Автомобильный кран – это разновидность специальной техники, переназначенная для подъема грузов на различную высоту. Постоянно востребованная в народном хозяйстве машина, грузоподъемная и не требующая строительства специальных путей. Некоторые модели автокранов способны поднимать более 100 тонн груза.
Стреловое оборудование автокранов
Стреловое оборудование автокранов бывает 4 типов:
Телескопические стрелы;
Решетчатые;
Башенно-стреловые;
С гуськом.
Наибольшее распространение в настоящий момент имеют автокраны с телескопическими стрелами. В нашей стране первые автокраны с телескопическими стрелами начали производиться на Ивановском заводе в 1974 году, легендарные «Ивановец» КС-3571.
Устройство телескопических стрел автокранов
Это механизм, который делает эксплуатацию автокранов очень удобной. Стрела состоит из главной части, внутри которой находятся секции – выдвижные дополнительные части. Оператор убирает стрелу, задвигает выдвижные части внутрь главной, и автокран превращает в обычную большегрузную машину, может передвигаться по дорогам общего пользования.
Дополнительных частей может быть несколько, классическая схема представляет собой 4-х секционную конструкцию – главная, две выдвижные и 1 дополнительная. Для управления используются гидравлические механизмы. Их две группы – большой гидравлический цилиндр, управляющий подъемом главной части и гидравлические устройства, которые выдвигают дополнительные сегменты. Количество гидравлических цилиндров в таких стрелах зависит от конструкции. В упомянутой 4-х секционной схеме внутри конструкции может находиться 2 гидроцилиндра, которые выдвигают 2 дополнительные части, а дополнительная 4-я секция выдвигает одновременно со 3-й с помощью полиспаста. Но может применяться и один цилиндр, все дополнительные выдвижные части выдвигаются с помощью сложной системы полиспастов.
Секции имеют специальные плиты скольжения, которые называются «скользуны». Чтобы придать дополнительную жесткость на концах секций делают «пояса» или «воротники». Они усиливают сопротивление изгибающим моментам, но ограничивают длину выдвижения. Подъем груза производится за счет лебедочных механизмов. Есть главная и вспомогательная лебедка, лебедочные барабаны. На них наматывается трос, с висящим на конце блоком с крюком для груза.
Форма телескопической стрелы – овоид и многогранники
Сначала сечение телескопических стрел имели в сечении форму простых четырехугольников. Постепенно этот профиль исчерпал свои возможности, стал ограничивать грузоподъемные характеристики автокранов. Конструкторы стали искать новые варианты, и с помощью компьютерного моделирования нашли идеальное сечение – овоид. Это слово означает специальную геометрическую фигуру, слово переводится как «яйцеобразный».
Овоидные телескопические стрелы показывают фантастические результаты при тестировании грузоподъемности автокранов. Далеко не всегда производители могут устанавливать овоидные подъемники – они очень дороги в производстве. Иногда, как в модели КС-54712 «Ивановец» к овоидности приближаются с помощью сложного многоугольника. Примеры российских автокранов с овоидной телескопической стрелой: КС-65721 «Галичанин», КС-45717К «Ивановец», КС-55713-1К-4 «Клинцы».
Материал подготовил Сергей Николаевич Чурзин
Источник
Цилиндр выдвижения стрелы схема
Трехсекционная телескопическая стрела автокрана
Трехсекционная телескопическая стрела (рис. 119) состоит из неподвижной 8 и выдвижных средней 6 и верхней 5 секций сварной коробчатой конструкции, крюковой подвески 1, оголовка 3, гидроцилиндра 10 выдвижения секций стрелы, ускорительного полиспаста (канаты 11 и 13). Неподвижная секция соединена шарнирно осями 16 со стойкой поворотной рамы. Подъем стрелы осуществляется гидроцилиндром 12, установленным на осях 19 и 20. У основания секции установлен направляющий ролик 15 грузового каната 2. Перемещение средней выдвижной секции стрелы относительно неподвижной производится гидроцилиндром 10; перемещение верхней выдвижной секции относительно средней (одновременно с перемещением средней секции) — с помощью ускорительного полиспаста.
Оба конца каждого из канатов 11 и 13 крепятся коушами к верхней выдвижной секции. Канаты огибают соответственно блоки 21 и 18, установленные на средней выдвижной секции, и соединяются с неподвижной секцией посредством уравнительных блоков натяжных устройств 17 и 9, образуя ускорительные полиспасты. Средняя и верхняя выдвижные секции при перемещении опираются на ролики кареток 7 и ролики 22 балансирных кареток 14.
На кранах КС-4572 и КС-4573 средняя и выдвижная секции стрелы перемещаются двумя длинноходовыми гидроцилиндрами.
