6.2. Определение статических сопротивлений повороту.

Определение статических сопротивлений повороту выполним на примере стационарного поворотного крана на неподвижной колонне (рис. 6.5).

Опорно-поворотное устройство такого крана состоит из верхней и нижней опор, воспринимающих вертикальные нагрузки от веса груза, веса поворотной части и противовеса, и горизонтальные нагрузки, обусловленные моментами вертикальных сил относительно нижней опоры.

Рис. 6.5.

Итак вертикальная сила

(6.1)

Горизонтальные силы

(6.2)

Вертикальная сила создает в опоре воспринимающий вертикальную силу момент сопротивления равный

(6.3)

Горизонтальная сила создает в верхней опоре момент сопротивления

(6.4)

Нижняя опора выполняется, как правило, в виде четырех катков, обкатывающихся вокруг колонны. В каждый момент времени работает пара катков. Нагрузка на каждый каток

(6.5)

- угол между направлениями сил и .

Момент сопротивления в нижней опоре складывается из момента силы трения в опорах катков и моментов сил трения качания катков по колонне т.е.

(6.6)

Таким образом, полный момент сил статического сопротивления будет равен

(6.7)

- коэффициент трения в опоре, воспринимающий вертикальную нагрузку.

- диаметр опоры

- коэффициент трения в верхней опоре, воспринимающий горизонтальную силу

- диаметр опоры

- коэффициент трения в опоре катка

- диаметр опоры катка

- коэффициент трения качения катка по колонне

6.3. Определение динамических моментов сопротивления.

При пуске механизмов поворота момент сил статического сопротивления оказывается в несколько раз меньшим момента сил инерции, и поэтому выбор двигателя выполняют с учетом этого вида сопротивлений. Момент сил инерции складывается из следующих моментов:

(6.8)

- момент сил инерции массы груза

- момент силы инерции массы металлоконструкции крана

- момент силы инерции массы противовеса.

В этих выражениях

- угловое ускорение поворотной части крана.

- заданная угловая скорость вращения.

- время пуска.

Для механизмов поворота время пуска рекомендуется определять следующей зависимостью

Здесь - угол поворота поворотной части крана за время пуска.

Величина этого угла зависит от режима работы крана, а именно

для легкого режима
для среднего режима
для тяжелого режима

Таким образом, с учетом значения и определим, что:

Тоесть:

для легкого режима	1/сек^2
для среднего режима	1/сек^2
для тяжелого режима	1/сек^2

6.4. Выбор двигателя и определение требуемого передаточного отношения.

Мощность двигателя механизма поворота определяется по формуле:

(6.9)

Здесь – кратность пускового момента двигателя. Поскольку эта величина для различных типов двигателей различна, то предварительно можно полагать .

После выбора двигателя, а следовательно и определения всех его параметров производится проверка двигателя по пусковому моменту

(6.10)

где – сумма динамических моментов всех масс механизма в приведении к валу двигателя с учетом момента инерции ротора двигателя и муфты с тормозным шкивом.

Зная число оборотов двигателя и заданное число оборотов поворотной части крана определяем общее передаточное отношение, которое распределяется между открытой зубчатой передачей и редуктором.

Для предохранения от поломок элементов механизма при случайном стопорении поворотной части крана – в приводе механизма устанавливают предохранительную муфту. Наиболее часто применяется фрикционная муфта предельного момента (рис. 6.6).

Крутящий момент от венца 4 к конусам обода передается через фрикционную связь, сила трения в которой создается пружиной 2. Момент трения муфты регулируется силой сжатия пружины с помощью гайки 1. При превышении момента на валу муфты на 20 – 40% от номинального (коэф. запаса принимается 1,2…1,4) происходит проскальзывание венца, что исключает аварию.

Рис.6.6 Механизм поворота с фрикционной муфтой вмонтированной в червячное колесо.

 Момент силы статического сопротивления, приведенный к ротору двигателя и момент инерции массы крана определяются по тому же принципу, что и в предыдущем разделе.

34