1. Расчет механизма подъема

1.1. Выбор кинематической схемы

Для выбора кинематической схемы механизма крана необходимо ознакомиться с конструкциями механизмов, которые применяются на разных типах судовых кранов [3]. Здесь следует четко уяснить: из каких сборочных единиц состоит механизм; назначение каждой единицы; их конструктивные особенности; как передается силовой поток от двигателя к рабочему органу.

Первоначально определяется схема запаcовки тросов (рис. 1.1) и кратности полиспастов.

а)

б)

в)

г)

Рис. 1.1. Схемы запасовки грузового троса механизма подъема стреловых кранов

Грузовым полиспастом называется устройство, представляющее собой систему блоков и тросов, предназначенное для получения выигрыша в силе. Полиспаст характеризуется кратностью u. Кратностью полиспаста называется отношение числа ветвей троса n_T, сбегающих с подвижных блоков, к числу ходовых концов (лопарей) n_л,

.

Кратностью грузового полиспаста называется отношение числа тросов, на которых висит груз к числу лопарей. В зависимости от числа лопарей полиспасты бывают одинарными и сдвоенными. В состав механизма подъема груза судовых стреловых кранов входит грузовой и уравнительный полиспаст. Уравнительный полиспаст, в отличие от грузового, не предназначен для уменьшения натяжения троса и служит только для горизонтального перемещения груза и для уравновешивания стрелы.

Рис.1.2. Кинематическая схема привода: 1 – аксиально-поршневой насос; 2 – радиально-поршневой мотор; 3 – тросовый барабан; 4 – ленточный тормоз.

Кратность грузового полиспаста стреловых кранов назначается по грузоподъемности крана в соответствии с такими рекомендациями:

для приводов с радиально-поршневыми гидромоторами с вращающейся шайбой и аксиально-поршневыми гидромоторами

(1.1)

для приводов с радиально-поршневыми гидромоторами с эксцентриковым валом

(1.2)

где Q – грузоподъемность крана, т.

Рис.1.3. Кинематическая схема привода: 1 – аксиально-поршневой насос; 2 – радиально-поршневой мотор; 3 – тросовый барабан; 4 – дисковый тормоз; 5 – редуктор.

1.2. Определение высоты перемещения груза при полном изменении вылета стрелы

Длина стрелы определяется согласно общей схеме крана рис. 1.6 из A₁BE, м

, (1.3)

где L_max – максимальный вылет стрелы, м;

_min – минимальный угол наклона стрелы, по правилу Регистра 4.2.1 для легких стрел (Q10 т) _min=15, для тяжелых стрел (Q>10 т) _min=25.

Высота расположения нока стрелы при максимальном вылете (рис. 1.4 из A₁BE), м

, (1.4)

при минимальном вылете

, (1.5)

где _max – максимальный угол наклона стрелы, град, который определяется из  DBA₂ (рис.1.4).

Рис. 1.4. Общая схема судового крана

Перемещение нока по высоте, м

. (1.6)

Требуемая высота портала, м

, (1.7)

где u_у – кратность уравнительного полиспаста, которая принимается u_у=15 (рис.1.1-1.3).

Расстояние между блоками портала и нока на максимальном вылете, м

, (1.8)

на минимальном вылете, м

. (1.9)

Отклонение груза от горизонтали при изменении вылета стрелы (с неработающем механизмом подъема), м

, (1.10),

где – допускаемое отклонение груза от горизонтали при изменении вылета отL_max до L_min, согласно Регистру .

Если условие (1.10) не возможно выполнить, то следует поступить следующим образам: увеличить, например на 0,5м высоту портала А и далее пересчитать с учетом формул (1.8.), (1.9) и (1.10) величину и проверить условие. Если величинастала больше предыдущей, то высоту порталаА, следует уменьшить на 0,5 м и вновь повторить расчет, используя метод последовательных приближений до выполнения неравенства