5658

Стрічкові самохідні крани. Методичні вказівки

Книга

Архитектура, проектирование и строительство

Методичні вказівки до виконання курсового і дипломного проектів Стрічкові самохідні крани з дисципліни Вантажопідйомна, транспортуюча ітранспортна техніка для студентів спеціальностей Обладнання ...

Украинкский

2012-12-16

1.24 MB

25 чел.

Методичні вказівки до виконання курсового і дипломного проектів “Стрічкові самохідні крани” з дисципліни Вантажопідйомна, транспортуюча ітранспортна техніка для студентів спеціальностей 6.090220, 7.090220 “Обладнання хімічних виробництв і підприємств будівельних матеріалів”, 6.090200, 7.090214 “Підйомно-транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини і обладнання”/Нестеренко В.П., Нікітін В.Г. - Рівне: УДУВГП, 2004, - 50 с.

Упорядники: Нестеренко В.П., канд.техн.наук, доцент,

  Нікітін В.Г., канд.техн.наук, доцент,

Відповідальний за випуск С.В.Кравець, д-р техн. наук, проф.,

завідувач кафедри будівельних, дорожніх,

меліоративних машин і обладнання.

    

Комп`ютерна верстка: Матюшина Т.В.

Вивчення дисципліни „Вантажопідйомна, транспортуюча та транспортна техніка” включає курс лекцій, практичні заняття, курсове проектування.

Основна мета курсового проектування – отримати практичні навики інженерної діяльності по конструюванню і створенню сучасних вантажопідйомних машин.

Вибір принципової схеми машини проводиться на основі вивчення та аналізу досвіду вітчизняного та зарубіжного кранобудування по літературі, а також по патентним джерелам інформації.

1. ЗАВДАННЯ НА КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Теми завдань курсового проекту, які розглядуються в даному виданні, охоплюють найбільш поширені в будівництві крани на спеціальному шасі, пневмоколісному ходу і автомобільні.

Завдання на проект включає вихідні дані варіанту механізму крана, який підлягає подальшій обробці, а також прототипи самохідних кранів, що випускаються.

Студентам пропонується розробка наступних механізмів:

Варіант 1п. Механізм підйому вантажу. Крюкова підвіска.

Варіант 2п. Механізм обертання крану. Поворотна платформа.

Варіант 3п. Механізм зміни вильоту стріли. Гідроциліндр.

Варіант 4п. Механізм телескопіювання стріли. Гідропривід.

Варіант 5п. Механізм обертання крану. Гідропривід.

Варіанти прототипів кранів 1а-8а, 1аг-5аг, 1пг-5пг, 1пк-2пк, 1сш-5сш приведені в табл. 1-3. Наприклад, завдання по варіанту 5пг, 5п означає, що темою проекту являється кран типу КС-8362А. Конструктивній розробці підлягає механізм обертання крану з детальною розробкою гідроприводу. Вихідні дані по вантажопідйомності крана видаються студентам індивідуально.

Таблиця 1

Характеристика прототипів автомобільних та пневмоколісних кранів

з гнучкою стрілою [І]

Параметри

Варіанти

Автомобільні крани

1аг

2аг

3аг

4аг

5аг

КС-256ІД

КС-256ІК

СМК-101

КС-456ІА

КС4562

КС-256ІДА

КС-256ІК-І

1

2

3

4

Вантажопідйомність, т

на виносних опорах

6,3

6,3

10

16

20

без виносних опор

-

-

-

-

-

Довжина стріли, м

8,0

8,0

10

10

8,13

Швидкість підйому (опускання) вантажу, м/с

0,255...

0,0033

0,216...

0,0066

0,12...

0,0583

0,175...

0,045

0,119...

0,066

Виліт найменший, (найбільший), м

3,3/-

3,3/-

4/-

3,8/-

3,5/-

Найбільша висота підйому крюка, м

8,0

8,0

9,5

10

10,3

Швидкість пересування робоча (транспортна), км/год

5/50

5/90

5/70

5/65

5/75

Розміри опорного контура виносних опор, м

3,6х3,6

3,6х3,6

4,02х4,4

3,37х3,86

3,86х4,80

Модель базового автомобіля

ЗіЛ-130

ЗіЛ-431412

МАЗ-5334

КрАЗ-250

КрАЗ-250

Потужність двигуна базового автомобіля, кВт

110,4

110,4

132,5

176,7

176,7

Габаритні розміри, м

довжина

10600

8500(10600)

13400

14000

11950

ширина

2500

2500

2810

2500

2500

висота

3650

3600

3860

3800

3800

Маса крану, т

8,8

7,8

14,55

22,7

24,22


Продовження таблиці 1

Характеристика прототипів автомобільних та пневмоколісних кранів

з гнучкою стрілою [І]

Параметри

Варіанти

Пневмоколісні крани

1пг

2пг

3пг

4пг

5пг

КСА362

МКП-25А

КС-5363А

МКТ-40

КС-8362А

КС-5363Б

Вантажопідйомність, т

на виносних опорах

16…3,5

25...12

25...3,5

40...4,2

100...20,5

без виносних опор

8,5...2,0

12,5...6,5

14,0...2,0

11...1,0

26...4,7

Довжина стріли, м

12,5

14,1

15

15

15

Швидкість підйому (опускання) вантажу, м/с

0,1...

0,14...

0,1...

0,08...

0,05...

0,025

0,025

0,005

0,004

0,0066

Виліт найменший, (найбільший), м

3,8/10

4,0/7,0

4,5/13,8

4,8/15

6,0/15

Найбільша висота підйому крюка, м

12,1

18,9

16,3

16,0

13,4

Швидкість пересування робоча (транспортна), км/год

2/15

2/15

1,7/17

2,5/30

1,0/12

Розміри опорного контура виносних опор, м

3,6х3,6

3,6х3,6

4,02х4,4

3,37х3,86

3,86х4,80

Модель базового автомобіля

СМД-14А

А-41Д

ЯАЗМ-204А

Тягач

МОАЗ-540П

ЯМЗ-238

Потужність двигуна базового автомобіля, кВт

175

-

204

238

238

Габаритні розміри, м

довжина

16500

13900

14100

11400

16400

ширина

3120

3200

3370

4140

3560

висота

3950

4000

3900

4200

4600

Маса крану, т

23,3

35,6

33,0

44,1

98,7


Таблиця 2

Характеристика прототипів автомобільних пневматичних кранів

з жорсткою підвіскою стрілового обладнання [І]

Параметри

Варіанти

КС-2571А

КС-3575А

МКАС-10

КС-3577

Вантажопідйомність на виносних опорах, т

6,3

10

10

12,5

Довжина стріли, м

7,3...11

9,5...15,3

8,3...14,3

8...14

Виліт найменший, (найбільший), м

3,5...10,2

4...8,6

2...12,8

2,5...13

Найбільша висота підйому крюка, м

12,0

16,2

14,5

14

Швидкість підйому (опускання) вантажу найбільша (найменша), м/с

0,216/0,0066

0,25/0,0016

0,216/0,0016

0,141/0,0066

Частота повороту, об/хв

0,3...2,0

0,4...1,6

0,1...1,6

0,3...2,8

Швидкість пересування робоча (транспортна), км/год

5/85

5/50

5/765

5/86

Відстань між опорами, м

вздовж поздовжньої осі крана

3,8

3,85

3,7

3,85

поперек поздовжньої осі крана

3,8

4,3 (5,3)

4,27

4,3 (5,08)

Модель базового автомобіля

ЗіЛ-130

ЗіЛ-133ГЯ

МАЗ-5334

МАЗ-5334

Потужність двигуна базового автомобіля, кВт

110,4

154,6

132,5

132,5

Габаритні розміри в транспортному положенні, м

довжина

9,1

11,3

9,95

11,85

ширина

2,5

2,5

2,5

2,5

висота

3,2

3,27

3,8

3,4

Маса крану, т

9,83

15,6

14,78

14,53


Таблиця 2

Характеристика прототипів автомобільних пневматичних кранів

з жорсткою підвіскою стрілового обладнання [І]

Параметри

Варіанти

КС-4571А

КС-4571-1

КС-4572

КС-4573

Вантажопідйомність на виносних опорах, т

16

16

16

16

Довжина стріли, м

9...21

9,75...2175

9,7...21,7

9,7...21,7

Виліт найменший, (найбільший), м

3,0...20

3,8...24

3,8...17,5

2,5...18

Найбільша висота підйому крюка, м

21,1

27

21,8

22,7

Швидкість підйому (опускання) вантажу найбільша (найменша), м/с

0,208/0,0066

0,14/0,0033

0,141/0,005

0,141/0,005

Частота повороту, об/хв

0,3...4,0

0,1...1,3

0,3...1,8

0,25...25

Швидкість пересування робоча (транспортна), км/год

5/86

5/70

5/50

5,75

Відстань між опорами, м

вздовж поздовжньої осі крана

4,15

3,37

3,85

3,85

поперек поздовжньої осі крана

4,9 (5,08)

3,86

4,8

4,8

Модель базового автомобіля

МАЗ-5337

КрАЗ-250

КамАЗ-53213

КрАЗ-250

Потужність двигуна базового автомобіля, кВт

132,5

176,7

154,6

176,6

Габаритні розміри в транспортному положенні, м

довжина

11,4

11,66

12,6

12,0

ширина

2,5

2,5

2,5

2,5

висота

3,7

3,35

3,55

3,66

Маса крану, т

15,78

24

20,67

24


Таблиця 3

Характеристика прототипів гідрофікованих кранів [І]

Параметри

Варіанти

Короткобазові крани

Крани на спеціальньому шасі

1пк

2пк

1сш

2сш

3сш

4сш

5сш

КС-5371

КС-6371

КС-5473

КС-6471

КС-6472

КС-7471

КС-8471

Вантажопідйомність, т

на виносних опорах

25

40

25

40

40

63

100

без виносних опор

7

9

5

10

10

15

20

Вантажопідйомність при пересуванні на вильоті 4,5 м (5 м)

8

9

-

-

-

-

-

Довжина  телескопічної стріли, м

9,5...22

10,6...25,2

10...24

11...27

10,6...34,5

12,6...38,1

13,6...39,1

Число секцій стріли

3

3

3

3

4

4

4

Найбільша маса, яка висувається телескопічною стрілою, т

8

14

-

-

-

-

-

Найменший виліт, м

3,2

3,2

3,2

3,2

3,5

3,5

3,5

Швидкість телескопіювання, м/с

0,2

0,116

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

Найбільша висота підйому крюка, м:

основної стріли

10

10

10

10,6

10,6

12,3

12,6

висунутої стріли

22

25

22,6

26,7

33,5

37,8

39

Швидкість підйому (опускання) вантажу, м/с

0,123...

0,0833...

0,6...

0,416...

1,5...

1,66...

1,66...

0,0033

0,0025...

0,193...

