения качения и будет определятся по формуле

,

где С - коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления на трение в ребордах катков и на скольжение С=1,3...1,5;

- диаметр катка, ( =150...250мм)

Значение «k» см.п. 4.1.1

4.1.3 Для кранов на вращающейся колонне момент сил трения, , кН^.м (рисунок 4.3)

где -момент сил трения в верхней опоре, кН ^. м;

-момент сил трения в нижней опоре, кН ^. м.

Момент сил трения в верхней опоре (см.рис.4.3,а)

 

где – сопротивление трения в верхней опоре, кН

где – коэффициент сопротивления движению, см.п.4.1.1;

– суммарная нагрузка на передние колеса, кН

 

где H – реакция опоры, кН;

– максимальный грузовой момент, действующий на кран, кН ^. м;

– момент от силы тяжести, создаваемой массой поворотной части, относительно нижней опоры колонны, кН ^. м;

h – расстояние между опорами, м /29/

;

,

 

где – наибольший вылет, м;

- расстояние от центра тяжести поворотной части до оси вращения, м;

- масса поворотной части, т;

Момент сил трения в нижней опоре (пяте), кН ^. м (см.рисунок 4.3,б)

где – сила тяжести поворотной части крана с грузом и грузозахватным устройством, кН;

- средний диаметр радиального подшипника,м /29/;

- средний диаметр упорного подшипника, м /29/.

Значения «m» см.п4.1.1.

 

4.1.4 Момент от ветровой нагрузки на поворотную часть

крана, , кН^.м, (рисунок 4.4)

 

,

где – расстояния от центров парусности груза, хобота, стрелы, машинного отделения и противовеса до оси вращения крана, м;

- распределенная ветровая нагрузка, = 150 Па.

Расчет наветренных площадей (нетто) - см.п.3.2.2.

 

4.1.5 Момент , кН^.м, вызванный отклонением грузовых канатов от вертикали на угол (из плоскости качания стрелы)

где - горизонтальная сила в результате отклонения грузовых канатов от вертикали на угол (проекция усилия в канатах на горизонтальную плоскость), кН

где - угол отклонения грузовых канатов от вертикали (из плоскости стрелы и хобота), ;

Q – грузоподъемность крана, т.

 

4.1.6 Момент , кН^.м, сопротивления вращению

от наклона (крена) на угол

,

где - суммарный опрокидывающий момент, действующий на поворотную часть крана от силы тяжести груза и др. вертикальных сил.

При расчете мощности привода принимают обычно среднеквадратичное значение момента

 

 

Рисунок 4.3 – Схема для определения нагрузок на опорно-поворотную часть крана на колонне

Рисунок 4.4 – Схема для определения момента от ветровой нагрузки на поворотную часть крана