2015-05-06
1569
Груз при работе грузоподъемной машины подвешен на канатах, поэтому наблюдается его раскачивание, которое вызывает неравномерное движение механизмов передвижения кранов или тележек, дополнительные нагрузки на элементы кранов и др. Поэтому необходимо уметь оценивать этот эффект колебаний груза при уточненных расчетах грузоподъемных машин.
Частоты маятниковых колебаний груза относительно крана (мостового, козлового и др.) существенно (в 6...10 раз) ниже частот упругих колебаний крановой металлоконструкции и трансмиссии механизма передвижения. Ввиду этого маятниковые колебания груза практически не зависят от упругих колебаний крана и их можно рассчитывать раздельно.
Для оценки гибкости подвеса груза и его влияния на динамику механизма передвижения примем в качестве расчетной схемы двухмассовую систему (рис.5.1, a)
Рисунок 5.1 - Расчетные схемы механизмов передвижения с учетом гибкости подвеса груза: a - основная; b – приведенная
На рис. 5.1. обозначено:
m2 - масса груза; m1 - масса тележки или крана и механизма передвижения, приведенная к поступательному перемещению тележки или крана; x1 - горизонтальное перемещение массы m1; x2 – абсолютное горизонтальное перемещение груза; 
- угол отклонения подвески груза от вертикали; 
- длина подвеса груза; W - сила сопротивления передвижению крана или тележки; 
- движущее усилие, действующее на тележку или кран.
|
|
|
Ограничимся рассмотрением малых колебании груза, когда 
, при неизменной длине подвеса груза. С учётом этого допущения 
, усилие в подвеске груза 
и горизонтальная проекция натяжения в подвеске
Уравнение движения тележки
(5.1)
Уравнение движения груза в горизонтальном направлении имеет вид
(5.2)
Рассмотрим приведенную динамическую систему по схеме на рис. 5.1, б, когда масса m2 скользит по опорной поверхности без трения. Движение этой системы описывается уравнением
(5.3)
Сравнивая систему уравнений (5.3) с системой уравнении (5.1) и (5.2), замечаем, что они идентичны, если принять за 
величину 
. Отсюда следует, что динамическое действие колеблющегося груза на тележку (или кран) аналогично прикреплению к тележке массы 
груза при помощи пружины с жесткостью 
. Эта аналогия позволяет наглядно оценить влияние раскачивающегося груза:
При 
отклоняющийся груз «помогает» движущей силе 
, а при 
он увеличивает силы сопротивления передвижению тележки.
Основная литература [3, с. 349...351]
Дополнительная литература [10, с. 164…167]
Контрольные вопросы:
1. Назовите причины необходимости учёта раскачивания груза при уточнённых расчётах грузоподъёмных машин.
2. Каким образом (вместе или раздельно) можно рассчитывать маятниковые колебания груза по сравнению с упругими колебаниями крана?
|
|
|
3. Приведите аналогию динамического воздействия колеблющегося груза на тележку (или кран), позволяющую наглядно оценить влияние раскачивающегося груза.
Лекция 6