0,25

0,2

0,166

0,118

Частота обертання поворотної платформи, об/хв

2...0,2

1,8...0,2

1,0

1,3

1,92

0,75

0,65

Час повної зміни вильоту крюка, с

60

60

48

60

60

102

138

Найбільша транспортна (робоча) швидкість, км/год

45/-

32/-

60/25

50/25

60/2,5

50/1,5

53/1,5

Нахил шляху, що долається, град

18

18

15

15

16

17

15

Розміри опорного контура виносних опор, м

6,15х5,3

6,8х6,3

4,8х5,2

5,3х5,8

5,9х6,3

7,2х7,35

9,5х8,65

Радіус повороту крана, м

6,6...12,1

7,1...12,3

11,5

14,0

14,5

14,9

14,9

Потужність двигуна базового автомобіля, кВт

132

132

149

176

178

265

309


Продовження таблиці 3

Характеристика прототипів гідрофікованих кранів [І]

Параметри

Варіанти

Короткобазові крани

Крани на спеціальному шасі

1пк

2пк

1сш

2сш

3сш

4сш

5сш

КС-5371

КС-6371

КС-5473

КС-6471

КС-6472

КС-7471

КС-8471

Кратність поліспаспаста

6

10

-

-

-

-

-

Габаритні розміри, м

довжина

11950

13200

12000

13700

13000

16000

17000

ширина

2560

3230

2500

2800

2500

3000

3000

висота

3550

3820

3600

3500

3500

3700

3950

Маса крану, т

26

37,2

28

44

36

68

87

Тиск в гідроприводі, мПа

-

-

17,5

17,5

20

17,5

17,5

2. ВИМОГИ ДО ОФОРМЛЕННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

2.1. Вимоги до викладу тексту пояснювальної записки

Пояснювальна записка повинна включати: бланк завдання на курсовий проект з вихідними даними; зміст; короткий опис крану; опис приладів безпеки; розрахунки кранових механізмів і розрахунки на міцність механізмів, що проектуються; список використаної літератури; специфікації на креслення.

Зміст відображає зміст розділів і підрозділів з вказівкою першої сторінки їхнього викладу, починаючи з титульного листа, і складається після виконання всього проекту.

В розділі "Короткий опис крану" необхідно вказати призначення машини, характерні риси конструкції та окремих її частин, привести відомості про керування механізмами і монтажі, обгрунтовано призначити режим роботи крану з врахуванням кліматичних умов.

В розділ "Прилади безпеки" входить перелік і короткий опис наявних на крані запобіжних і блокувальних пристроїв: кінцевих вимикачів, обмежувачів, покажчиків вильоту стріли, положення гаку, сигнальних приладів, а також особливостей статичних і динамічних випробувань проектованого крану.

Список використаних джерел інформації повинен бути складений аналогічно приведеному в даному виданні (тобто в міру згадування). При описі вказати прізвище й ініціали автора, повну назву джерела, місце видання, видавництво, рік видання, кількість сторінок.

Розрахунок на міцність деталей проектованого механізму включає визначення розрахункових навантажень для елементів механізму розрахунок нестандартних деталей на міцність (барабанів, осей, валів, відкритих зубчастих передач і т.п.).

Розрахунок деталей стандартних редукторів, муфт, гальм, гаків робити не потрібно.

Порядок розташування аркушів пояснювальної записки наступний. За титульним листом поміщають завдання на курсовий проект. Потім приводять зміст проекту із середнім штампом, поміщають основну частину тексту, список використаної літератури і додаток.

До додатка відносять специфікації складальних одиниць до креслень механізму і вузла.

Усі формули в пояснювальній записці приводять без висновків, у буквеному виді з розшифровкою значень кожної. При повторенні у формулах літерних позначень їхню розшифровку роблять тільки один раз.

Підставляючи у формули числові значення з їхнім записом, варто приводити тільки кінцеві результати обрахунку.

У записці повинні бути всі необхідні схеми й ескізи, що пояснюють розрахунок, з підрисунковими підписами.

Нумерація сторінок, малюнків і таблиць наскрізна. Номери сторінок проставляють у правому нижньому куті в додатковій рамці шириною 15 мм.

Всю основну частину тексту розбивають на розділи і підрозділи, крапки в заголовках розділів і підрозділів не ставлять. Номера формул беруть у круглі дужки, а посилання на літературні джерела – у квадратні дужки або похилі лінії.

Пояснювальна записка повинна бути написана акуратно, чорнилом (пастою), на одній стороні листа стандартного паперу для письма (210х297 мм), попередньо обведеного рамкою з полем ліворуч шириною 25 мм, а з інших сторін - 5 мм.

2.2. Оформлення графічної частини проекту

Креслення виконують олівцем на креслярському папері формату А1 (697х841 мм) або кратній величині меншого розміру зазначеного формату.

Перший лист "Вид загальний" з основними двома проекціями, зображеними в прийнятному масштабі 1:10; 1:20; 1:25; 1:50, включає кінематичні схеми механізмів, схеми зарисовок поліспастів.

На кресленнях проставляють робочі, габаритні і довідкові розміри, а в місцях з'єднання деталей – спряжені допуски і посадки відповідно до діючих правил.

На другому листі формату А1 - "Вид загальний механізму" - приводять креслення механізму в двох проекціях з необхідними розмірами і перерізами в масштабі 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5.

Аналогічні вимоги до третього листа - "Вид загальний вузла".

Закінчений проект здають керівникові для перевірки в терміни, визначені графіком кафедри. Після перевірки курсовий проект, виконаний студентом відповідно до встановлених вимог і підписаний керівником, допускається до захисту в комісії, що складається з викладачів кафедри.

3. ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКУ ОСНОВНИХ МЕХАНІЗМІВ ГІДРОФІКОВАНИХ СТРІЛОВИХ САМОХІДНИХ КРАНІВ

3.1. Визначення лінійних і масових характеристик стрілових самохідних кранів.

На основі заданої вантажопідйомності в тоннах і типу ходового пристрою визначити лінійні і масові параметри крану, що проектується [2].

Результати подати у вигляді табл.4

Таблиця 4

Лінійні та масові параметри крану з врахуванням прийнятого ходового пристрою

Параметр

Тип крану

Розрахункова залежність

Позначення параметру

1

2

3

4

5

1

Довжина основної стріли, м

ПХ, ШХ

АХ

(0,93...1,07) 4,2

(0,95...1,05) 4,4

LCO

2

Довжина максимальної стріли, м

П

Ш

А

(0,95...1,05) (14,3-10)

(0,95...1,05) (17-10)

(0,93...1,05) 5,5

LCB

3

Вантажопідйомність без виносних опор на мінімальному вильоті, т

П, Ш

А

(0,95...1,05) 0,45Q

(0,9...1,1) (0,2Q+0,8)

Qб

4

Загальна маса крану, т

П

Ш

А

(0,95...1,05) 1,8Q

(0,95...1,05) 1,7Q

(0,95...1,15) (1,2Q+3,5)

G

5

Маса погонного метра довжини основної стріли гідрофікованих кранів, т

П,Ш,А

(3,6...4,4) (0,003Q+0,05)

gc

6

Маса крюкової підвіски, т

П,Ш,А

(1,1...0,9) 0,008Q

gn

7

Маса ходової частини, т

П,Ш

А

(0,9...1,1) 2,7

Власна маса автомобіля за винятком маси кузова

GK

8

Маса баласту, т

П,Ш,А

(0,9...1,1) 0,1Q

Gn

9

Тиск на передню вісь (стріла повернута вперед/назад), т

Ш

(0,95771,05)0,167Q

(0,83…1,17)0,37Q

P1

Тиск на задню вісь (стріла повернута вперед/назад), т

Ш

(0,86…1,14)(0,58Q+8)

(0,9…1,1)(0,48Q+6)

P2

Тиск на передню і задню осі, т

П

А

Розподіляється рівномірно. Визначається за паспортними даними автомобіля

10

Хвостовий радіус, м

П, Ш

А

(0,95...1,05)

(0,95...1,05) 1,17

RX 

11

Відстань між виносними опорами, м

П,8

А

0,95...1,05)(1,6+1)

1,8

K1

12

База крану, м

П

Ш

А

(0,5+1,5)≈4,9...5,2

(0,9...1,1)(1,15+1,5)

(0,85...1,15)(2+0,8)

BTP 


Продовження таблиці 4

1

2

3

4

5

13

Висота від поверхні землі до п’яти кріплення стріли, м

П

Ш

А

(0,85...1,15)(0,2+0,7)

(0,85...1,15)(0,13+0,5)

Приймається з врахуванням паспортних даних автомобіля

hK

14

Відстань від осі обертання крану до п’яти кріплення стріли, м

П, Ш

А

(0,92...1,08)(0,24+1,15)

Приймається по прототипу

r1

15

Колія передніх коліс, м

П

Ш

А

2...2,2

1,8...2

По даним автомобіля

Kn

16

Колія задніх коліс, м

П

Ш

А

(0,85...1,15)0,82

1,8...2,7

По даним автомобіля

KЗ

17

Транспортна довжина зі стрілою, м

П,Ш

А

(0,9...1,1)(1,1+8)

(0,9...1,1)3+3

L

18

Ширина транспортна, м

П,Ш

А

2,4...3,7

(0,95...1,05)(0,55+1,5)

BT

19

Висота транспортна, м

П,Ш

А

(0,95...1,05)(0,4+2,5) (0,95...1,05)(0,55+1,5)

Hh

20

Навантаження на одну вітку канату, кН

П,Ш,А

(9...11)(1,2–2)

QK

Кратність поліспасту

П,Ш,А

(0,8...1,2)1,2

in

  1.  

Навантаження на одну вітку канату, кН

П,Ш,А

(9...11)(1,2–2)

  1.  

Кратність поліспасту

П,Ш,А

(0,8...1,2)1,2

Примітка. П – пневмоколісний кран, Ш – кран на спеціальному шасі, А – автомобільний кран.

3.2. Розрахунок і побудова вантажної характеристики крану

Розрахунок вантажної характеристики крана грунтується на дотриманні умови, обговореної в "Правилах пристрою і безпечної експлуатації вантажопідйомних кранів" Держтехнагляду, а саме:

де К – коефіцієнт вантажної стійкості крана – приймається рівним 1,4;  – розрахунковий момент крана, що відновлює, створюваними силами його ваги щодо ребра перекидання без обліку дії сил ваги стрілового устаткування; , – моменти, створювані силами ваги відповідно основної стріли і вантажу відносно ребра перекидання.

Потрібний відновлюючий момент, що створюється силами ваги крана, кН∙м, визначимо, використовуючи залежність

.

Позначення в даній формулі відповідають приведеним вище. Необхідно досягти умови, при якій .

Момент, створюваний силами ваги вантажу, при мінімальному вильоті і максимальній вантажопідйомності (рис. 1), кН∙м

,

де Q – максимальна вантажопідйомність крану, т; gп – маса крюкової підвіски (див. табл. 4), т; Lсо – довжина стріли основної з цілком втягненими секціями, м;  – максимальний кут вильоту стріли при роботі крану з основною стрілою; встановлюється графічно, не перевищує 45...55°; обмеженням кута є мінімальний виліт, м, рівний ; r1 відстань від осі обертання крана (ВОК) до п'яти кріплення стріли (див. табл. 4), м; К1 – відстань між виносними опорами (див. табл. 4), м; g – прискорення вільного падіння, м/с2.

Момент, створюваний силами ваги стріли, при роботі крану з основною стрілою, кН∙м;

,

де Gc – маса стріли, т.

,

де gc – маса погонного метра довжини основної стріли крана (див. табл. 4), т/п.м.

Встановивши Мвт і Мст.о необхідно визначити необхідний момент, що відновлює Мут.т. Потім момент, що відновлює, створюваний силами ваги крана, відносно ребра перекидання без врахування дії сил ваги стрілового устаткування, кН∙м,

,

де G1, G2,,G3  маси відповідно неповоротної, поворотної частині крана (без врахування маси стріли, баласту і крюкової підвіски) і баласту, т; t1 – зміщення центра маси неповоротної частини крану відносно осі його обертання (звичайно t1=0), м; Rx – радіус хвостової частини крана, що визначається від осі обертання до зовнішнього торця баласту (див. табл. 4), м; m – відстань від зовнішнього торця баласту до його центра ваги, складає 0,25...0,5 м.

Маса неповоротної частини крана

,

де Gx, Gопк, Gво – маси відповідно ходової частини (див. табл. 4), опорно-поворотного кола (ОПК) і виносних опор крану, т.

Масу неповоротної частини автомобільного крана, виключаючи інші типи кранів (див. табл. 4), можна визначити за формулою, т,

,

де Gа – власна маса автомобіля, т [2, с. 231].