Оголовок стрелы представляет собой сварную коробчатую конструкцию, в которой установлены один обводной и три рабочих блока, а также ось для крепления коуша грузрвого каната. Оголовок к верхней части стрелы крепят пальцем 4. Схема запасовки грузового каната и канатов ускорительного полиспаста показана на рис. 120.
Рис. 120. Схема запасовки канатов грузового полиспаста (а) и канатов выдвижения и втягивания телескопической стрелы (б): 1, 2, 8 — канаты выдвижения, втягивания и грузовой, 3 — неподвижная секция стрелы, 4, 5 — средняя и верхняя выдвижные секции стрелы, 6, 7 — блоки крюковой подвески и головки стрелы, 9 — барабан грузовой лебедки
1. Что входит в состав рабочего оборудования кранов? 2. Охарактеризуйте основные составные части стрелового и башенно-стрелового рабочего оборудования. 3. Какие канаты применяют на кранах? Какими способами крепят канаты? 4. Какие полиспасты используют для подъема груза, стрелы? 5. Из чего состоит крюковая подвеска и какие требования безопасности труда к ней предъявляют? 6. Чем отличается основная стрела от удлиненной?
7. Как работает механизм выдвижения и фиксации у крана КС-2561 К? 8. Опишите принципиальную конструкцию башенно-стрелового оборудования. 9. Каковы конструктивные особенности стрелового оборудования с телескопической стрелой?
Источник
Как устроена выдвижная телескопическая стрела автокрана?
Автокран – востребованная техника для строительства, дорожных, погрузочных и других работ. Одним из главных механизмов вышки является стрела, которая может выдвигаться практически на любую высоту в пределах допустимых значений. Выбрав нужный режим, можно быстро подать груз или спустить его на землю. Технику следует вовремя обслуживать и проводить ремонт телескопической стрелы автокрана в специализированной мастерской. Опытный специалист быстро проведет диагностику и устранит неисправности.
Чтобы знать, когда обращаться к мастеру, необходимо знать устройство основных механизмов автокрана. Из-за перегрузок или естественного износа чаще всего из строя выходит стрела. Поговорим подробнее об ее устройстве.
Устройство стрелы и особенности ее работы
В большинстве моделей спецтехники установлена выдвижная телескопическая стрела. В нашей стране такие автокраны производятся на Ивановском заводе с 1974 года, такую конструкцию нашли оптимальной и вышки с телескопическими стрелами выпускают и сегодня. Это компактная и практичная модель, удобная в работе и транспортировке.
Устройство телескопической стрелы довольно простое – отметим основные детали такой конструкции:
Выдвижные секции – это основной каркас, который несет на себе все нагрузки. По мере выдвижения секций стрела может изменять свою длину.
Опоры скольжения с роликами – обеспечивают плавное скольжение при выдвижении секций. Детали приводят в движение мощные гидроцилиндры.
Ограничители – играют роль упоров, обеспечивают максимальное выдвижение стрелы. От них отсчитывают максимальную высоту подъема.
Направляющая ось – контролирует строгое параллельное выдвижение секций. Длина направляющей соответствует дистанции по ограничителям.
Поломки стрелы автокрана
Иногда телескопическая стрела выходит из строя, вследствие чего выполнение дальнейших работ считается невозможным. Признаки таких неисправностей:
неполное выдвижение стрелы;
работа с рывками или с посторонними звуками:
нарушение геометрии или направления конструкции;
появление трещин и следов глубокой коррозии на металле.
При появлении перечисленных неисправностей стрела нуждается в ремонте. Необходимо срочно обратиться к мастеру, записаться на диагностику и техническое обслуживание. Специалист проведет осмотр, выявит и устранит поломку.
Источник
Принцип действия 3-х секционной стрелы манипулятора с двумя гидроцилиндрами на примере кму «UNIC»
Для того чтобы понять принцип работы 3-х секционной стрелы кран-манипулятора, поэтапно рассмотрим на схемах выдвижение/задвижение каждого из цилиндров стрелы кран манипулятора.
Выдвижение цилиндра 1
Примечание: 1) «Loctite 2701» — рекомендованный производителем клей-герметик высокой прочности для резьбовых соединений.
Масло под давлением открывает обратный клапан в уравновешивающем клапане, попадает в шток цилиндра 1, проходит по трубке скольжения до обратного клапана 1 в распределительном клапане. Так как цилиндр 2 полностью сложен, болт воздействует на шток обратного клапана 1 распределительного клапана и открывает его. Масло воздействует на поршень и выдвигает его. Одновременно масло с обратной стороны поршня возвращается в бак. Так как обратный клапан 2 закрыт, в цилиндр 2 масло не поступает.
