Механизмы поворота строительных кранов: устройство и расчет параметров

Механизмы поворота по компоновке подразделяют на две группы: с горизонтальным и с вертикальным расположением двигателя. Механизмы поворота могут устанавливаться на неподвижной части. Тогда движется поворотная часть относительно механизма (стационарный кран), либо на поворотной части, тогда механизм перемещается вместе с поворотной частью.

Механизм поворота в общем случае состоит из:

1.Червячная передача и зубчатая передача

2.опорно поворотное устройство

Механизмы поворота с вертикально расположенным двигателем более компактны, чем механизмы с горизонтально расположенным двигателем, поэтому они более распространены.

Унифицированные механизмы поворота кранов серии КБ предназначаются не только для вращения поворотной части крана при работе, но и для поворота ходовой рамы при разворотах крана во время транспортирования его в виде прицепа. Башенные краны серии КБ комплектуются двумя типами механизмов поворота П-3 – планетарным или цилиндрическим. Комплект механизма независимо от типа состоит из фланцевого двигателя, тормоза, редуктора и тормозной (безопасной) рукояти. Тормоз на всех этих механизмах специальный с двумя электромагнитами МО-100Б. Каждая колодка тормоза управляется своим электромагнитом. Рама тормоза крепится к лапам электродвигателя.

Общий расчет механизма поворота заключается в определении нагрузок на опоры поворотной части крана, в определении сопротивлений вращению, выботе двигателя, редуктора, муфт, тормоза и расчете конечного звена передачи – зубчатой, цевочной или канатной.

1) Момент сопротивления вращению в период пуска (разгона) относительно оси вращения , М_укл –момент сопротивления вращению поворотной части от веса крана и груза при нахождении крана на уклоне; М_в –момент сопротивления вращению поворотной части крана от ветровой нагрузки; Мтр – момент сопротивления поворотной части крана вращению от сил трения; Мин – момент сопротивления вращению механизма поворота крана от сил инерции.

1.1) Наибольший момент сопротивления вращению относительно оси вращения крана от массы поворотной части и груза при нахождении крана на уклоне , Gпов – масса поворотной части крана; r_G –расстояние от оси вращения до центра тяжести поворотной части крана; Q – номинальная грузоподъемность; R –вылет; α – угол наклона крана, градусы.

1.2) Наибольший момент сопротивления вращению поворотной части крана от ветровой нагрузки относительно оси вращения крана , W^гр,W^р –ветровые нагрузки на груз и кран; r_В –расстояние от оси вращения до центра наветренной поверхности крана.

1.3) Момент сопротивления вращению поворотной части крана от сил трения относительно оси вращения , А_i, μ_i, r_i –соответственно опорные давления, коэффициенты трения и радиусы трения опор поворотного крана.

2) Пусковая мощность двигателя привода механизма поворота крана (в кВт) , Мвр –момент сопротивления вращения в период пуска, кгс∙м; n_пов –частота вращения поворотной части крана, об/мин; η –кпд привода механизма поворота. Подбирается двигатель.

3) Момент сопротивления при торможении (тормозной момент) механизма поворота поворотной части крана относительно оси вращения

4) Предохранительная фрикционная муфта привода механизма поворота крана рассчитывается момент , где М_дв^пр –движущий момент на валу предохранительной фрикционной муфты в период пуска механизма поворота.

5) Опорные давления опорно-поворотных устройств кранов с расположением опор в вертикальной плоскости ; ; ; А,В,С- опорные давления; Р- суммирующая всех действующих на поворотную часть крана вертикальных сил; W- суммирующая всех действующих на поворотную часть крана горизонтальных сил.

6) Момент сопротивления вращению от сил трения в опорах относительно оси вращения крана , d_A, d_B, d_C –диаметры цапф соответствующих опор; μ_А, μ_В, μ_С –коэффициенты трения в соответствующих опорах.

Если в опорах применяются опорные катки, то момент сопротивления вращению в такой опоре (например, в опоре А) относительно оси вращения крана , где А- опорное давление; β- угол между опорными катками; D_A- диаметр круга катания в опоре; D_К –диаметр катка; f- коэф.трения качения катка; μ- коэф.трения в цапфе катка; d_к – диаметр цапфы оси катка.