Маса виносних опор, т,

.

Масу ОПК встановлюємо, виходячи з дії на нього максимального вертикального навантаження і згинаючого моменту на основі довідкових даних.

Однак на першому етапі масу ОПК необхідно прийняти по крану прототипу або встановити орієнтовно по формулі, т,

.

Тоді загальна маса поворотної частини крану з урахуванням маси стріли, баласту і крюкової підвіски, т,

,

де G – загальна маса крана (див. табл. 4), т.

Рис. 1. Схема прикладання зовнішніх навантажень, що діють на кран

Визначаємо масу поворотної частини крана, т, без врахування маси баласту, стріли і крюкової обойми, тобто

.

Знаючи масу неповоротної частини крана G1, поворотної G2 і масу баласту Gп, розраховуємо момент, що відновлює, що створюється згаданими силами ваги крану. У випадку дотримання умови

встановлюємо залежність для визначення вантажної характеристики крану для основної стріли, т,

,

де cosio – значення поточного кута зміни вильоту стріли, град.

Максимальний кут вильоту основної стріли можна встановити, використовуючи формулу:

.

Обчисливши по даній залежності максимальний кут вильоту основної стріли, рівний, наприклад, , і задаючись кількістю інтервалів n з кроком кута зміни нахилу стріли в межах , встановлюємо залежність для визначення поточного кута вильоту стріли, а також вильоту гака, м:

від осі обертання   ,

від ребра перекидання крана  ,

На основі представлених залежностей необхідно скласти таблицю з результатами визначення вантажопідйомності крана при роботі з основною стрілою (табл. 5).

Таблиця 5

Вантажопідйомність крана при роботі з основною стрілою

Поточний кут вильоту стріли io, град

Виліт гаку, м

Вантажопідйом-ність Qio, т

від осі обертання Ao

від ребра перекидання Apo

..........................

..........................

..........................

За даними табл. 5 побудувати графік .

Аналогічно встановлюємо залежність для визначення вантажної характеристики крану при роботі з максимальною стрілою, тобто з повністю висунутими секціями, т,

,

де Мст.в момент, створюваний силами ваги стріли при роботі крану з максимально висунутими секціями, кН∙м; Lсв стріла з максимально висунутими секціями (див. табл. 4), м; iв  поточний кут вильоту стріли при роботі з цілком висунутими секціями, град.

,

.

Кут вильоту стріли з цілком висунутими секціями трохи більше кута вильоту основної стріли, тобто .

Для встановлення вантажопідйомності крану при роботі зі стрілою з цілком висунутими секціями також задаються кількістю n рівних інтервалів із кроком  кута зміни нахилу стріли, попередньо обчислюючи значення поточного кута , а також вильоту гака, м:

від осі обертання  ,

від ребра перекидання крана  .

Використовуючи приведені вище залежності, необхідно скласти таблицю отриманих результатів (табл. 6).

Таблиця 6

Вантажопідйомність крану при роботі зі стрілою з повністю висунутими секціями

Поточний кут вильоту стріли iв, град

Виліт гаку, м

Вантажопідйомність Qів, т

від осі обертання Ав

від ребра перекидання Арв

..........................

..........................

..........................

За даними табл.6 побудувати графік .

3.3. Визначення зусилля, що сприймається гідроциліндром стріли, і величини ходу штока

Використовуючи геометричні параметри (рис. 2) і вантажні характеристики крану, визначаємо зусилля, що сприймає гідроциліндр (гідроциліндри), для прийнятих раніше значень кутів вильоту стріли, кН,

,

де Мвт.і + Мст.і + Мв.і – моменти, обумовлені відповідно масою вантажу, стріли і вітровими навантаженнями, що сприймаються гідроциліндром механізму зміни вильоту гака, кН∙м; rі – плече зусилля гідроциліндра підйому стріли, м.

Момент, що створюється вагою вантажу в загальному випадку, кНм,

,

де Qіо(В)  вантажопідйомність крана (див. табл. 5 і 6), т; Lсо(В) – довжина основної і висувної стріли, м; іо(В) – кут зміни вильоту для основної і висувної стріли.

Момент, що утворює вага стріли, кНм,

.

Рис. 2. Розрахункова схема для визначення параметрів кріплення гідроциліндра до стріли крана

Момент, що визначається вітровими навантаженнями, що діють на стрілу і вантаж, кНм,

,

де Fгр  площа вантажу [2, стор. 14], м2; qo – динамічний тиск вітру (приймається 0,125 кПа); кг, кс – коефіцієнт, що враховує збільшення швидкісного напору в залежності від висоти розміщення вантажу і стріли над поверхнею землі [2, ст. 14] (умовно приймається положення вантажу в оголовку стріли); сг, сс – аеродинамічний коефіцієнт для вантажу і коробчатих конструкцій, якими являються телескопічні стріли, складає 1,2; hст – довжина основи поперечного перерізу стріли (див. прототип крана), м.

Плече зусилля гідро циліндра підйому стріли (рис. 2), м [3],

,

де а – відстань від корньового шарніра стріли до шарніра кріплення штока циліндра, м; в – найкоротша відстань від корньового шарніра стріли до шарніра кріплення корпуса гідроциліндра, м; – кут між лінією, що з’єднує корневий шарнір стріли з шарніром кріплення корпуса гідроциліндра і вертикальною віссю, що проходить через шарнір кріплення корпуса гідроциліндра, град.

При цьому геометричний параметр в (рис. 2), м.

Момент, що утворює вага стріли, кНм,

,

де r1 – відстань від корньового шарніра стріли до осі обертання крана по горизонталі, м; nо – відстань від осі обертання крана до шарніра кріплення корпуса гідроциліндра по горизонталі, м; r0 – відстань від корньового шарніра стріли до шарніра кріплення корпуса гідроциліндра по вертикалі, м.

При суміщенні шарніра кріплення корпуса циліндра з вертикальною віссю обертання крана параметр .

Кут розраховують по формулі

.

Хід штока гідроциліндра, м,

,

де ,  – максимальна і мінімальна відстань між шарніром кріплення штока циліндра до стріли і шарніром кріплення корпуса циліндра при зміні кута вильоту стріли від  до  відповідно, м.

При цьому параметри, м [3]:

,

,

Зміна ходу поршня гідроциліндра, м,

.

Результати обрахунків на основі використання приведених вище залежностей і з врахуванням даних табл. 5 і 6 представити у вигляді табл. 7.

Прийняті геометричні параметри кріплення гідроциліндра до стріли, тобто а і в, на основі дотримання умови, при якому хід штока, м, при зміні кута вильоту стріли від  до  рівний або менший прийнятої кратності діаметра поршня, тобто ,

де кц – коефіцієнт кратності ходу поршня до його діаметра, не перевищує 10; D – діаметр поршня гідро циліндра, мм.

У випадку порушення цієї умови необхідно коректувати параметр а чи в.

Значення діаметра поршня гідроциліндра встановлюємо розрахунком (див. підрозд. 3.5).

3.4. Визначення раціональних параметрів гідроциліндра механізму зміни кута нахилу стріли

По прийнятим параметрам кріплення гідро циліндра до стріли (див. рис. 2), а саме а, в, і слід встановити для основної та висувної стріл при мінімальному  і  і максимальному  і  кутах вильоту стріли відповідні значення плеча зусилля гідро циліндра (чотири значення), м, використовуючи залежність

.

Для прийнятих кутів вильоту стріли визначаєм моменти, що створюються масою вантажу, стріли і вітровими навантаженнями, кНм:

,

,

,

,

,

.

Параметри, що використовуються в даних формулах розшифровані в підрозділі 3.3.

Використовуючи результати обчислень, по приведеним вище залежностям визначаємо чотири значення величини зусилля на штоці гідроциліндра, кН,

.

Встановлюємо, при якому куті вильоту стріли зусилля на штоці гідроциліндра має найбільше значення, наприклад  при . По найбільшій величині зусилля на штоці гідроциліндра визначаємо розрахунковий діаметр поршня гідроциліндра D, використовуючи залежність приведену в підрозд. 3.5, і приймаємо найближчі нормалізовані значення діаметра поршня D.

Визначаємо, м:

,

,

при дотриманні умов:

,

,

,

де lш – хід штока гідроциліндра, м; ,  – відповідно відстані між шарнірами гідроциліндра при повністю витягнутому і втягнутому штоці, м; кц – коефіцієнт кратності ходу штока до діаметра поршня, не перевищує 10; ккр – коефіцієнт кратності довжини направляючої втулки, поршня і шарнірних кріплень (довжини складових гідроциліндра) до діаметра поршня; приймається рівним 3,5...5,5; D – нормалізоване значення діаметра поршня, мм.

Таблиця 7

Результати обчислення зусилля на штоці гідроциліндра і ходу штока

Довжина стріли Lco(B), м

Кут вильоту стріли io(B),

град

Момент, кНм, що визначаємо

Плече зусилля гідроциліндра

r1, м

Зусилля на штоці гідроцилін-

дра

Rці, кН

Хід поршня

lці, м

масою вантажу

Мгрі

масою

стріли

Мсті

силою вітру

МВі

Основна

Висувна

.  .  .  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .  .  .

Виконання  цих умов забезпечує зміну вильоту основної та висувної стріли гідроциліндра при максимальному і максимальному кутах вильоту для прийнятих геометричних параметрів кріплення стріли і гідроциліндра до поворотної платформи крана. Часто досягнути виконання цих умов при першому підході не вдається. В такому випадку слід змінити параметри а і в. Параметр а визначає точку кріплення штоку гідроциліндра до стріли, параметр в – точку кріплення гільзи циліндра до поворотної платформи крана відносно кореневого шарніра стріли. При чому параметр  в являється комплексним, що залежить від його складових, а саме від r0, r1 і n0. Параметр а не залежить від складових, тому на даному етапі раціонально прийняти в якості варійованого параметра, що забезпечує виконання вказаних раніше умов. Знаючи величину параметра а, прийняту раніше для крана прототипа, слід задатися діапазоном зміни даного параметра від аmax до аmin з кроком ai, рівним в проміжку від 0,05 до 1,5 м. Використовуючи залежність по визначенні ri і Rці при зміні кроку ai параметра a, необхідно визначити діаметр поршня гідроциліндра і отримані дані подати у вигляді табл. 8.

Таблиця 8

Результати обрахунків діаметра поршня гідроциліндра

Варійований параметр

а, м

Плече

r1, м

Зусилля

Rці, кН

Розрахунковий діаметр поршня

D, мм

Нормалізоване значення  діаметра поршня D, мм

аmin

аmin+ai

аmin+2ai

аmin+3ai

.  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .

аmax

Слід врахувати, що складові, які входять в залежність по визначенні Rці, а саме Мвтi, Мсті, і МВ.і, приймаються для положення стріли такі, які мають найбільшу сумарну величину. Потім встановлюємо значення  і , що визначаються відстанню між шарнірами кріплення гідро циліндра при мінімальному і максимальному кутах вильоту стріли з врахуванням зміни параметра а. Результати обрахунків необхідно представити у вигляді табл. 9. Раціональні параметри гідроциліндра, включаючи діаметр поршня і хід штока при забезпеченні потрібного діапазона зміни вильоту стріли вибираєм при мінімальних значеннях відхилень, %:

,

,

,

Для інтегральної оцінки відхилень, що забезпечує вибір раціональних параметрів гідроциліндра, необхідно визначити середню величину відхилень по абсолютному значенню, використовуючи формулу

.

Результати цих обрахунків представити у вигляді табл. 9.

