Упрощенная методика определения перегрузок ковочных кранов

При механическом растормаживании механизма подъема

В результате уточненных расчетов максимальных нагрузок в упругих элементах ковочного крана грузоподъемностью 150 + 50 т установлено, что перегрузка крана в значительной степени обусловлена инерционным действием вращающихся масс механизма подъема при его разгоне под действием натяжения канатов. На основании этого представляется возможным упростить расчетную схему крана и рассматривать ее как одномассовую односвязную систему с приведенным коэффициентом жесткости всех упругих связей и приведенной к поступательному движению массой вращающихся частей механизма подъема.

Как показали расчеты, погрешность одномассовой схемы при определении перегрузок связей составляет 6 %.

Расчетная одномассовая схема для определения максимальной перегрузки крана с учетом работы механического растормаживающего устройства показана на рис.8.6, на котором приняты следующие обозначения: m₀ - приведенная к поступательному движению масса вращающихся частей механизма подъема; m₁ - приведенная к цепи кантователя масса груза; c - коэффициент общей жесткости упругих связей;

P - усилие пресса; x_i - перемещение соответствующих масс.

 

Рисунок 10.4 - Расчетная схема для определения перегрузок

ковочного крана при механическом растормаживании

 

Уравнения движения приведенных масс при кинематическом возмущении системы

; x₂=Vt,

где V - скорость перемещения цепи кантователя;

x₂ - перемещение бойка пресса.

Нагрузка связи

F = F_p + c(x₁ - x₀).

Исключив из формул перемещения и их вторые производные, получим

.

Решение уравнения имеет вид

F = A sin (ω∙ t + φ),

где - круговая частота колебаний.

Для определения амплитуды колебаний имеем начальные условия

t = 0, x₀ = 0, x₁ = 0, F₀ = F_P, , , .

После подстановки начальных условий F_P = A sin φ; cV = ωA cos φ.

Н находим , или .

Начальный фазовый угол колебаний

Момент достижения максимального значения нагрузки может быть найден из условия

(ωt + φ) = π/2, откуда .

Тогда выражение для максимальной нагрузки

.

Заменяя значение F₀ произведением коэффициента перегрузки ψ (допускаемой растормаживающим устройством) на натяжение канатов от действия веса номинального груза Q_K, получим

.

Тогда перегрузка крана, обусловленная инерционным действием вращающихся масс

F_Вр.ч = F_max - F_P,

или .

Перегрузку крана при номинальном натяжении канатов можно определить по формуле

.

 

Технологические особенности работы ковочных кранов и определение