Задвижение цилиндра 1
Движение масла при задвижении цилиндра 1
Масло под давлением проходит через шток двойного цилиндра 1, воздействует на поршень и задвигает шток. Так как цилиндр 2
полностью задвинут, болт воздействует на шток обратного клапана 1 распределительного клапана и открывает его, позволяя маслу с обратной стороны поршня выходить через трубку скольжения. Одновременно управляющее давление воздействует на плунжер и открывает клапан в уравновешивающем клапане, позволяя маслу возвращаться в бак. Цилиндр 2 не перемещается, так как обратный клапан 2 закрыт и цилиндр 2 полностью задвинут.
Выдвижение цилиндра 2
Движение масла при выдвижении цилиндра 2
Масло под давлением открывает обратный клапан в уравновешивающем клапане, попадает в шток цилиндра 1, проходит по трубке скольжения до обратного клапана 2 в распределительном клапане. Поршень цилиндра 1 в крайнем положении воздействует на трубку
скольжения, которая открывает обратный клапан 2, позволяя маслу проникать в стакан цилиндра 2 выдвигать шток цилиндра 2. Одновременно масло с обратной стороны поршня через перепускную трубку и шток двойного цилиндра возвращается в бак. Цилиндр 1 не перемещается так как обратный клапан 1 закрыт.
Задвижение цилиндра 2
Движение масла при задвижении цилиндра 2
Масло под давлением проходит через шток двойного цилиндра 1, по перепускной трубке цилиндра 2 и, воздействуя на поршень,
задвигает шток цилиндра 2. Так как цилиндр 1 полностью выдвинут, поршень воздействует на трубку скольжения, которая открывает обратный клапан 2, позволяя маслу из цилиндра проникать в шток цилиндра 1. Одновременно управляющее давление воздействует на плунжер и открывает клапан в уравновешивающем клапане, позволяя маслу возвращаться в бак. Цилиндр 1 не перемещается так как обратный клапан 1 закрыт.
Источник
Механизмы выдвижения (втягивания) стрелы
Основным рабочим движением экскаваторов с телескопическим рабочим оборудованием является выдвижение втягивание подвижной секции стрелы при копании планировании и транспортировании грунта в ковше после экскавации
Для привода выдвижения ( втягивания ) стрелы используются четырехзвенные механизмы второго класса с длинно-ходовым гидроцилиндром либо конструкции в виде двух гидроцилиндров с односторонним штоком , шарнирно или жестко связанных между собой и работающих последовательно , либо одного гидроцилиндра с двусторонним штоком двукратным канатным мультипликатором . кинематические схемы известных механизмов выдвижения ( втягивания ) стрелы представлены на рис . 14. Схемы отличаются конструкцией механизма и креплением гидроцилиндра к подвижной и неподвижной секциям стрелы
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
18
Исследовательская часть
Наибольшее распространение получили телескопические стрелы треугольного поперечного сечения с расположением опорных роликов на подвижной и неподвижной секциях стрелы и с длинно ходовыми гидроцилиндрами ( рис ,14, а ,б .в, г) Крепление корпуса гидроцилиндра на сферической опоре подвижной стрелы.(рис 14, б, е)
Г -с гидроцилиндром (тандем) установленные на экскаваторах моделей ,
К -с гидроцилиндров и канатно-блочным позволяет отказаться от промежуточной опор разгружающей гидроцилиндр от поперечных весовых нагрузок, что обеспечивает упрощение конструкции механизма и повышает его надежность. При не возможности изготовления длинно-ходовых гидроцилиндров применяются механизмы с канатным блочным (рис .3,0, K) или шестерном реечным (рис .3, e, u) мультипликаторами и двумя расположенными последовательно гидроцилиндрами
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
19
Исследовательская часть
(рис .3, 3) с промежуточной опорой 5 Мультипликаторы могут быть использованы также для обеспечения
наибольшего усилия (за счет использования при втягивании поршневой полости гидроцилиндра ,см рис .3. и,к) для втягивания стрелы при работе обратной лопатой . Конструкции механизмов выдвижения ( втягивания ) стрелы с мультипликаторами или несколькими гидроцилиндрами из — за громоздкости , сложности изготовления и подвода к ним рабочей жидкости , снижения на 10 15 % механического к . п . д .
механизма , а также необходимости постоянной регулировки ( особенно в канатных механизмах ) вытесняются более надежными в работе , простыми в эксплуатации и изготовлении механизмами с одним длинно-ходовым гидроцилиндром , Конструкции двух ступенчатых телескопических стрел ( см рис . 3, 2) не нашли применения из — за громоздкости стрелы сложности их изготовления и эксплуатации.