За результатами обчислень відхилень D, min і max і їх знаку визначаємо значення параметра а, що забезпечує найбільш повне дотримання змін кута вильоту стріли і відповідно приведених раніше умов. Отже, при ср = min параметри гідроциліндра, а саме діаметр поршня і хід штока, відповідають раціональним, що забезпечує зміну положення основної і висувної стріли від мінімального до максимального кутів вильоту. Аналогічний підхід до забезпечення виконання прийнятих умов можна використовувати при варіюванні параметром в. Застосування даної методики дозволяє найбільш повно використовувати можливості гідроприводу, що забезпечує дотримання прийнятих змін вильоту стріли самохідного крана при допустимому навантаженні і необхідній надійності роботи.


Таблиця 9

Обрахунок мінімальної середньої величини відхилень

Варійований параметр

а, м

Нормалізоване значення діаметра поршня D, мм

Відстань між шарнірами гідроциліндра,

м

Відхилення в %

Середнє значення відхилень

ср, %

D

min

max

аmin

аmin+ai

аmin+2ai

аmin+3ai

.  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .

.  .  .  .  .  .

аmax

3.5. Розрахунок механізму зміни кута нахилу стріли (вильоту гака)

В гідроприводі сучасних стрілових самохідних кранів значення номінального тиску приймається по наступному ряді, МПа:

PН =(10, 16, 20, 25, 32).

Наприклад, для самохідних гідрофіцированних кранів вантажопідйомністю від 4 до 63 т варто приймати значення тиску від 10 до 25 МПа, тобто в міру збільшення вантажопідйомності приймати для проектованого крана більше значення тиску в гідроприводі.

Використовуючи дані табл. 7, установлюємо максимальну величину зусилля на штоку і, прийнявши номінальний тиск у гідроприводі механізму зміни кута нахилу стріли, визначаємо внутрішній діаметр гільзи циліндра (поршня), мм,

,

де  – максимальне зусилля на штоку гідро циліндра, кН; РН – номінальний тиск, що розвивається насосом, мПа; z – число паралельно працюючих гідроциліндрів; Г – гідравлічний ККД проектованого гідроприводу; приймається 0, 8... 0, 85; мц – механічний ККД гідроциліндра, складає 0,94...0,97.

Отримане значення поршня округляємо до одержання нормалізованого значення відповідно до діючих стандартів (63, 70, 80, 90, 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400, 450, 500, 560, 630, 800) мм.

Діаметр штока гідроциліндра визначаємо із співвідношення

.

де – коефіцієнт відношення діаметра штока до поршня для гідроциліндрів, складає 0,6...0,9; d – діаметр штока, мм; D – уточнений діаметр поршня, мм.

Діаметр штока гідроциліндра скругляємо до стандартного значення.

Хід штока гідроциліндра складає . Розрахунковий хід штока (див. табл. 7), що забезпечує зміну кута нахилу стріли від  до , також повинен відповідати цій умові, тобто .

Дотримання цієї умови забезпечує правильність вибору геометричних параметрів кріплення гідроциліндра до стріли. При порушенні зазначеної вище умови більш ніж на 10 % необхідно скорегувати параметри кріплення гідроциліндра до стріли і перерахувати знову зусилля на штоці гідроциліндра  і хід штока lш, а також установити нову величину діаметрів поршня D і штока d або виконати розрахунок з метою перевірки стійкості гідроциліндра, що допускає можливість його роботи при ході штока, більшому десяти діаметрів поршня.

За заданим значенням швидкості переміщення штоків гідроциліндрів визначаємо обсяг рідини, споживаної ними, л/хв,

,

де шт – швидкість штоків гідроциліндрів,м/с; z – кількість паралельно працюючих гідроциліндрів.

Для досягнення заданої швидкості переміщення штоків гідроциліндрів необхідно, щоб подача насоса QН з урахуванням об'ємних втрат у гідроприводі  дорівнювала об’му рідини, споживаної гідро циліндрами, тобто QН = Qц. Отже, подача насоса з урахуванням об'ємних втрат у гідроприводі, л/хв,

,

де  – обсяг робочої камери насоса, см3/об.;  – частота обертання приводного вала насоса, об/х; , ,  – об'ємні ККД відповідно насоса (приймається по довідковим даним), гідроциліндрів (складає 0,98...1) і гідророзподільника (складає 0,99, з урахуванням наробітку знижується до 0,72).

Задаючись довідковими даними (див. дод. 1) значення об’єму робочої камери насоса  з урахуванням номінального тиску, що розвивається їм, визначаємо частоту обертання вала насоса, об/хв.

.

При цьому, користуючись послідовним наближенням, варто підібрати насос з таким обємом робочої камери , коли частота обертання приводного валу близька до номінальної частоти nном, зазначеної в довідкових матеріалах для даного типу насоса. При виборі насоса необхідно представити наступні дані: тип насоса, його марку; об’єм робочої камери , см/об; розрахункову частоту обертання вала nн об/хв; номінальну частоту обертання вала nном, об/хв; мінімальну і максимальну частоти обертання вала , об/хв; номінальний тиск, що розвивається насосом, Рн, МПа; об'ємний ККД насоса он; гідравлічний ККД насоса Гн; механічний ККД насоса мн; загальний ККД насоса н.заг.

Для узгодження частоти обертання вала насоса з частотою обертання двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ), застосовуваного для роботи гідроприводу стрілового самохідного крана, можливо буде потрібно застосування роздавальної коробки з передаточним числом ірk значення якого визначаємо по формулі

,

де nдв – частота обертання вала ДВЗ, об/хв.

Після вибору основних елементів гідроприводу механізму зміни кута нахилу стріли (виліт гака) уточнюємо фактичний тиск, що розвивається насосом, Мпа,

.

Фактична швидкість штоку, м/с,

.

Потужність, що передається гідроциліндрами, кВт,

.

Потужність, що потрібна насосу для забезпечення зміни кута нахилу стріли, кВт,

.

Тоді загальний ККД гідроприводу механізму зміни кута нахилу стріли

.

Значення загального ККД проектованого гідроприводу механізму зміни кута нахилу стріли повинно бути не нижче 0,6. Вибір інших елементів гідроприводу див. у підрозд. 3.12.

3.6. Розрахунок механізму підйому вантажу. Вибір гідромотора і редуктора

Об’єм робочої камери гідромотора визначаємо з умови рівності подачі насоса, що забезпечує роботу механізму зміни кута нахилу стріли, об’єму робочої рідини, споживаної гидромотором механізму підйому вантажу, що виключає процес дроселювання рідини, тобто

,

де ом – обсяг робочої рідини, споживаної гідромотором механізму підйому вантажу, л/хв.

Задаючи значенням частоти обертання вала гідромотора, що відповідає номінальній частоті, і з обліком приведеної вище рівності обсяг робочої камери гідромотора, см3/об,

,

де ом – об'ємний ККД гідромотора, встановлюється по довідниковим даним (дод. 2);  – частота обертання вала гідромотора, приймається по довідковим даним (дод. 2), дорівнює номінальній частоті, об/хв.

Тоді розрахункове передаточне число редуктора

,

де Dб – діаметр барабана, м; іп –кратності поліспаста підйому вантажу (див. табл. 4).

При цьому .

Розрахунковий діаметр барабана орієнтовно, м, , де dk – діаметр каната, мм; е – коефіцієнт кратності, що залежить від режиму роботи механізму підйому вантажу,  для легкого режиму – 16, середнього – 18, важкого – 20.

Значення діаметра каната вибирають по довідковим даним [2] виходячи з умови

,

де Smax – зусилля гілці каната, що надходить на барабан, визначається виходячи з максимальної вантажопідйомності крана, кН; Кп – коефіцієнт запасу міцності каната, що залежить від режиму роботи механізму підйому вантажу (для легкого режиму - 5, середнього - 5,5 і важкого - 6).

Після вибору каната [2] вказати: розривне зусилля Sроз, кН; діаметр каната dk, мм; межа міцності дротів каната п, мПа; тип каната.

Зусилля в гілці каната

,

де Q – максимальна вантажопідйомність крана, т; qп – маса гакової підвіски, т, т – число гілок каната, що утримують вантаж масою Q; п  загальний ККД вантажного поліспаста з врахуванням відхиляючих блоків.

ККД вантажного поліспаста розраховується так:

,

де t – кількість блоків, що відхиляють, що змінюють напрямок каната на ділянці від барабана до блоку гакової підвіски; об, – ККД блоків, що відхиляють і що розташовані на гаковій обоймі і нерухомих, що обгинаються т числом гілок каната.

За звичай відхиляючі блоки, а також блоки, розташовані на гаковій обоймі і нерухомі конструктивно виконуються ідентичними, отже, значення ККД таких блоків однакове. Значення ККД блоків на підшипниках кочення складає 0,95...0,98. Кількість блоків, що відхиляють, установлюють, виходячи з прийнятої схеми вантажного поліспаста стрілового крана.

Загальна довжина барабана, м, ,

де lн  довжина нарізної частини барабана, м; tk  крок нарізки канавок на барабані, приймається рівним , мм.

,

де LСВ максимальна довжина стріли при цілком висунутих секціях, м; максимальний кут нахилу стріли складає 65о...70о; hk  відстань від поверхні землі до п'яти кріплення стріли (див. табл. 4), м; z0  число витків, що залишаються на барабані при торканні гакової обойми землі, дорівнює 2...3.

Якщо , то раніше отримане значення діаметра барабана можна підставити у формулу для визначення передатного відношення редуктора ip.

Якщо дана умова не дотримується, то необхідно перейти на багатошарову навивку каната на барабан. Тоді довжина барабана, м,

,

де zp  число робочих витків каната на барабані;  коефіцієнт нерівномірності укладання каната на барабан, приймається рівним 0,9.

Число робочих витків

,

де D  конструктивний діаметр барабана, - складає  м; nc  число шарів навивки каната на барабан.

Визначивши довжину барабана, що відповідає багатошаровій навивці, знову перевіряємо виконання умови . При виконанні цієї умови встановлюємо усереднену величину барабана виходячи з кількості шарів навивки каната на барабан, м,

,

Для визначення передаточного числа редуктора, формула має вигляд

.

При сталому режимі підйому вантажу тиск на вході в гідромотор, МПа;

,

де заг.м  загальний ККД гідромотора, установлюється по довідниковим даним (див. дод. 2); р, б, п  ККД відповідно редуктора, приймається 0,92...0,96; барабана, приймається 0,96... 0,98; поліспаста, установлюється по раніше приведеній формулі.

Потужність гідромотора при сталій швидкості переміщення вантажу, кВт,

.

Знаючи потужність, передану редуктором  і розрахункове передаточне число редуктора , підбираємо по довідковим даним або розраховуємо редуктор з необхідним передаточним числом ір. Встановивши розрахунковий об’єм робочої камери гідромотора , з урахуванням тиску на вході в гідромотор , а також номінальної частоти обертання , підбираємо гідромотор (див. дод. 2) з наступними параметрами: обсяг робочої камери , см3/об; номінальна частота обертання вала , об/хв.; мінімальна і максимальна частота обертання вала, об/хв; об’ємний ККД ом; механічний ККД мм; загальний ККД заг.м; номінальний тиск , Мпа.

Тоді уточнена середня швидкість підйому вантажу, м/с,

,

Час пуску механізму підйому вантажу встановлюємо по формулі, с,

,

де – коефіцієнт, що враховує моменти інерції мас, що обертаються на залові повільніше, ніж вал гідромотора; складає 1,1...1,25; ІІ – сумарний момент інерції обертових мас гідромотора приєднані маси, що обертаються зі швидкістю, рівній швидкості вала гідромотора, кгм2;  – тиск в період пуску, приймається рівним у 1,5...2,5 рази вищий сталого тиску, МПа; Гм.м – гідромеханічний ККД гідромотора.

У випадку одношарової навивки каната на барабан параметр Dср необхідно замінити на Dб.

