|
|
В поворотных передвижных кранах
применяют опорно- поворотные устройства, которые по числу опорных точек и
конструкции разделяют на малоопорные и многоопорные. Малоопорными
устройствами принято называть такие устройства, поворотная рама которых
опирается на жестко закрепленные на ней тележки в четырех (или крайне редко в
грех) опорных точках. Многоопорные устройства имеют значительно большее число
опорных точек.
Малоопорные поворотные устройства состоят из опорного
кругового рельса (круга катания) 3 ( 10.13, а), закрепленного на неповоротной
части крана, тележек 1 с катками 2, центральной цапфы 4 и иногда специальных
роликов
При расчете опорно-поворотных устройств, при определении
опорных усилий ходовой части крана или устойчивости поворотной части крана и
т. п. целесообразно все нагрузки, действующие на элементы крана свести к
такой системе нагрузок, которая по действию на элементы крана будет тождественна
действию заданной системы нагрузок, однако расчеты при этом значительно
упрощаются.
В качестве примера рассмотрим приведение нагрузок,
действующих на поворотную часть крана, к равнодействующей системе нагрузок
опорно-поворотного устройства.
Используя принцип независимости действия сил, можно каждую
силу, действующую на поворотную часть крана ( 10.15, а) привести к центру
опорно-поворотного устройства с моментом, равным произведению силы на плечо
этой силы относительно центра опорно- поворотного устройства.
Сложив перенесенные силы и разложив их на направление,
перпендикулярное оси вращения крана, и на направление по этой оси, все
нагрузки можно свести к одной из двух равнодействующих систем, состоящих из
следующих сил.
1. Силы V ( 10.15, б), приложенной в центре
вращения поворотной части крана и направленной перпендикулярно к плоскости
опорно-поворотного устройства; силы N, направленной параллельно плоскости
опорно-поворотного устройства, и момента М, приложенного в центре вращения и
действующего в плоскости, совпадающей с осью вращения. Часто плоскость
действия момента совпадает с плоскостью вылета крана.
2. Силы V ( 10.15, в), направленной
перпендикулярно к плоскости опорно-поворотного устройства и приложенной с
эксцентриситетом е, который совпадает с плоскостью действия суммарного
момента, и силы N, направленной параллельно плоскости опорно- поворотного
устройства.
Опорно-поворотные устройства с тремя опорными тележками
представляют собой статически определимую систему, поэтому определение усилий
на тележки (катки) осуществляется весьма просто. Опорно-поворотные устройства
с четырьмя тележками являются статически неопределимыми системами, строгое
решение которых связано с учетом деформации рам и других элементов
устройства. Однако вследствие того, что поворотная рама в продольном направлении
имеет плоскость симметрии, а внешние нагрузки прикладываются к раме
симметрично, считаем, что правые и левые опоры нагружены одинаково и,
следовательно, определение опорных реакций сводится к решению двухопорной
статически определимой системы. При этом не следует забывать, что каждая
опора этой двухопорной системы содержит по две одинаково нагруженные тележки.
Эти зависимости справедливы при условии, что нагрузка RB
будет положительна. Этот фактор свидетельствует о том, что передние и задние
катки действуют на рельсы с усилием, направленным сверху вниз.
При больших значениях момента М нагрузка RB может
оказаться отрицательной, однако катки (см. 10.13) отрывающих нагрузок не
воспринимают, поэтому для такого соотношения нагрузок в качестве опор
рассмотрим только две одинаково нагруженные передние тележки и центральную
цапфу.
При значительных нагрузках на однокатковую тележку каток в
тележке может оказаться перегруженным. В этих случаях следует применять
балансирные тележки, два катка которых, объединенные балансиром, шарнирно
закреплены на кронштейне. Балансирные тележки также могут воспринимать
нагрузки до определенного значения, соответствующего пределу прочности
элементов поворотного устройства. Если нагрузки будут больше допустимых, то
используют многороликовые (многоопорные) опорно-поворотные устройства,
получившие широкое применение.
Многоопорные поворотные устройства состоят из
верхнего кругового рельса 2, закрепленного на нижней поверхности поворотной
рамы / ( 10.16, а), нижнего кругового рельса 4, установленного на
неповоротной части крана, роликовой обоймы, состоящей из роликов 3 и
сепаратора 5, центральной цапфы бив некоторых конструкциях специальных
роликов, закрепленных на поворотной платформе аналогично схеме установки
специальных роликов на 10.13, б. Как и в малоопорных поворотных устройствах,
в этих поворотных устройствах центральная цапфа может воспринимать отрывающие
нагрузки только при отсутствии специальных роликов.
Расчет нагрузок, действующих на ролики многоопорного
поворотного устройства, весьма сложен, так как связан с решением многократно
статически неопределимой системы, при учете деформаций поворотной и
неподвижной рам. Поэтому в начальной стадии проектирования ограничиваются
приближенным расчетом, основанным на некоторых допущениях. Эти допущения
следующие: 1) рабочие поверхности круговых рельсов должны быть расположены в
параллельных плоскостях; 2) ролики должны иметь одинаковый диаметр; 3)
распределение усилий на ролики в проекции на диаметральную плоскость круга
катания условно принимаем линейным.
|