Рис 4 Использование гидравлического привода позволяет осуществить наиболее рациональную компоновку крана , придать ему современные формы , снизить металлоемкость механизмов , наиболее просто решить конструкция ряда его узлов ( выносных опор , механизма выключения подвесок , стабилизаторов) ,
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
20
Исследовательская часть
а главное , применить в конструкции кранов принципиально новые решения :
например , жесткую подвеску стрелового оборудования с выдвижными и с телескопическими стрелами .применение телескопических стрел обеспечило резкое снижение затрат времени на подготовку крана к работе , на перевод его из рабочего положения в транспортное и значительно повысило мобильность . Не менее важно и то, что гидравлический кран с телескопической стрелой (длина которой может изменяться под рабочей нагрузкой) может работать в стесненных условиях подавать грузы через узкие проемы зданий (окна двери ) и т . п .
Рабочее оборудование стрелового самоходного крана основной узел машины определяет его грузовую характеристику
Поэтому изучение и совершенствование конструкции рабочего оборудования является одной из актуальных задач краностроения
Рабочее оборудование с жесткой подвеской развивалось и совершенствовалось вместе с конструкцией гидравлических кранов
Гидропривод и телескопические стрелы в краностроении были заимствованы из крановых установок, монтируемых на грузовых автомобилях и применяемых для укладки и снятия грузов с платформы ( кузова) Появление гидравлических стреловых самоходных кранов с телескопической стрелой можно отнести к 1942 г когда фирма ( США ) выпустила гидравлический автомобильный кран модели Hydro crane грузоподъемностью 5 т Двухсекционная стрела этого крана поднималась и опускалась гидроцилиндром.
Основная и выдвижная секции стрелы представляли собой гидроцилиндр
Так как основная секция стрелы была заполнена рабочей жидкостью то рабочее оборудование имело большую массу. В дальнейшем фирма усовершенствовала конструкцию телескопической стрелы применение решетчатые секции
Выдвижение внутренней секции осуществлялось с помощь специального гидроцилиндра Это позволило несколько снизить массу стрел и применить их на кранах грузоподъемностью 10 т, а затем и 20 т
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
21
Исследовательская часть
кроме того , краны грузоподъемностью до 50 т , применяемые для работы в стесненных условиях (фирма италия,Demag ,ФРГ) , могут монтироваться на специальных коротко базовых шасси ( пневмоколесные краны ) на таких типах шасси устанавливаются укороченные телескопические стрелы , длина которых определяется базой шасси . На высокоманевренных коротко базовых,
а также на гусеничных шасси устанавливаются укороченные (втянутых секциях) стрелы, длина которых может быть увеличена применением большего числа секций. по мере роста грузоподъемности возрастает и длина стрелы , что обусловлено увеличением длины шасси крана . В таблица один приведены виды рабочего оборудования, устанавливаемого на кранах автомобильных ( КА ) , на специальном шасси автомобильного типа ( КШ ) , пневмоколесных (КП ) , гусеничных ( КГ ) различной грузоподъемности .
Виды рабочего оборудования, применяемого для кранов с различными ходовыми устройствами
С телекопической башней
+
С жесткой Башней
+
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
22
Исследовательская часть
Существенным недостатком телескопических стрел является их большая масса по сравнению с решетчатыми стрелами с гибкой подвеской и следовательно, худшая грузовая характеристика
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
23
Исследовательская часть
Поэтому в последнее время ряд фирм снабжает свои краны как телескопической стрелой так и решетчатой с гибкой подвеской в качестве сменного стрелового оборудования для одной и той же модели крана например ФРГ ( Италия ) .Несмотря на очевидное усложнение конструкции машины такое решение является оправданным так как позволяет при выполнении ряда работ увеличить грузоподъемность машины на 15-30 % и длину стрел на 40-50 % Необходимо отметить что решетчатые стрелы с гибкой подвеской являются пока единственным решением стрелового оборудования для гидравлических кранов грузоподъемностью более 140 т Конструкция решетчатых стрел с гибкой подвеской применяемых на гидравлических кранах , практически не отличается от конструкции стрел кранов с другими типами привода [ 2 ] . Поэтому в настоящем обзоре рассмотрены только телескопические стрелы гидравлических кранов
различают основное и сменное рабочее оборудование .Под основным понимают такое рабочее оборудование крана , при котором обеспечивается его наибольшая грузоподъемность при вылете и высоте подъема , регламентируемых действующим гостом , рабочее оборудование , которым кран оснащается дополнительно к основному , называется сменным на гидравлических кранах устанавливают стреловое оборудование с жесткой , выдвижной или телескопической стрелами .жесткой стрелой называют такую стрелу , для изменения длины которой требуется проведение сборочно- разборочных работ .Жесткие стрелы как правило выполняются в виде пространственных решетчатых ферм.