Сумарний момент інерції мас, що обертаються з частотою, рівній частоті обертання вала гідромотора, в загальному випадку складає, кгм2,

,

де Ір – момент інерції ротора гідромотора, визначається по довідковим даним, кгм2; Ім, ІТш, Іш – моменти інерції відповідно з'єднувальної муфти, гальмівного шківа і шестірні, що обертаються з частотою обертання вала гідромотора, кгм2 (сумарне значення (2...6)Ір).

3.7. Визначення гальмового моменту і вибір гальма механізму підйому вантажу

Відповідно до рекомендацій Держтехнагляду розрахунковий гальмовий момент, Нм

,

де кт  коефіцієнт запасу гальмування, приймається рівним 1,5 – для легкого, 1,75 середнього, 2 важкого і 2,5 досить важкого режимів роботи крана; Мст.т статичний гальмівний момент, Нм.

Статичний гальмовий момент, приведений до вала гідромотора,

,

де Dб  розрахунковий діаметр барабана для одношарової навивки, м. У випадку багатошарової навивки необхідно Dб замінити на Dср.

По довідковим даним з урахуванням прийнятої схеми механізму підйому вантажу [1, 2, 5] і конструктивне виконання гальма по величині Мт приймаємо відповідний тип гальма, вказавши наступні дані: тип гальма; максимальний гальмовий момент, Нм; момент інерції обертових мас гальма, кгм2.

Максимальний гальмовий момент обраної конструкції гальма позначимо Мтk. Умова правильності вибору гальма

,

де Кп  коефіцієнти перевантаження й умов роботи; Мн, Мтk  моменти від нормативних навантажень і гальмівний, визначається конструкцією гальма, Нм.

Коефіцієнт перевантаження

,

де  – визначається в залежності від класу відповідальності крана і класу відповідальності механізму підйому вантажу (механізму обертання крана), коливається в межах від 4 до 6, приймається середнє значення, рівне 5; К2 – коефіцієнт зміни навантажень, що залежить від вантажопідйомності крана і режиму роботи механізму, (коливається в межах від 0,04 до 0,1 і приймається значення, близьке до середнього, - 0,07).

Коефіцієнт умов роботи визначається виразом

,

де т1 – коефіцієнт відповідальності механізму підйому вантажу (обертання поворотної платформи крана), змінюється від 0,85 до 1,05, приймається середнє значення - 0,95); т2 – коефіцієнт, що враховує умови роботи крана, змінюється в межах від 0,6 до 0,9, приймається середнє значення - 0,75.

Момент від нормативних навантажень, Нм,

.

При виконанні приведеноої вище умови вибір гальма вважається правильним. Час гальмування визначаємо по формулі, с,

.

Порівняння часу пуску і гальмування дозволяє судити про величину динамічних навантажень у період пуску або гальмування механізму підйому вантажу.

3.8. Розрахунок механізму обертання крана. Вибір ОПК і гідромотора

Вихідними даними для розрахунку є: частота обертання ОПК, об/хв. nмп; максимальна вантажопідйомність Q при мінімальному і мінімальна вантажопідйомність  при максимальному вильоті стріли; маса неповоротної частини крана G1, т; маса поворотної частини крана без врахування мас баласту, стріли і гакової обойми, G2, т; маса баласту Gп, т; маса стріли Gс, т; маса гакової обойми qп т; геометричні розміри центра мас зазначених вище елементів крана (див. рис. 1).

Установлення параметрів ОПК полягає у визначенні найбільших вертикального навантаження і моменту, сприйманих їм (по отриманим результатам і довідковій літературі). При цьому найбільший момент, що сприймається ОПК від дій вертикальних навантажень, кНм, при Q, Lco і .

,

при ,  і .

З двох отриманих значень установити найбільший момент .

Найбільше вертикальне навантаження, сприймане ОПК, кН,

.

По довідковим даним необхідно підібрати роликовий (кульковий) ОПК, у якого

,  ,

де ,   момент і вертикальне навантаження, що допускаються, для впливу на роликові (див. дов. дані) і кулькові (див. дод. 3) ОПК.

Вибравши ОПК, необхідно представити наступні дані: номер кола і тип виконання; допустиме навантаження ; допустимий момент ; діаметр по осі тіл кочення ОПК Dkp; максимальний діаметр ОПК D; число зубів вінця zb; модуль зубів вінця mb; діаметр ділильної окружності вінця Dд.о; маса ОПК Gопк.

Статичний момент опору обертанню поворотної частини крана, кНм.

,

де Мтр  момент, що створюється силами тертя в ОПК; МВ  момент, що створюється силою вітру на поворотну частину крана; Мукл – момент, обумовлений нахилом поворотної частини крана.

Момент, що створюється силами тертя в ОПК, визначається по формулам:

при   ,                 ,

при   ,                 ,

де Dkp – діаметр по осі тіл кочення ОПК, м; f – приведений коефіцієнт тертя, приймається для роликовых кіл 0,012, а для кулькових - 0,01; 0 – кут нахилу до горизонталі сил, що діють на тіла кочення, дорівнює 45°; kp – параметр, приймається рівним 1,3…3 .

Момент, що створюється силою вітру, що діє на бічну поверхню крана, кНм,

,

де Мс, Мгр, Мпмоменти від сили вітру діючого на стрілу, вантаж і поворотну платформу відповідно.

Момент від сили вітру, що діє на стрілу, кНм,

,

де hпс – висота поперечного переріза стріли, приймається по прототипу, м; q0 – динамічний тиск вітру, складає 0,125 кПа; к – коефіцієнт, що враховує висоту розташування елемента над рівнем землі [2, с. 14]; с – аеродинамічний коефіцієнт, складає 1,2.

Момент від сили вітру, що діє на вантаж, кНм,

,

де Fгр  площа вантажу [2, с. 14].

Момент від сили вітру, що діє на поворотну платформу, кНм,

,

   Fп бічна площа поворотної платформи з урахуванням площі кабіни оператора, визначається по прототипу, м2; Rх хвостовий радіус (див. табл. 4), м.

Момент опору обертанню крана від нахилу, кНм,

,

де допустимий кут нахилу, дорівнює 3о.

Сумарне значення моменту інерції обертових мас, тм2,

,

де Ігр  момент інерції, обумовлений масою вантажу; Іk  сумарний момент інерції, обумовлений масою стріли, поворотної платформи і баласту.

Момент інерції, обумовлений масою вантажу, тм2,

,

де Q  максимальна вантажопідйомність, т; Lco  довжина основної стріли (секції стріли втягнуті), м;  – максимальний кут вильоту основної стріли (див. підрозд. 3.2), град.

Сумарний момент інерції, обумовлений масою стріли, поворотної платформи і баласту, тм2,

,

де Gc, G2, Gп – відповідно маси стріли, поворотної платформи (включаючи всі механізми крана і кабіну оператора, розташовані на платформі) і баласту, т; R0  відстань від осі обертання крана до торця поворотної платформи з боку гакової підвіски (див. рис. 1), м.

Виходячи з рівності загального моменту опору обертанню поворотної платформи крутному моменту, на валу гідромотора з урахуванням рівності подачі насоса об’єму рідини, споживаної гідромотором, тиск гідромотора в період сталого режиму роботи визначається по формулі, МПа,

,

де k – об’єм робочої камери насоса (див. розрахунок механізму зміни кута нахилу стріли), см3/об.; nн – частота обертання вала насоса (див. там же), об/хв.; он, ор, оц – об'ємні ККД насоса, розподільника і гідроциліндра(див. там же); заг.Гм – загальний ККД гідромотора, дорівнює 0,82...0,92 (див. дод. 2); м – ККД механізму обертання, дорівнює 0,75...0,85.

Задаючись частотою обертання вала гідромотора, (див. дод. 2), з урахуванням тиску, що розвивається їм, установлюємо розрахунковий обсяг робочої камери гідромотора, см3/об.,

,

де qп  номінальна частота обертання вала гідромотора, об/хв. (див. дод. 2); оц  об'ємний ККД гідромотора, визначається по довідковим даним при виборі гідромотора з прийнятою частотою обертання (див. дод. 2).

Використовуючи довідкові дані (див. дод. 2), установлюємо дійсний об’єм робочої камери гідромотора qп. Підібравши гідромотор, необхідно представити дані про нього аналогічно даним про гідромотор підйому вантажу (див. розрахунок механізму підйому вантажу), а також уточнити частоту обертання вала гідромотора по формулі, об/хв.

.

Знаючи частоту обертання вала гідромотора , і частоту обертання повортної платформи, визначаємо загальне передаточне відношення механізму обертання

,

Загальне передаточне відношення (число механізму обертання поворотної платформи складається з передаточного числа відкритої зубчатої пари і редуктора, тобто

,

де іоп,   передаточні числа відкритої пари і редуктора.

Знаючи число зубів вінця zВ у відкритої зубчатої пари в результаті вибору ОПК і задаючись числом зубів зубчатої шестірні zш, установлюємо передатне число відкритої пари

,

де zВ, zш  числа зубів вінця (див. розрахунок вибору ОПК) і шестірні, приймається рівним не меньше 17.

Тоді передаточне число редуктора

,

Потужність, споживана гідромотором і передана редуктором, у період сталого режиму роботи, кВт,

,

де Мст  момент опору обертанню поворотної платформи у період сталого режиму роботи, кНм; nмп  частота обертання поворотної платформи, об/хв.

Знаючи потужність, передану редуктором і розрахункове передаточне число  редуктора, по довідковій літературі [2] або даним крана прототипа підбираємо редуктор з передаточним числом .

Тоді загальне передаточне число механізму обертання поворотної платформи

.

Дійсна частота обертання поворотної платформи, об/хв.,

.

Час пуску в період включення механізму обертання поворотної платформи при збільшенні тиску в 1,5...2,5 рази щодо статичної величини складає, с,

,

де – коефіцієнт, що враховує моменти інерції мас, що обертаються на валу повільніше, ніж вал гідромотора; дорівнює 1,1...1,25; ІІ – сумарний момент інерції обертових мас гідромотора і приєднаних мас, що обертаються з частотою, рівній частоті обертання вала гідромотора, кгм2.

У загальному випадку сумарний момент інерції мас, що обертаються з частотою обертання, рівній частоті обертання вала гідромотора, виходячи з прийнятої конструктивної схеми механізму повороту [1, 2, 5] визначається, кгм2,

,

де Ір – момент інерції ротора гідромотора; визначається по довідковим даним, кгм2; Ім, Ітш, Іш – моменти інерції мас, що обертаються з частотою, рівній частоті обертання вала гідромотора, а саме сполучної муфти, шестірні і гальмового шківа, (сумарне значення – (2...6) Ір), кгм2.

3.9. Визначення гальмового моменту і вибір гальма механізму обертання крана

Гальмівний момент, приведений до вала гідромотора або до проміжного вала редуктора, Нм,

,

де МВ, Мукл – активні моменти опору процесу гальмування поворотної платформи, обумовлені дією вітрового навантаження, і нахилу поворотної платформи, кНм; Мтр – пасивний момент, що сприяє процесу гальмування поворотної платформи й обумовлений наявністю сил тертя в механізмі обертання, кНм; Іпп – момент інерції обертових мас крана, включаючи вантаж, стрілу, поворотну платформу з кабіною, оператора і баласт; ,  – частота обертання відповідно поворотної платформи, крана і гідромотора, об/хв.; іоб – загальне передаточне число механізму повороту, що включає передаточні числа редуктора і відкритої зубчатої пари; tт – час гальмування, приймаємо рівним процесу пуску, с.

Визначивши гальмівний момент, по довідковим даним з урахуванням прийнятої схеми механізму обертання і місця розташування гальма [1, 2, 5] приймаємо тип гальма, по якому необхідно представити наступні дані: тип гальма; максимальний гальмівний момент, Нм; момент інерції обертових мас гальма, кгм2.

