- •Оглавление
- •Введение
- •1. Конструкция автомобильных кранов
- •1.1. История развития автомобильных кранов в России
- •1.2. Конструкция современных автомобильных кранов
- •1.2.1. Коробки отбора мощности
- •1.2.2. Опорные рамы
- •1.2.3. Выносные опоры
- •1.2.4. Механизм блокировки
- •1.2.5. Опорно-поворотные устройства (опу)
- •1.2.7. Кабина крановщика
- •1.2.8. Стреловое оборудование
- •1.2.9. Крюковая обойма
- •1.3. Механизмы кранов
- •1.3.1. Механизм подъема груза
- •1.3.2. Механизм поворота
- •1.4. Гидропривод автомобильных кранов
- •1.4.1. Общая характеристика гидропривода автокранов
- •Гидравлические схемы привода кранов
- •1.4.3. Устройство и назначение элементов гидроприводов
- •1.4.4. Аппараты управления гидроприводами
- •2. Общий расчет автомобильного крана
- •2.1. Разработка расчетной геометрической схемы автокрана
- •2.1.1. Выбор базового автомобиля.
- •2.1.2. Определение масс узлов автокрана
- •2.1.3. Определение геометрических параметров крановой установки
- •2.1.4. Определение координат центра тяжести крана
- •2.2. Проверка устойчивости крана от опрокидывания
- •2.2.1. Проверка устойчивости крана при испытательных нагрузках
- •2.2.2. Проверка устойчивости крана при номинальных нагрузках
- •2.2.3. Построение грузовысотной характеристики автокрана
- •3. Расчет механизмов крана
- •3.1. Механизм подъема груза
- •3.1.1. Исходные данные для расчета механизма подъема груза
- •3.1.2. Определение режима работы крана
- •3.1.3. Выбор параметров полиспаста
- •3.1.4. Выбор грузоподъемного каната
- •3.1.5. Расчет крюковой подвески
- •3.1.6. Определение параметров барабана
- •3.1.7. Определение потребной мощности лебедки
- •3.1.8. Выбор редуктора
- •3.1.9. Стали для зубчатых колес
- •3.1.10. Выбор муфты
- •3.1.11. Выбор тормоза
- •3.1.12. Компоновка грузоподъемного механизма
- •3.1.13. Компоновка опорной рамы лебедки
- •3.2. Расчет механизма поворота
- •3.2.1. Кинематические схемы механизмов поворота
- •3.2.2. Исходные данные для расчета механизма поворота
- •3.2.3. Определение моментов сил сопротивления повороту
- •3.3. Расчет деталей механизма поворота
- •3.4. Расчет механизма наклона стрелы
- •3.5. Расчет механизма телескопирования стрелы
- •3.6. Расчет параметров гидрообъемных передач
- •4. Расчет элементов металлоконструкции автокрана
- •4.1. Расчет балок выносных опор
- •4.1.1. Определение опорных нагрузок
- •4.2. Расчет телескопической стрелы
- •5. Правила безопасной эксплуатации автомобильных кранов
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Библиографический список рекомендуемой литературы
- •Определение нагрузок и центра тяжести крана
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
2.1.4. Определение координат центра тяжести крана
Знание координат центра тяжести кран необходимо при проверке его устойчивости от опрокидывания. Схема крана, изображенная на рис. 2.1, предполагает размещение осей Х и Z в плоскости опорной поверхности выносных опор. Начало координат и ось У располагают на линии продольной оси машины в удобном для измерений месте. Такой точкой может служить точка пересечения оси вращения крановой установки с опорной поверхностью.
На расчетной схеме должны быть нанесены центры тяжести узлов как центры тяжести плоских фигур (прямоугольник, трапеция, треугольник, круг, сектор и т.д.), у которых контур должен соответствовать габаритам обозначенных узлов. В принятых осях измеряют координаты нанесенных центров тяжести узлов (xi, yi, zi) и заносят их с учетом масштаба расчетной схемы в рабочую таблицу (прил. 1) для удобства выполнения дальнейших расчетов.
Координаты центра тяжести крана Хцт и Yцт вычисляют по формулам соответственно
Хцт= ∑ Мxi / ∑ Gi ; Yцт = ∑ Мyi / ∑ Gi ; Zцт = ∑ Mzi / ∑ Gi , (2.6)
где Мxi = Gi ∙ xi; Мyi = Gi ∙ yi; Мzi = Gi ∙ zi - статические моменты узлов крана по осям Х, У, Z соответственно.
Для автомобильного крана с телескопической стрелой следует предварительно определить координаты центра тяжести крановой установки с механизмами и базовым автомобилем ХцтМ, YцтМ , координаты центра тяжести телескопической стрелы с подъемным гидроцилиндром при полностью вдвинутых ХцтС и YцтС и полностью выдвинутых секциях стрелы ХцтВ и YцтВ , координаты центра тяжести крана в целом ХцтК , YцтК .
Положение центра тяжести базового автомобиля по оси Х можно вычислить по формуле
с = Rз Б / (Rз + Rп), (2.7)
где Rп – нагрузка на передний мост; Rз – нагрузка на заднюю тележку;
Б – база автомобиля;
с – расстояние от оси переднего моста до центра тяжести автомобиля.
Положение центра тяжести базового автомобиля по оси У можно ориентировочно принять в середине высоты лонжерона автомобиля hл /2.
Координаты центра тяжести полноповоротного автомобильного крана определяют при положении стрелы крана вдоль колеи и поперек.
2.2. Проверка устойчивости крана от опрокидывания
В соответствии с правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов ПБ 10-382-00 стреловые краны должны быть устойчивы при подъеме испытательного груза, при работе с номинальным грузом (грузовая устойчивость), в нерабочем состоянии (собственная устойчивость) и при внезапном снятии нагрузки (обрыве груза). Устойчивость крана против опрокидывания оценивается коэффициентом устойчивости. На начальной стадии проектирования должна быть выполнена проверка испытательной, грузовой и собственной устойчивости крана с целью проверки рациональности выбора его геометрических и весовых параметров.
В соответствии с РД 36.22.17-08 [о.10] устойчивость оценивается коэффициентом устойчивости
(2.8)
где то – коэффициент условий работы;
k – коэффициент перегрузки, учитывающий влияние случайных нагрузок;
Му – удерживающий момент крана относительно ребра опрокидывания;
МоН – опрокидывающий момент нормативных нагрузок для этого ребра.
Если ку ≥ 1, то кран устойчив.