В комплект стрелового оборудования входят дополнительные секции и гуськи различной длины .c их помощью на базе основной стрелы получают целый ряд модификаций стрелового оборудования с удлиненными жесткими стрелами без гуськов или с ними
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
24
Исследовательская часть
Конструктивно жесткие стрелы гидравлических кранов ( например, модель AG 403 фирмы, ФРГ ) не отличаются от аналогичных стрел кранов с механическим и электрическим приводом, конструкция которых достаточно полно освещена в литературе выдвижная стрела состоит из основной и одной или, значительно реже, двух выдвижных секций.
Конструктивно жесткие стрелы гидравлических кранов ( например , модель AG 403 фирмы , ФРГ ) не отличаются от аналогичных стрел кранов с механическим и электрическим приводом , конструкция которых достаточно полно освещена в литературе выдвижная стрела состоит из основной и одной или , значительно реже , двух выдвижных секций .
Такая конструкция позволяет быстро изменять длину стрелы путем выдвижения секций без нагрузки на крюке с последующей фиксацией этих секций. Секции выдвижных стрел изготовляют либо в виде пространственных решетчатых ферм , балочных конструкций , верхние и нижние полки которых выполняются сплошными , а боковые стенки сплошными с отверстиями для облегчения стрелы ) или решетчатыми в комплект стрелового оборудования иногда входят дополнительные вставки для удаления основной или , реже выдвижной секций и гуськи различной длины .выдвижные стрелы гидравлических кранов имеют такую же конструкцию , как и выдвижные стрелы кранов с механическим и электрическим приводом . балочные стрелы конструкцию , не отличаются от телескопических , но выдвигаются и фиксируются вручную Телескопическая стрела , как и выдвижная , состоит из с основной и одной — четырех выдвижных секций в отличной от выдвижной удлинение
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
25
Исследовательская часть
телескопической стрелы может выполняться при подвешенном на крюке грузе . Как выдвижных стрел секции телескопических стрел выполняются в виде пространственных решетчатых ферм либо в виде базовых конструкций на гидравлических кранах применяют стрелы с гибкой и жесткой подвеской Жесткая подвеска осуществляется с помощью гидравлических цилиндров соединенных с основной секцией стрелы , и применяется для выдвижных и телескопических стрел . гибкая подвеска представляет собой стреловой полиспаст В этом случае подъем и опускание стрелы осуществляется стреловой лебедкой или гидроцилиндром . Такая подвеска стрелы практически ничем не отличается от гибких подвесок стрел кранов с другими типами приводов Гибкая подвеска применяется, как правило, для жестких и выдвижных стрел, а в последнее время — для телескопических.
Телескопическая стрела гидравлического крана (рис .4) состоит из основной 2 и одной — четырех выдвижных секций на рис 4. показана стрел, а с двумя выдвижными секциями 17 и ,18. Некоторые модели кранов, кроме того, снабжаются удлинителем 10 выдвигаемым вручную или другим способом на концах секций устанавливаются верхние 4 ,6,8 и нижние 12, 13 ,14 опорные элементы секций. Секции 18 и 17 выдвигаются с помощью гидроцилиндров 5 и 7 штоки которых закреплены соответственно на основной 2 Телескопическая стрела гидравлического крана
Выдвижной 18 секциях, а гильзы -на выдвижных секциях 18 и 17 при выдвижении гидро цилиндра выдвигается секция 18 вместе с секцией 17 и удлинителем 10, а при выдвижении гидроцилиндра 7- секция 17 вместе с удлинителем 10 Основная секция стрелы 2 имеет пяту 19 , с помощью которой она устанавливается на поворотной платформе крана , и проушину 15 для установки гидроцилиндра подъема стрелы 16 . В хвостовой части основной секции устанавливается скользящий обводной блок 1 (или ролик), через который проходит грузовой канат 3 На головках выдвижных секций устанавливаются обводные ролики, на которые опирается грузовой канат при выдвижении секций. На головке стрелы в верхней части располагается обводной блок 11, с котором канат дает на грузовой полиспаст
на грузовой гидравлических кранах применяют два типа стрел с изогнутой и прямой основной секцией стрелы изогнутой основной секцией имеют одну- две выдвижные секции и устанавливаются , как правило , на коротко базовых шасси , применяемых для работы в стесненных условиях .