Максимальний гальмівний момент обраної конструкції гальма позначимо Мтk. Перевірка правильності вибору гальма полягає у виконанні умови

,

де Кп  коефіцієнт перевантаження, визначається за методикою переверки гальма механізму підйому вантажу, викладеної в пі дрозд. 3.7; Мн  момент на валу гідромотора від нормативних навантажень, Нм; т0  коефіцієнт умов роботи, визначається аналогічно.

Момент на валу гідромотора від нормативних навантажень, м,

.

При виконанні приведеної вище умови вибір гальма правильний.

Час гальмування механізму обертання поворотної платформи крана при збільшенні тиску Рqnq у 1,5...2,5 рази в порівнянні зі статичною величиною Рqn складає, с,

.

Порівняння часу пуску і гальмування дозволяє судити про величину динамічних навантажень у період пуску і гальмування механізму обертання поворотної платформи крана.

3.10. Розрахунок механізму телескопування (висування) секцій стріли

Висування секцій стріли забезпечується при мінімальному значенні вантажу , а величина кута вильоту стріли приймається максимальною  (див. подразд. 3.2).

При цьому маса секцій стріли, що підлягає висуванню, приймається рівної 35...55 % загальної маси стріли, т, тобто

,

де Gc маса основної стріли, т.

Тоді зусилля, сприймане гідроциліндрами висування секцій, кН,

.

Внутрішній діаметр гідроциліндра (див. розрахунок механізму зміни кута нахилу стріли), мм,

.

Отримане значення діаметра поршня округляємо до нормалізованої величини і приймаємо рівним DВ.

Діаметр штока, мм,  ,

де Е – коефіцієнт, рівний 0,6...0,9.

Хід штока (див. розрахунок механізму зміни кута нахилу стріли), м,

.

Хід штока гідроциліндра повинний бути рівний ходу висування секцій стріли, тобто     ,

де lСВ – хід висувної секції стріли, м; LСВ –довжина стріли з повністю висунутими секціями, м; LСО – довжина стріли основної, м; пВС – число висувних секцій; іВ – кратність поліспаста зворотної дії,

Отже,     .

Однак досягти цієї умови не завжди вдається. Тоді збільшують хід штока до необхідної величини, а потім роблять перевірку гідроциліндра на стійкість.

Знаючи подачу насоса (див. розрахунок механізму зміни кута. нахилу стріли), визначаємо швидкість висування секції стріли, м/с,

,

де Qн  подача насоса, л/хв.

При цьому швидкість висування секцій стріли не повинна перевищувати 0,3 м/с, у противному випадку в гідроциліндрах необхідно застосовувати демпферні пристрої або забезпечувати скидання частини рідини через дросель, встановлений паралельно насосу.

Потужність, споживана гідроциліндрами, кВт,  .

3.11. Розрахунок гідрофіцируванного механізму керування виносними опорами крана

Розрахунок гідрофіцируванного механізму керування виносними опорами крана зводиться до визначення сприйманих ними навантажень, а по останніх виробляється визначення діаметра гідроциліндра. При цьому вважаємо, що кран знаходиться в хиткій рівновазі під дією вантажу і додаткових навантажень. Такій умові відповідає режим,  коли момент перекидаючий дорівнює розрахунковому відновлюючому. Знаючи розрахунковий відновлюючий момент, визначаємо зусилля, сприймане опорою, кН,     ,

де Муд.р  розрахунковий відновлюючий момент, (див. підрозд. 3.2) кНм; К1  відстань між виносними опорами крана (див. табл. 4), м.

Установивши величину зусилля, сприйманого однієї виносною опорою, визначаємо внутрішній діаметр гідроциліндра, мм,

.

Отримане значення діаметра гідроциліндра  скругляємо до нормалізованої величини і приймаємо рівним Dоп.

Діаметр штока, мм,  ,

де Е  коефіцієнт, прийнятий для виносних опор рівним 0,8...0,95.

Хід штока гідроциліндра встановлюється по прототипу крана, визначається графічним або розрахунковим методами не менш 500 мм.

Знаючи подачу насоса, визначаємо швидкість переміщення паралельно працюючих чотирьох гідроциліндрів, м/с,  ,

де Qн  подача насоса, л/хв; Dоп – діаметр поршня, мм.

Швидкість переміщення штоків гідроциліндрів механізму керування виносними опорами не повинна перевищувати 0,1 м/с. У випадку її перевищення необхідно обчислити обсяг робочої рідини, що направляється на злив через дросель, що встановлюється паралельно насосові. Розрахунок варто вести в такій послідовності.

Задаючи швидкістю переміщення штока гідроциліндра виносної опори, визначаємо об’єм робочої рідини, споживаної всіма гідроциліндрами, л/хв,

,

де оп.з – задана швидкість переміщення штока гідроциліндра виносної опори – 0,05...0,1 м/с.

Об’єм робочої рідини, що витісняється через дросель, л/хв,

.

Знаючи витрату рідини, що необхідна для пропуску через дросель, і номінальний тиск у гідроприводі, необхідно по довідковим даним підібрати відповідний тип дроселя або гальмового клапана.

3.12. Розрахунок і вибір елементів гідроприводу

Розрахунок гідроліній, що забезпечують передачу гідравлічної енергії від насоса до споживачів (гідроциліндрам і гідромоторам), виконується по формулі, мм,

,

де Qн – подача насоса, л/хв; ж – швидкість плину рідини на відповідних ділянках гідроліній м/с.

Для досягнення припустимих втрат енергії і мінімальної металоємності гідроліній на основі експериментальних даних приймаємо на різних ділянках гідроліній наступне значення швидкості плину рідини, м/с: підвідні гідролінії – 0,8..1,2; напірні і виконавчі – 3...8; зливні – 1,4…2.

Отримане значення внутрішнього діаметра гідроліній округляють до найближчої нормалізованої величини умовного їхнього проходу, рівного (2,5, 3,2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250) мм.

Орієнтовно об’єм масляного баку визначаємо по формулі, дм3,

.

Отримане значення об’єму масляного бака також округляємо до найближчого значення нормалізованого ряду (10, 16, 25, 40, 63, 100, 125, 160, 250, 500) дм3. На основі складеної гідравлічної схеми гідроприводу проектованого самохідного стрілового крана або прийнятої схеми по прототипі крана варто підібрати для забезпечення функціонування гідроприводу гідроапарати і фільтри. Вибір гідроапаратів і фільтрів виконується по довідковій літературі або даним, приведеним у додатку, виходячи з умови забезпечення пропуску об’єму рідини, рівної або більшої подачі насоса, а також по величині тиску, рівного номінальному (крім фільтра). При недотриманні цих умов втрати тиску в гідроприводі можуть істотно збільшитися, відповідно, буде потрібно перерахування втрат тиску в гідроапаратах.

По прийнятих гідроапаратам і фільтрам необхідно представити основні дані, наприклад по гідророзподільнику: секційний або моноблочний тип; номінальна витрата, л/хв; умовний прохід, мм; номінальний тиск, МПа; час спрацьовування запобіжного клапана, с; втрати тиску, МПа; маса розподільника, кг.

Аналогічні дані складають для всіх гідроапаратів на основі паспортних даних, приведених у дод. 4...18.

4. ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКУ СТІЙКОСТІ КРАНА

4.1. Загальні зведення

Правила пристрою і безпечної експлуатації вантажопідйомних машин вимагають забезпечення їхньої стійкості в робочому і неробочому станах.

Вантажна і власна стійкість самохідних кранів характеризується коефіцієнтами стійкості, що визначаються розрахунком. Коефіцієнт вантажної стійкості розраховується за методикою Держтехнагляду з попереднім обчисленням координат центрів мас.

Коефіцієнт власної стійкості визначається також за методикою Держтехнагляду. При цьому приймається, що стріла має найбільшу довжину і знаходиться в крайнім верхнім положенні при . Допустиме вітрове навантаження варто приймати 0,45 кПа для неробочого стану крана.

Розрахунок необхідно ілюструвати відповідними схемами і малюнками, виконаними в масштабі.

4.2. Визначення координат центра ваги крана

Дані про вагу і координати центра ваги основних елементів крана (табл. 10) дозволяють визначити координати центра ваги його в цілому.

Так,  вісь абсцис рекомендується направити по опорній площині, що проходить вздовж контакту шасі крана з поверхнею землі, а вісь ординат - вздовж осі обертання крана. Центр ваги крана необхідно обчислити для двох положень, тобто основної і висувної стріли при  і .

Таблиця 10

Положення центра ваги основних елементів крана

Найменування і-го елемента крана

Вага Gi, кН

Абсциса xi, м

Момент Gixi, кНм

Ордината уі, м

Момент Giуi, кНм

Координати центру ваги крану х0 і у0 можна визначити за формулами, м,

,  

де  – вага крану, кН; п – кількість основних елементів, що входять у кран; Gi – вага i-го елементу крану; хі, уі – координати центру ваги і-го елементу крану.

Центр ваги неповоротної частини базової машини крану можна визначити, виходячи з перерозподілу опорного тиску на осі шасі [ 2, с. 146].

 4.3. Визначення коефіцієнта вантажної стійкості крану без обліку дії додаткових навантажень

Кран розташований на твердій горизонтальній площадці в безвітряній зоні, на гаку підвішений максимальний вантаж для даного вильоту стріли, механізми крану не працюють. Вантажна стійкість характеризується коефіцієнтом, що визначається за формулою

,

де Мут, Мвт моменти, створювані масою всіх частин крану відносно ребра перекидання і робочим вантажем, кН∙м.

.

Момент, створюваний робочим вантажем, визначається за формулою, приведеною в підрозд. 3.2.

 4.4. Визначення коефіцієнту вантажної стійкості крану з врахуванням дії додаткових навантажень

Кран розташовується на твердій площадці з нахилом до 3°, діє вітер робочого стану, і всі механізми крану одночасно роблять робочі рухи. Коефіцієнти вантажної стійкості визначають для двох положень стріли, спрямованої в бік нахилу шляху: перпендикулярна до ребра перекидання; розташована під кутом 45° до ребра перекидання.

Для розглянутих положень стріли повинна виконуватися умова

,

де Мі – моменти, створювані додатковими навантаженнями, тобто від дії вітрових, інерційних і відцентрових навантажень, кН∙м.

Однак найбільш небезпечним є перше положення стріли, для якого загальний момент, створюваний від додаткових навантажень, кН∙м,

,

де М1 – момент відцентрової сили, створюваний вантажем при обертанні відносно осі повороту крана; М2 – момент сили інерції вантажу, що виникає при невстановленому русі механізму підйому вантажу; М3, М4 – моменти сил інерції стріли і вантажу, що виникають при невстановленому русі механізму зміни вильоту, відповідно в горизонтальній і вертикальній площинах; М5, М6 – моменти, створювані силою вітру, відповідно на кран і вантаж.

,

де пмп – частота обертання крана, об/хв; hк – відстань від поверхні землі до п'яти кріплення стріли (див. табл. 4), м.

,

де гр – швидкість підйому вантажу, м/с; tп – час невстановленого руху вантажу (час пуску), с.

,

де  – маса стріли, приведена до оголовку, ,т;  горизонтальна складова швидкості стріли, м/с;

,

   шт – швидкість переміщення штоку гідроциліндра стріли, м/с; tпв – час пуску механізму зміни вильоту, с,

,

де  – вертикальна складова швидкості стріли, м/с;

,

,

   kК, kс – коефіцієнт, що враховує зростання швидкісного напору в залежності від висоти розміщення центрів торцевої поверхні крана і стріли [2, с. 14]; сК, сс – аеродинамічний коефіцієнт, для суцільних конструкцій дорівнює 1,2; Fтор – площа торцевої поверхні крана (див. прототип крана), м2; hст – див. підрозд. 3.3.

