- •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
2.2.1. Проверка устойчивости крана при испытательных нагрузках
В реальных условиях устойчивость крана может быть проверена в безветренную погоду на горизонтальной площадке при подъеме краном груза, превышающего номинальную грузоподъемность на 25 % (статические испытания). Считается, что кран обладает необходимой устойчивостью, если при подъеме испытательного груза на высоту 0,25 – 0,30 м от земли не происходит отрыв от опорной поверхности двух опор. Статические испытания являются также и проверкой прочности элементов металлоконструкции крана.
При динамических испытаниях в указанных условия кран должен совершать все возможные перемещения груза, у которого масса на 10 % превышает номинальную грузоподъемность, не менее трех раз в прямом и обратном направлениях.
Расчетная проверка коэффициента устойчивости при статических испытаниях заключается в проверке неравенства (2.8).
Му – удерживающий момент, создаваемый весом всех частей крана и их плечами от центра тяжести до ребра опрокидывания РО (рис. 2.6). Ребро опрокидывания принимают на линии, проходящей через точки опирания выносных опор поперек колеи, при определении продольной устойчивости. При определении боковой устойчивости ребро опрокидывания принимают на линии, проходящей через точки опирания вдоль колеи.
а б
Рис. 2.6. Расчетная схема определения устойчивости
при статических и динамических испытаниях автомобильного крана:
а – для проверки фронтальной устойчивости;
б – для проверки боковой устойчивости
Удерживающий момент при испытательных нагрузках определяют относительно ребра опрокидывания РО:
Mу = Gкр ∙ a . (2.9)
МоН = Мои – опрокидывающий момент создается весом испытательного груза и грузовых канатов на плече b от груза до принятого ребра опрокидывания:
Мои = (1,25Gгр + 0,25Gкан)b.
Величины Gгр и b принимают в соответствии с заданным грузовым моментом или согласно грузовой характеристике. Gкан – сила тяжести грузовых канатов между головными блоками и крюковой обоймой.
Коэффициент условий работы то = т1∙ т2, (2.10)
где т1 – коэффициент вовлечения веса крана в создание удерживающего момента. Для автомобильных кранов, работающих на выносных опорах, т1= 1;
т2 – коэффициент однородности, учитывающий отклонение масс отдельных частей крана от их номинального значения:
т2 = (0,95 М* – 1,05М**)/(М* – М**), (2.11)
где М* и М**- моменты относительно ребра опрокидывания веса частей крана, находящихся по разные стороны от указанного ребра и совпадающие по направлению соответственно с удерживающим и опрокидывающим моментами.
к = 1 при расчете на испытательные нагрузки.
При проверке устойчивости при динамических испытаниях опрокидывающий момент определяют по формуле
МоН = Мод = Миг+ Мив+ Мип , (2.12)
где Миг – нормативный опрокидывающий момент груза при динамических испытаниях:
Миг = 1,1Gгр ∙ b. (2.13)
Мип – момент от нормативных динамических нагрузок при перемещении стрелы с грузом:
Мип = , (2.14)
где Ао = Gгрhгр+ Gсhс – потенциальная энергия системы "стрела - груз";
Ес , Егр – кинетические энергии стрелы и груза соответственно:
Ес = 0,5 ∙ Jсш ∙ ω2, (2.15)
где Jсш - момент инерции стрелы относительно опорного шарнира. Считая условно стрелу стержнем с равномерно распределенной массой тc:
Jсш = mc lc2/3. (2.16)
Угловая скорость ωс стрелы при заданном полном времени tпв изменения вылета от максимального до минимального, обеспечивающим угол поворота стрелы β, будет
ωс = 2π∙β /360∙tпв . (2.17)
Кинетическая энергия груза при совмещении операций подъема стрелы и груза
Егр=0,5{[Vг2 + (ωс lс)2] (1,1Gгр +Gко)/g}. (2.18)
Мив – момент от динамической нагрузки при повороте крана:
Мив = [(1,1Gгр∙ hгр∙Lгр – Gкр rцтк hцтк)/g]ωкр², (2.19)
где ωкр – угловая скорость вращения крана.
Если выполнение неравенства (2.8) не обеспечивается, то корректировкой массы контргруза и размеров опорного контура К×Б (см. рис. 2.1), добиваются его выполнения.