эти стрелы ( табл.2 , а , б ,в ) применяются, например, фирмами .( ФРГ ) ,( Япония ) и другими на кранах небольшой грузоподъемности ( до 15 т ) и позволяют по мнению фирм ,при практически одинаковой высоте головных блоков стрелы получи
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
27
Исследовательская часть
ть несколько больший вылет , чем у стрел с прямой основной секцией [ 4 ]
Однако , из — за конструктивного исполнения изогнутой части уменьшается длина выдвижных секций, следовательно, наибольшая длина такой телескопической стрелы всегда меньше, чем стрелы с прямой основной секцией, а при их одинаковой длине и прочих равных условиях наибольшая высота подъема стрелы с изогнутой секцией всегда меньше . Следует отметить, что и технология изготовления изогнутых основных секций сложнее, а само изготовление более трудоемко . В связи с этим наибольшее распространение на кранах получили стрелы с прямой основной секцией
Способы подвески стрелы
на гидравлических кранах телескопические стрелы имеют жесткую или гибкую подвеску жесткая подвеска рабочего оборудования значительно упрощает конструкцию крана и уход за ним так как отпадает необходимость в стреловой лебедке портале, стреловом полиспасте и значительном количестве блоков и канатов .Подвеска осуществляется с помощью одного или двух гидроцилиндров которые располагаются либо перед пятой стрелы (схемы б ,в , о , е , ж ,табл.2 ) , либо позади нее ( схемы а , г ) ,Подвеска стрелы с задним расположением гидроцилиндров позволяет перенести пяту
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
28
Исследовательская часть
стрелы в переднюю часть поворотной платформы и следователь уменьшить длину и массу стрелы при одних и тех же габаритах крана в транспортном положении .размещение гидроцилиндров подъема
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
29
Исследовательская часть
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
30
Исследовательская часть
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
31
Исследовательская часть
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
32
Исследовательская часть
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
33
Исследовательская часть
позади стрелы увеличивает полезное подстреловое пространство и кроме того , исключает случайное повреждение гидроцилиндра при раскачке груза . Вместе с тем , при такой подвеске во первых, увеличивается диаметр гидроцилиндра , так как он работает при подъеме стрелы штоковой полостью , а во вторых , стрела нагружается большими перерезывающими усилиями из — за малого расстояния между точкой крепления гидроцилиндра и пятой стрелы
При выборе схемы подвески стрелы н места расположения гидроцилиндров подъема следует помнить что при одинаковой высоте подъема стрелы с задним расположением гидроцилиндров обеспечивают меньший вылет, а при одинаковом вылете меньшую высоту подъема груза чем стрелы с передним расположением гидроцилиндров .
Это происходит потому, что точка крепления пяты стрелы у них вынесена вперед по сравнению с точкой крепления пяты стрелы с передним расположением гидроцилиндров. Однако разница в вылетах или высотах подъема груза с уменьшением угла наклона стрелы уменьшается и в зоне наибольших вылетов практически исчезает. Подвеска с задним расположением гидроцилиндров встречается чаще всего на кранах, предназначенных для работы в стесненных условиях
Стрелы с задним расположением гидроцилиндров применяют на кранах грузоподъемностыо 15 т значительно реже и только при
Прямых основных секциях на кранах грузоподьемностью до 30т(фирмы италия франция) стрелы этих кранов имеют одну две выдвиженые секции
В настоящее время наиболее широко применяются стрелы с передным расположением гидроцилиндров в таблице ,3 приведены данные о схемах подвески телескопических стрел применяемых зарубежными фирмами из схема прямой основной секцией и передним расположением гидроцилиндров наибольшее распространение получили подвески показанные на схемах первая из них позволяет улучшить развеску поворотной части крана: центр
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
34
Исследовательская часть
тяжести рабочего оборудования смещается в сторону пяты стрелы , а следовательно , улучшаются грузовые характеристики крана .
Вместе с тем упругая деформация стрелы в этом случае несколько выше, чем при использовании подвесок, показанных на схеме ,кроме того при такой схеме подвески требуется большая точность работы системы управления гидроцилиндрами подъема
стрелы особенно при работе с грузом Схема позволяет уменьшить изгибающие нагрузки на стрелу, однако центр тяжести рабочего оборудования при этом смещается к головке стрелы и кроме того, увеличивана
габаритная высота крана или ход гидроцилиндра при прочих равных параметрах стрел
Простое решение применила фирма Kato ( Япония) , осуществившая на модели NK — 15 крепление гидроцилиндров подъема стрелы с помощью жестких тяг , которые соединяют шток гидроцилиндра с хвостовой и средней частями основной секции стрелы . это позволило , сохраняя необходимые габариты машины и практически не ухудшая развеску ее по воротной части , получить выгодную передачу нагрузок на стрелу
Конструктивное выполнение подвесок по схемам д и е на кранах различных фирм однотипно и отличается лишь расположением пяты стрелы ( выше или ниже продольной оси стрелы ) и точки крепления гидроцилиндра к стреле ( выше или ниже продольной оси стрелы , ближе или дальше от пяты стрела ) , а также количеством и углом наклона rидроцилиндров подъема стрелы к ее оси .