Дані про параметри kг, сг див. у підрозд.3.3.

4.5. Визначення коефіцієнта власної стійкості крану

Кран розташовується на похилій площині в бік противагової (баластової) платформи, стріла піднята в крайнє верхнє положення. Коефіцієнт власної стійкості

,

де Мут.к – момент, що втримує кран у стійкому стані, кН2; МВ – момент перекидаючий, що визначається силами вітру неробочого стану, кН∙м.

,

де ,  – координати центра ваги, встановлені при роботі з висувною стрілою і при максимальному куті вильоту стріли; Кп – колія передніх коліс крану (див. табл. 4);

,

де gн – питомий тиск вітру неробочого стану, рівний 0,450 кПа.

При виконанні умов, приведених у підрозд.4.3, 4.4 і 4.5, стійкість крану забезпечується в робочому і неробочому станах.


ДОДАТОК 1

Характеристика насосів, що застосовуються в гідроприводі кранів

Тип насосу

Об’єм робочої камери, см3/об

Тиск, МПа

Частота обертання, об/хв.

ККД

номі-нальний

макси-мальний

макси-мальна

номі-нальна

міні-мальна

об’ємний

загаль-ний

гідрав-лічний

НШ-10

10

10

14

1920

1500

1200

0,92/-

0,8

НШ-32

31,7

10

14

1920

1500

1200

0,92/-

0,8

НШ-46

45,7

10

14

1920

1500

1200

0,92/-

0,85

НШ-67

69

14

16

1920

1500

1200

0,92/-

0,85

НШ-100

98,8

16

20

1920

1500

960

0,94/-

0,85

210.12

11,6

16

32

4400

2400

500

0,955/0,948

0,905

210.16

28,1

16

32

3500

1920

500

0,96/0,947

0,909

210.20

54,8

16

25

2850

1500

500

0,965/0,946

0,912

210.25

107

16

25

2200

1200

500

0,975/0,944

0,92

210.32

225

16

25

1750

960

500

0,975/0,944

0,92

207.20X

54,8

20/16

32/25

3150

1500

500

0,95/-

0,91

207.25X

107

20/16

32/25

2500

1200

500

0,95/-

0,91

207.32X

225

20/16

31/25

2000

960

500

0,95/-

0,91

223.20X

54,2+

54,2

20/16

32/25

3150

1500

500

0,95/-

0,91

223.25X

107+

107

20/16

32/25

2500

1200

50

0,95/-

0,91

224.20

54,2+

54,2

20/16

32

3150

1500

500

0,95/-

0,91

311.20

56

20

32

3300

1500

199

0,96/-

0,91

311.25

112

20

32

2400

1200

240

0,96/-

0,91

311.32

224

20

32

1920

960

300

0,96/-

0,91

323.20X

2х56

20

32

3000

1500

750

0,96/-

0,86

333.20

2х56+28

20

32

3000

1500

750

0,96/-

0,86

x – регульовані насоси


ДОДАТОК 2

Характеристика гідромоторів, що застосовуються в гідроприводі кранів

Тип

гідромотору

Об’єм робочої камери, см3/об

Тиск, МПа

Частота обертання, об/хв.

ККД

Момент інерції обертових мас кг∙м2

мінімальний

максимальний

Мінімальна

номінальна

мінімальна

об‘ємний

гідравлічний

механічний

загальний

210.12

11,6

16

32

-

2400

4400

0,955

0,95

0,905

0,046

210.16

28,1

16

32

-

1920

3500

0,96

0,95

0,909

0,183

210.20

54,8

16

32

-

1500

2850

0,965

0,95

0,913

0,572

210.25

107

16

32

-

1200

2200

0,97

0,95

0,917

1,785

210.32

225

16

32

-

960

1760

0,975

0,95

0,92

5,569

MP-450

451

21

25

1,5

130

400

-

-/0,89

0,84

0,013

MP-700

707

21

25

1

120

340

-

-/0,89

0,85

0,028

MP-1100

1126

21

25

1

100

280

-

-/0,90

0,85

0,051

MP-1800

1809

21

25

1

80

220

-

-/0,90

0,85

0,112

MP-2800

2780

21

25

1

60

170

-

-/0,90

0,85

0,173

MP-4500

4503

21

25

1

40

120

-

-/0,90

0,85

0,407

MP-7000

6995

21

25

1

30

80

-

-/0,90

0,85

0,815

Г16-12

18

-

6,3

400

1000

2400

0,73

0,64

0,47

-

Г-16-12

36

-

6,3

300

1000

2220

0,75

0,66

0,50

-

Г16-14

71

-

6,3

300

1000

1800

0,80

0,69

0,55

-

Г16-15А

100

-

6,3

300

1000

1800

0,85

0,70

0,60

-

Г16-15

140

-

6,3

300

1000

1500

0,88

0,72

0,64

-

Г16-16А

200

-

6,3

300

1000

1500

0,90

0,78

0,70

-

МРФ-100/25М1

100

25

32

12

750

960

-

0,95

0,90

-

МРФ-160/25М1

160

25

32

10

480

600

-

0,95

0,90

-

МРФ250/

25М1

250

25

32

8

480

600

-

0,95

0,90

-

МРФ400/

25М1

400

25

32

5

300

450

-

0,95

0,90

-

МРФ630/

25М1

630

25

32

5

300

378

-

0,92

0,87

-

МРФ1000/

25М1

10000

25

32

5

240

378

-

0,92

0,87

-

310.20

56

20

32

37,8

1500

300

-

0,95

0,91

0,0057

310.25

112

20

32

60

1200

2400

-

0,95

0,91

0,0175

310.32

224

20

32

75

960

1920

-

0,95

0,91

0,0536

312.20X

56

20

32

37,8

1500

3000

-

0,95

0,91

0,0057

312.25X

112

20

32

60

1200

2400

-

0,95

0,91

0,0178

312.32X

224

20

32

75

960

1920

-

0,95

0,91

0,0556

x – регульовані гідромотори


ДОДАТОК 3

Характеристика параметрів кулькових опорно-поворотних кругів

Параметр

Номер круга

  1.  
  1.  
  1.  
  1.  
  1.  
  1.  
  1.  
  1.  

Найбільше вертикальне навантаження, кН

60

120

200

320

450

800

1200

2000

Перекидаючий момент, кН∙м

47,5

58

174

380

730

1330

2270

3900

Горизонтальне навантаження, кН

-

-

-

-

-

-

-

-

Діаметр опорно-поворотного круга по доріжці кочення, мм

915

1100

1295

1460

1725

2065

2450

2910

Ширина круга, мм

75

90

105

125

157

180

230

300

Модуль вінця зубів, мм

8

10

12

14

18

20

14

30

Кількість зубів вінця

97

95

94

90

84

90

89

84

Ширина зубів вінця, мм

55

70

80

95

125

140

170

215

Маса, кг

80

150

200

350

600

900

1400

2500

ДОДАТОК 4

Характеристика секційних розподільників типу Р на тиску 16 МПа

Параметр

Умовний прохід, мм

20

25

32

  1.  Тиск номінальний/максимальний, МПа

16/17

16/17

16/17

  1.  Тиск допустимий в зливній гідролінії, МПа

0,8

0,8

0,8

  1.  Витрата робочої рідини номінальна/максимальна, л/хв.

100/125

160/200

250/320

  1.  Внутрішні перетікання по золотнику в нейтральному положенні, см3/хв.

50

75

100

  1.  Зусилля переміщення золотника, Н

350

400

450

  1.  Максимальна кількість секцій в одному блоці

6

6

6


Продовження ДОДАТКУ 4

  1.  Час спрацювання запобіжного клапана прямої дії, с

2

2

2

  1.  Втрати тиску в розподільнику для прямого та зворотного потоків робочої рідини при номінальній витраті, л/хв., і густині 30±3 мм2/с, МПа

0,65

0,65

0,65

  1.  Маса секції розподільника середня, кг

6

11

17

ДОДАТОК 5

Характеристика секційних розподільників типу РС на тиску 16 і 25 МПа

Параметр

Умовний прохід, мм

Р=16 МПа

Р=25МПа

20

25

32

32

  1.  Тиск номінальний/максимальний, МПа

16/25

16/25

16/25

25/32

  1.  Тиск допустимий в зливній гідролінії, МПа

1,5

1,5

1,5

0,8

  1.  Витрата робочої рідини номінальна/максимальна, л/хв.

100/125

160/200

250/320

320/400

  1.  Внутрішні перетікання по золотнику в нейтральному положенні, см3/хв.

75

100

150

150

  1.  Зусилля переміщення золотника, Н

294

343

392

350

  1.  Максимальна кількість секцій в одному блоці

10

8

8

5/7

  1.  Час спрацювання запобіжного клапана прямої дії, с

2

2

2

-

  1.  Втрати тиску в розподільнику для прямого та зворотного потоків робочої рідини при номінальній витраті, л/хв., і густині 30±3 мм2/с, МПа

0,7

0,7

0,7

0,8

  1.  Маса секції розподільника середня, кг

-

-

-

27,4/27,3


ДОДАТОК 6

Характеристика моно блочних розподільників на тиску 32 МПа

Параметр

Умовний прохід, мм

16

20

32

40

  1.  Тиск номінальний/максимальний, МПа

32/40

32/40

32/40

32/40

  1.  Тиск допустимий в зливній гідролінії, МПа

3

3

3

3

  1.  Витрата робочої рідини номінальна/максимальна, л/хв.

90/125

160/200

360/400

600/630

  1.  Внутрішні перетікання по золотнику в нейтральному положенні, см3/хв.

80

100

130

-

  1.  Зусилля переміщення золотника, Н

150

200

300

-

  1.  Хід золотника, мм

9±0,1

12±0,3

14±0,5

17±0,5

  1.  Максимальна кількість золотників в корпусі

4

  1.  Маса корпуса, кг

двохзолотникового

20

32

63

-

трьохзолотникового

25

47

84

-

чотирьохзолотникового

30

62

100

-

ДОДАТОК 7

Втрати тиску в моноблочному розподільнику при прямому/зворотному потоках робочої рідини і заданих витратах (в’язкість рідини 30…35 мм2/с)

Витрата рідини, л/хв

Втрати тиску, МПа

Номер золотника

  1.  
  1.  
  1.  
  1.  

100

0,1/0,5

0,2/0,4

0,3/0,3

0,4/0,3

200

0,3/0,7

0,5/0,7

0,7/0,6

1,1/0,5

300

0,7/1,2

1,0/1,0

1,4/0,9

2,2/0,8

400

1,2/1,7

1,6/1,6

2,3/1,5

3,6/1,4

500

1,7/2,6

2,4/2,4

3,5/2,3

5,3/2,1


ДОДАТОК 8

Типорозміри і виконання моноблочних розподільників

Вид керування, найменування

Тип розподільника при умовному проході, мм

16

20

32

40

Ручний, механічний привід

Двохзолотниковий

ГР216

ГМ216

ГР220

ГМ220

ГР232

ГМ232

-

-

Трьохзолотниковий

ГР316

ГМ316

ГР320

ГМ320

ГР332

ГМ332

-

-

Чотирьохзолотниковий

ГР416

ГМ416

ГР420

ГМ420

ГР432

ГМ432

-

-

Гідравлічний привід

Двохзолотниковий

ГГ216

ГГ220

ГГ232

ГГ240

Трьохзолотниковий

ГГ316

ГГ320

ГГ332

ГГ340

Чотирьохзолотниковий

77416

ГГ420

ГГ432

ГГ440

Електрогідравлічне керування

Двохзолотниковий

ГЕ216

ГЕ220

ГЕ232

ГЕ240

Трьохзолотниковий

ГЕ316

ГЕ320

ГЕ332

ГЕ340

Чотирьохзолотниковий

ГЕ416

ГЕ420

ГЕ432

ГЕ440

ДОДАТОК 9

Характеристика запобіжних клапанів типу У4790

Параметр

Тип клапану

У4790.14

У4790.15

Витрата рідини, л/хв,

номінальна

мінімальна

63

3,6

160

16

Номінальний тиск, МПа

10

16

Умовний прохід, мм

20

32

Втрати тиску при нормованій в’язкості і номінальній витраті

0,3

0,6

Маса, кг

4

12


ДОДАТОК 10

Характеристика запобіжних клапанів типу КПЕ

Параметр

КПЕ-16

КПЕ-20

КПЕ-25

КПЕ-32

КПЕ-40

КПЕ-50

Витрата рідини, л/хв.

