Материал: Передвижные башенные краны. Калинин Ю.И., Жулай В.А

Рис. 1.40. Крановые механизмы поворота:

а – с цилиндрическим редуктором; б – с планетарным редуктором

Механизм передвижения крана можно выполнить на основе унифицированного приводного агрегата ПК-5 (рис. 1.41) или со специальным трехступенчатым редуктором с цилиндрическими колесами (рис. 1.42). Во всех вариантах привода используется дополнительная открытая зубчатая передача.

Унифицированный агрегат ПК-5 можно комплектовать двигателями 1 мощностью: 2,2; 3,5; 5,0; 6,3 кВт (рис. 1.41). Редуктор агрегата содержит цилиндрическую быстроходную пару 2 и червячную ступень 3 с общим передаточным числом 20 или 30 в зависимости от исполнения (рис. 1.41). Червячное колесо редуктора установлено на трубчатом валу 4 с внутренними шлицами. Трубчатый вал при соединении с промежуточным валом 5 передает крутящий момент на ведущую шестерню 6. Промежуточный вал 5 установлен в подшипниковых опорах 9 рамы ходовой тележки. Ведущая шестерня 6 и зубчатые колеса 7 и 8, размещенные на одном валу с ходовыми колесами 6 (рис. 1.8) образуют открытую зубчатую передачу. Приводной агрегат своим трубчатым валом 4 удерживается непосредственно на промежуточном валу. Реактивный момент привода воспринимается амортизатором 11, закрепленным одним концом на агрегате, а другим – на раме тележки.

36

Рис. 1.41. Чертеж приводного агрегата ПК-5 и его кинематическая схема

Привод со специальным редуктором состоит из двигателя 1, втулочно-пальцевой муфты с тормозным шкивом 2, трехступенчатого редуктора 3 с выходным трубчатым валом 4 с внутренними шлицами. Кинематическая схема такого привода показана на рис. 1.42.

Рис. 1.42. Привод с цилиндрическим трехступенчатым редуктором и кинематическая схема механизма передвижения крана

37

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕДВИЖНЫХ БАШЕННЫХ КРАНОВ

Проектирование любой новой машины начинают с анализа параметров существующих прототипов и их аналогов. Использование существующих соотношений геометрических, массовых параметров позволяет кратчайшим путем выйти на рациональный типоразмер вновь проектируемой машины.

Изучение схемных и технических решений отдельных узлов и агрегатов машин, патентные исследования путей развития техники аналогичного направления в смежных областях создают предпосылки для создания оригинальных вариантов технических решений.

2.1. Определение ориентировочной массы крана и его элементов

Масса крана является одной из наиболее важных его технических характеристик, которая в первую очередь влияет на его стоимость. Масса крана также является опорным параметром для начала проектирования крана. Предварительно массу заданного для проектирования крана можно определить несколькими способами. Самый простой – принять массу крана аналогичную существующему прототипу. За прототип берется известный кран, классификационные признаки которого приблизительно совпадают с заданным для проектирования краном, а номинальная грузоподъемность, высота подъема груза и вылет стрелы приблизительно соответствуют заданию. В табл. 2.1 приведены некоторые технические параметры серийных моделей башенных кранов, выпускаемых в России. В табл. П.6 приложения приведены более подробные характеристики этих и других башенных кранов.

Таблица 2.1 Основные параметры некоторых моделей передвижных башенных кранов

Как видно из табл. 2.1 башенные краны по массе характеризуются общей массой и конструктивной. Конструктивная масса характеризует металлоемкость крана, на которую в значительной степени влияют конструктивные и технологические решения производства кранов. Общая масса крана предопределяет его эксплуатационные параметры: устойчивость крана от опрокидывания при заявленных эксплуатационных параметрах – грузоподъемность, вылет, грузовой момент, высота подъема груза.

Конструктивная масса башенного крана естественно зависит от высоты башни до опорного шарнира стрелы, длины стрелы, грузоподъемности крана на максимальном вылете груза. Для предварительного определения конструктивной массы крана при начальном про-

38

ектировании крана с отличными от известных кранов параметрами можно воспользоваться эмпирическими формулами.

Для кранов с поворотной башней:

Для кранов с неповоротной башней:

здесь: mкк– конструктивная масса крана, т; Q = Мгр/L – грузоподъемность крана на максимальном вылете, т; Н – высота шарнира пяты стрелы, м; L – максимальный вылет груза, м; Мгр – номинальный грузовой момент, т·м. [2].

Для определения конструктивной массы крана можно воспользоваться также показателем удельной массы

Величина mуд принимается по табл. 2.2 в зависимости от грузового момента.

При других величинах грузового момента значения удельной массы крана можно определять интерполяцией. Общую массу крана (массу с балластом и противовесом) можно предварительно принимать

тко ≈ 1,6 ткк.

Следует отметить, что определяемые предварительно массы отдельных элементов крана при последующем выполнении проектных работ могу быть уточнены, что в дальнейшем потребует корректировки общей массы крана и проверки устойчивости крана.

Количество элементов на кране, определяющих конструктивную массу крана, перечислено в табл. 2.3. Эти функционально законченные элементы могут существовать как унифицированные самостоятельные изделия, используемые при изготовлении других кранов с соответствующими классификационными признаками. Массы их mi при начальном проектировании принимают как часть конструктивной массы крана mi = ki ∙ mко. Массы некоторых элементов, имеющих большую протяженность при однородной структуре по длине (башни, стрелы, канаты и т.п.) можно принимать как произведение среднестатистической погонной массы на длину элемента. Так, погонная масса решетчатой башни крана с грузовым моментом до 250 т·м можно предварительно принять qб = 0,6 т/м. Погонную массу балочной стрелы можно принять

qс = 0,15 т/м.

Величина коэффициентов ki для ориентировочного определения масс элементов кранов различного исполнения приведена в табл. 2.3.

Контргруз (противовес) и балласт – это дополнительные грузы определенной массы, которые помещают на стреловые краны с целью повышения их устойчивости против опро-

39

кидывания. Контргруз помещают на поворотной части крана в наиболее удаленном от оси вращения месте, как правило, за пределами или на линии опорного контура крана (рис. 1.20). Этим достигается его наименьшая масса при наибольшей грузоподъемности крана. Однако, в этом случае возникает опасность опрокидывания крана без рабочего груза в сторону противовеса, то есть у такого крана не будет обеспечена собственная устойчивость. Для исключения такой ситуации на неповоротную часть крана помещают балласт, что позволяет также повысить грузоподъемность крана на максимальном вылете стрелы. Правильное сочетание масс балласта и противовеса позволяет обеспечить устойчивость крана от опрокидывания во всех реальных случаях эксплуатации при минимальной конструктивной массе крана. Балласт размещают в пределах опорного контура крана вблизи центра тяжести крана. Для удобства монтажа на кране балласт и контргруз выполняются наборными из бетонных армированных плит определенной массы. Плиты окантовываются стальным угловым профилем для сохранности их формы и массы. На каждой плите должна быть четко обозначена ее масса.

Таблица 2.3 Значения коэффициента ki для определения масс mi элементов башенных кранов

*Массы балласта и контргруза в конструктивную массу не входят.

**Коэффициенты для обозначенных элементов крана подразумевают погонную нагрузку в т/м.

40