Сопротивление в опорах при повороте крана

 

Сопротивление повороту крана в установившийся период определяется трением в опорах, зависящих от конструкции опорно-поворотного устройства, ветровых нагрузок и отклонения оси колонны от вертикали.

Опорно-поворотные устройства бывают:

- на подшипниках при вращающейся колонне крана;

- на роликовой опоре и подшипниках в кранах с неподвижной колонной;

- на ролико-шариковых опорных кругах;

- на ходовых колесах в передвижных и других типах кранов.

Сопротивление в подшипниковых опорах крана с вращающейся колонной (рисунок 9.2).

Статический момент сопротивления повороту в общем случае равен сумме моментов сил трения в опорах , ветровых нагрузок М_В и уклона крана М_УК (кН×м)

                    (9.2)

где d ₁, d ₂, d ₃ — диаметры верхней и нижней опор и подпятника; f ₁, f ₂, f ₃ — коэффициенты трения в верхней и нижней опорах; f = 0,015…0,020 для подшипников качения, ,  - горизонтальная и вертикальная реакции, воспринимаемые подпятником.

 

 

Рисунок 9.2 – Расчетная схема крана с поворотной колонной

 

       Момент от ветровых нагрузок

                              (9.3)

где j - угол поворота стрелы,  - ветровая нагрузка,  - расстояние от оси вращения крана до центра действия ветровой нагрузки.

Момент сил от возможного отклонения оси колонны крана от вертикали на угол y:

                                       (9.4)

 

Сопротивление в роликовой опоре и подшипниках крана с неподвижной колонной (рисунок 9.3).

 

 

 

Рисунок 9.3 – Расчетные схемы крана с неповоротной колонной

Статический момент сопротивления повороту равен сумме моментов от сил трения, ветра и уклона:

                                             (9.5)

Момент сил трения в верхней опоре и нижнем опорно-поворотном устройстве:

                     (9.6)

Момент сил трения в нижнем опорно-поворотном устройстве:

                                             (9.7)

где R_Р — радиус ролика, R_K — катающий радиус колонны, k — коэффициент трения качения ролика по колонне.

Момент от ветровых нагрузок, действующих на кран и груз:

                                                          (9.8)

       Момент сил, возникающих при отклонении пути от вертикали:

                                      (9.9)

Статическая мощность двигателя механизма поворота:

                                                      (9.10)

где  - угловая скорость поворота крана.

Сопротивление в ролико-шариковых опорных кругах (рисунок 9.4).

В шариковых и роликовых опорно-поворотных устройствах все действующие силы можно привести к вертикальной силе , приложенной в центре опоры, горизонтальной силе R_H, приложенной по центру тел качения, и моменту М = r + R_H h.

 

 

Рисунок 9.4 – Расчетная схема роликового опорно-поворотного устройства

 

Момент сил сопротивления вращению в шариковых и роликовых опорах определяют по эмпирической формуле

                                                   (9.11)

где D _СР – средний диаметр круга катания роликов или шариков; w = 0,005…0,01 – коэффициент, учитывающий сопротивление от качения и трения шаров или роликов о сепаратор.