номінальна

мінімальна

40

8

63

8

100

12

160

12

250

20

400

32

Номінальний тиск, МПа

32

32

32

32

32

32

Умовний прохід, мм

16

20

25

32

40

50

Сумарні витоки рідини по зазорах при номінальному тиску, л/хв

6,7

6,7

10

10

13,3

16,7

Маса, кг

6,3

6,3

10,7

10,7

26

45

ДОДАТОК 11

Характеристика редукційних клапанів типу Г57-2

Тип крану

Номінальна витрата рідини, л/хв

Тиск, МПа,

номінальний/мінімальний

Умовний прохід, мм

Маса, кг

Г-57-22

16

20/0,8

10

2,4

АГ57-22

16

20/1,5

10

2,4

БГ57-22

16

20/2,5

10

2,4

Г57-23

32

20/0,8

16

4,4

АГ57-23

32

20/1,5

16

4,4

ГГ57-23

32

20/2,5

16

4,4

Г57-24

63

20/0,8

20

4,4

АГ57-24

63

20/1,5

20

4,4

БГ57-24

63

20/2,5

20

4,4

Г57-25

160

20/0,8

32

8

АГ57-25

160

20/1,5

32

8

БГ57-25

160

20/2,5

32

8

ДОДАТОК 12

Характеристика гальмівних клапанів типу 63

Параметр

Тип клапану

63100

63200

63300

63400

Витрата рідини номінальна, л/хв,

160

160

320

320

Тиск настройки, МПа

мінімальний

максимальний

1

20

2

35

1

20

2

35

Умовний прохід, мм

20

20

32

32

Маса, кг

12,5

16,0

21,0

28,5


ДОДАТОК 13

Характеристика дроселів типу Г77-3

Тип дроселя

Витрата рідини, л/хв.

Тиск номінальний, МПа

Маса, кг

номінальна/мінімальна

Г-77-31В

15/0,72

12,5

2

Г77-31В

30/1,08

12,5

2

Г77-31А

50/1,62

12,5

2

Г-77-31

80/2,4

12,5

2

Г77-32А

120/2,4

12,5

2,5

Г77-32

180/2,4

12,5

2,5

Г77-33

350/2,4

12,5

2,5

Г77-34

700/2,4

12,5

2,5

ДОДАТОК 14

Характеристика зворотніх клапанів типу 61

Параметр

Тип клапану

61100

61200

61300

61400

Умовний прохід, м

16

20

25

3

Номінальна витрата рідини, л/хв.

63

100

160

250

Маса, кг

0,52

0,92

1,83

2,31

ДОДАТОК 15

Характеристика гідрозамків (односторонніх)

Параметр

Тип гідрозамка

У6410.35А

У4610.35А

Умовний прохід, мм

12

20

Номінальна витрата, л/хв.

50

100

Маса, кг

1,7

7

ДОДАТОК 16

Втрати тиску в звортніх клапанах і гідрозамках при номінальній витраті рідини

Тип пружини

Втрати тиску, МПа

Звичайна

0,05

Підсилена

0,15

Значно підсилена

0,3


ДОДАТОК 17

Характеристика дроселів із зворотнім клапаном

Параметр

Тип клапану

62600

62700

62800

62900

Умовний прохід,мм

16

20

25

32

Номінальна витрата рідини, л/хв.

63

100

160

250

Тиск, номінальний/максимальний, МПа

32/35

32/35

32/35

32/35

Маса, кг

1,1

1,1

3,2

4,1

Втрати тиску в дроселі, МПа, при витраті рідини, л/хв.

50

100

150

200

200

250

300

350

0,09

0,3

0,7

-

-

-

-

-

0,05

0,15

0,3

0,3

0,6

-

-

-

0,013

0,09

0,18

0,18

0,3

0,45

0,6

-

0,01

0,05

0,1

0,1

0,2

0,3

0,4

0,55

ДОДАТОК 18

Характеристика регулятора потоку

Параметр

Тип регулятора

ПГ55-22

ПГ55-24

ПГ55-25

Умовний прохід, мм

10

20

32

Номінальна витрата, л/хв.

20

80

160

Тиск номінальний, МПа

20

20

20

Маса, кг

3,7

7,4

12

Втрати тиску, МПа

0,15

0,15

0,15

ДОДАТОК 19

Характеристика фільтрів

Параметр

Позначення фільтрів

1.1.25--25

1.1.25--10

1.1.32--25

1.1.32--40

1.1.40--

1.1.40--

1.1.40--40

1.1.50--25

1.1.63--40

Умовний прохід, мм

20

20

25

25

10

25

32

40

50

Номінальна витрата рідини, л/хв.

63

63

100

100

160

160

200

250

400

Номінальний тиск, МПа

0,63

0,63

0,63

0,63

0,63

0,63

0,63

0,63

0,63

Продовження ДОДАТКУ 19

Параметр

Позначення фільтрів

1.1.25--25

1.1.25--10

1.1.32--25

1.1.32--40

1.1.40--

1.1.40--

1.1.40--40

1.1.50--25

1.1.63--40

Ресурс роботи, год

200

200

200

300

200

300

500

400

500

Втрати тиску, МПа

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

0,3

Тонкість фільтрації, мкм

25

10

25

40

10

25

40

25

40


ЛІТЕРАТУРА

  1.  Строительные машины: Справочник: В 2 т. Т.1: Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог: / А.В.Раннев, В.Ф.Корелин А.В.Жаворонков и др; Под общ. ред.; Э.Н.Кузина. – 5-е изд., перераб. – М.: Машиностроение, 1991. – 496 с.
  2.  Колесник Н.П. Расчеты строительных кранов. – Киев: Выща шк. Голов, изд-во, 1985. – 240 с.
  3.  Тимощенко В.К., Дубовик С.А. К выбору параметров стрелоподъемного механизма // Строит. И дорож. машины. – 1984. – № 1. –С.27-29.
  4.  Смирнов О.А., Цветков И.А. Механизмы перемещения секций телескопических стрел гидравлических самоходных кранов // Там же. – 1979. – № 4. – С.6-8.
  5.  Справочник по кранам: В 2 т. Т.1: Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций / В.И.Брауде, М.М.Гохберг, И.Е.Звягин и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. – М.: Машиностроение, 1988. – 536 с.
  6.  Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин: Справочник. – М.: Машиностроение, 1983. – 301 с.


ЗМІСТ

  1.  

Завдання на курсовий проект...................................................................................

  1.  Вимоги до оформлення курсового проекту............................................................
    1.  Вимоги до викладу тексту пояснювальної записки.........................................
    2.  Оформлення графічної частини проекту...........................................................
  2.  Вказівки до виконання розрахунку основних механізмів

гідрофікованих стрілових самохідних кранів..............................................................

  1.  Визначення лінійних і масових характеристик стрілових

самохідних кранів...........................................................................................................

  1.  Розрахунок і побудова вантажної характеристики крана................................
    1.  Визначення зусилля, що сприймає гідроциліндр стріли,

і величини ходу штока....................................................................................................

  1.  Визначення раціональних параметрів гідроциліндра механізму

зміни кута нахилу стріли................................................................................................

  1.  Розрахунок механізму зміни кута нахилу стріли (вильоту гака).....................
    1.  Розрахунок механізму підйому вантажу. Вибір гідромотора і редуктора......
    2.  Визначення гальмівного моменту і вибір гальма механізму

підйому вантажу.............................................................................................................

  1.  Розрахунок механізму обертання крана. Вибір ОПК і гідромотора................
    1.  Визначення гальмівного моменту і вибір гальма механізму обертання..........
    2.  Розрахунок механізму телескопіювання (висування) секцій стріли...............
    3.  Розрахунок гідрофікрваного механізму керування виносними

опорами крана................................................................................................................

  1.  Розрахунок і вибір елементів гідроприводу.......................................................
  2.  Вказівки до виконання розрахунку стійкості крана..............................................
    1.  Загальні відомості.................................................................................................
    2.  Визначення координат центра ваги крана..........................................................
    3.  Визначення коефіцієнта вантажної стійкості крана без

врахування дії додаткових навантажень......................................................................

  1.  Визначення коефіцієнта вантажної стійкості крана з врахуванням

дії додаткових навантажень..........................................................................................

  1.  Визначення коефіцієнта власної стійкості крана...............................................

Додатки............................................................................................................................

ЛІТЕРАТУРА.................................................................................................................


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55054. ПОСЛІДОВНОСТІ. АРИФМЕТИЧНА ПРОГРЕСІЯ 161.5 KB
  Запишіть послідовність з семи чисел перший член якої дорівнює 3 а кожен наступний на 4 більший за попередній. Запишіть послідовність з восьми чисел перший член якої дорівнює 8 а кожен наступний удвічі менший.
55056. Урок розвитку зв’язного мовлення 46 KB
  1 ir – mil: Good morning Good morning Wht cn I do for you I’m sending letter nd wnt my mother to receive it quickly. Good bye. Good bye 2 Prcels: Good morning Good morning Wht do you...
55057. Зображення постаті людини. Образ літературного героя 815.5 KB
  Мета уроку: Сформувати уявлення про пропорції постаті людини; навчити учнів аналізувати та в залежності від віку зображати фігуру людини. Обладнання уроку: музичні...
55058. Посвящение в первоклассники 54 KB
  Донецк Посвящение в первоклассники Первоклассники торжественно заходят в зал под мелодию Школьный корабль Ведущий 1. Наши первоклассники Ведущий 1. Позвольте праздник Посвящение в первоклассники считать открытым Ведущий 2. Дорогие первоклассники Чуть больше месяца назад вы пришли в нашу школу не зная её правил и законов.
55059. Посвята в старшокласники 87 KB
  Шановні радіослухачі У зв’язку з проведенням традиційного свята Посвята в старшокласники до нас прибув почесний гість сам Папа Римський Бенедикт Шістнадцятий. На сцені з’являються Папа Римський і перекладач. Папа Римський. Доброго дня шановні пані та панове Папа римський.
55060. Природно – ресурсний потенціал Полтавської області 55 KB
  Анотація: Розробка уроку для 9 класу, мета якого – визначити особливості географічного положення Полтавської області; розвивати знання про природно – ресурсний потенціал регіону; закріпити вміння і навички працювати з картою і розв’язувати задачі; розвивати аналітичне мислення і творчий підхід до засвоєння матеріалу.
55061. Bасиль Королів-Старий «Потороча хрипка». Що значить бути доброю людиною? 82.5 KB
  Подивилася на нього ще зблизька побачила який вiн наскрiзь мокрий як вiн увесь тремтить iз холоду й нарештi наскiльки вистачило у неї голосу ласкаво промовила: Любий хлопчику Не бiйся мене й скажи чого ти тут шукаєш.– Й вiн заридав. Давно вже вiн не чув щоб хтось озвався до нього ласкавим словом. Вiн ще трохи похлипав й почав розповiдати.
55062. Совершенствование техники выполнения ранее изученных элементов баскетбола 63.5 KB
  Задачи урока: Образовательная ведение мяча по кругу; ведение мяча с изменением направления; передача мяча в парах в движении; ведение мяча два шага бросок в кольцо;...