Для подъема стрелы большинство фирм устанавливает два гидроцилиндра двойного действия. чтобы обеспечить одновременное выдвижение обоих гидроцилиндров, а также выравнивание давления в них при действии на стрелу крутящих моментов, бесштоковые и штоковые полости соединены трубопроводом. на гидроцилиндрах устанавливается специальная шкала с указателем угла наклона стрелы
ряд фирм ( тadano, и др.) на кранах rрузоподъемностью до 25 т устанавливает один гидроцилиндр подъема стрелы — Фирма на некоторых моделях выполняет подвеску тричем на кранах грузоподъемностью 25 т
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
35
Исследовательская часть
используется один телескопический гидроцилиндр , а на кранах грузоподъмостью 50 -80т два
применение . телескопических гидроцилиндров подъема стрелы вместо
обычных позволяет еньшить габаритные размеры машины , увеличить угол подъема стрелы , изменить место установки гидроцилиндров на платформе с целью получения меньших нагрузок на них , хотя это усложняет удорожает конструкцию рабочего оборудования Статистические данные о некоторых параметрах различных типов телескопических стрел с жесткой подвеской приведены выше
Гибкая подвеска рабочего оборудования позволяет по сравнению с жесткой подвеской уменьшить изгибающие моменты и перерезывающие силы, действующие
в сечениях стрелы, хотя и увеличивает сжимающее стрелу усилие. гибкая подвеска позволяет снизить массу стрелы, а следовательно, улучшить грузовую характеристику крана.
Гибкая подвеска стрелы осуществляется с помощью канатных тяг и стрелоподъемного полиспаста, для подъема стрелы используется лебедка. Конструкция такой подвески сложнее жестких подвесок более трудоемка в эксплуатации Фирма подвешивает стрелу кранов грузоподъемностью 12-40 т за верхнюю часть основной секции ( рис .5 , a ) При этом изгибающие моменты и перерезывающие силы уменьшаются только в основной секции стрелы
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
36
Исследовательская часть
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
37
Исследовательская часть
Рис 7 Последней выдвижной (б) секций
Рис 5 системы гибкой подвески телескопической стрелы на верхние части
При подвеске стрелы за верхнюю часть последней выдвижной секции ( рис . 2,6 ) изгибающие моменты и перерезывающие силы уменьшаются по всей длине стрелы . но в этом случае значительно усложняется систему из — за необходимости синхронизации работы механизмов выдвижения и подъема стрелы .такую схему подвески применяет английская фирма ну маз на кране модели причем подъем стрелы6
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
38
Исследовательская часть
осуществляется гидроцилиндром , шток которого соединен с подвижной обоймой стрелового полиспаста .
Для подъема стрелы на кранах КС — 1571 и КС — 2571 применяется один гидроцилиндр двойного действия , а на кранах КС — 3571 и КС — 4571 по два таких гидроцилиндра .
Металлоконструкции телескопических стрел
Металлоконструкции основных и выдвижных секций телескопических стрел длина которых достигает 12-15 м ,
подвергаются воздействию значительных нагрузок как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.
Масса металлоконструкций во многом определяет грузовую характеристику крана, поэтому уменьшение массы является важнейшей задачей при проектировании стрелы.
Одним из основных путей ее решения является применение сталей с улучшенными механическими характеристиками.
Для изготовления металлоконструкций стрел и их узлов за рубежом применяют высокопрочные легированные стали с пределом текучести > 70 кгс / мм 2 и пределом прочности > 80-100 кгс / .M.M2 . для кранов большой грузоподъемности отдельные фирмы применяют стали с пределом текучести около 100 -110 кг.
Вместе с тем , возникают серьезные технологичестие трудности при сварке высокопрочных легированных сталей , а также при гибке листов из таких сталей конструктивно первые телескопические стрелы изготовлялись в виде пространственных решетчатых ферм , что теоретически позоляет получить наименьшую массу стрелы . но большой объем сварки резко уменьшает технологичность конструкции секций и снижает их несущую способность
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
39
Исследовательская часть
кроме того , выполнение секций в виде пространственных решетчатых ферм усложняет конструктивное решение опорных узлов выдвижных секций .
Это приводит к утяжелению металлоконструкции секций и усложнению техналогии их изготовления практика изготовления телескопических стрел зарубежными — фирмами показала , что положительные стороны такой конструкции не перекрывают ее конструктивных технологических недостатков , поэтому ведущие зарубежные
краностроительные фирмы отказались от изготовления телескопнческих стрел в виде пространственных решетчатых ферм .
В настоящее время телескопические стрелы гидравлических кранов изготовляются в виде балочных конструкций с замкнутым поперечным сеченпем коробчатого типа с целью уменьшения массы стрелы в боковых стенках ее секций делают отверстия круглой или шестигранной формы с этой же целыо некоторые фирмы выполняют боковые стенки и нижнюю полку секций в виде фермы . однако , такие конструкции требуют весьма тщательного изготовления , так как в противном случае в узлах сварки или местах прорезки окон возникают концентраторы напряжений , приводящие к разрушению металлоконструкций .
Поэтому такие конструкции скорее являются переходными и применяются фирмами для стрел вновь осваиваемых кранов большей грузоподъемности , чем ранее выпускавшиеся , создание оптимальной конструкции телескопических стрел во многом зависит от правильного выбора поперечного .сечения секций
Выбор поперечнопо сечения , определяется с одной стороны условиями прочности и устойчивости ,с другой – зкономически приемлемой техналогией изготовления экономически приемлемой технологией изготовления металлоконструкций , во многом зависящей от типа ста , которой изготовляется стрела .
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
40
Исследовательская часть
на рис . 6 приведены наиболее распространенные профили поперечных сечений телескопических стрел гидравлических кранов.
Рис. 7. Наиболее распространенные профили поперечных сечений телескопических стрел
Опоры телескопических стрел
при выдвижении секции опираются друг на друга через специально сконструированные опоры, которые размещаются в головной части основной и выдвижных секций (нижние опоры) и в хвостовой части выдвижных секций (верхние опоры) .
Для обеспечения жесткости сечения секции стрелы в местах размещения нижних опор обвязывают толстолистовой обечайкой или выполняют в виде коробчатой конструкции .по характеру передачи нагрузки опоры разделяются на вертикальные , передающие только вертикальные нагрузки , боковые , передающие только боковые нагрузки , и наклонные , передающие как вертикальные , так и боковые нагрузки .
Вертикальные опоры располагают как можно ближе к краям полок, что обеспечивает лучшую передачу нагрузки на боковую стенку секций (рис. 7, а,
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
41
Исследовательская часть
б) Боковые опоры размещаются в оголовках основной и выдвиженых секций (рис 7 ,а) либо в нижней частях боковой стенки
наклонные опоры располагаются в углах поперечного сечения секции под углом 45 см ( рис б ,в) а сама опора имет профиль секции контактирующей с этой опорой
Рис .8. Опоры телескопических стрел:
А- роликовое нижние и боковые опоры . установления на головке основной секций (модуль A U k 40T60 фирмы ):
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
42
Исследовательская часть
4 — корпус опоры
Б – конструкций скользящих опор ,
В – скользящие опоры крана HC100 фирма Dеmag :
Для обеспечения необходимых минимальных боковых за зоров между секциями стрелы конструкция опор предусматривает возможность регулирования этих зазоров с помощью прокладок или специального винтового устройства конструктивно опоры выполняются роликовыми или скользящими.
Роликовые опоры выполняются одноосными и двуосными, ролики устанавливаются на подшипниках скольжения или качения. Двуосные опоры выполняются балансирными, причем каретка балансира также устанавливается на подшипниках скольжения
в конструкциях стрел кранов небольшой грузоподъемности используются вертикальные и боковые роликовые опоры.
На некоторых моделях таких машин на основной секции стрелы могут устанавливаться ролики с ребордами , воспринимающие как вертикальные , таки боковые нагрузки.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
43
Исследовательская часть
Роликовые опоры обеспечивают работу механизма выдвижения секций телескопических стрел при минимальных усинях трения , однако создают большие нагрузки на секции в местах опирания роликов .
Скользящие опоры хотя и создают большие силы трения, но позволяют распределить нагрузку под опорой
В куйбышева, показывают, что при использовании скользящих опор местные напряжения в сечениях секций могут быть уменьшены в 1,5-2 раза по сравнению с напряжениями, возникающими при установке роликовых опор. кроме того, при использовании скользящих опор проще обеспечить необходимый зазор между
секциями при монтаже стрелы и сохранить его в условиях эксплуатации с помощью простых винтовых приспособлений . Поэтому все ведущие капиталистические фирмы применяют для опирания выдвижных секций скользящие опоры.
Скользящая опора (рис ,б ,в ) состоит из корпуса и скользящей пластины 2 , Корпус опоры устанавливается шарнирно на секциях стрелы или имеет возможность само установки при передвижении секции . К корпусу опоры при крепляется скользящая пластина сравнительно большой площади, имеющая прямоугольную форму. пластнна на корпусе закрепляется так, что ее длинная сторона располаrается параллельно продольной оси стрелы . ширина пластины вертикальных опор , как правило , не превышает ширины роликов вертикальной роликовой опоры .
Скользящие пластины выполняются из материалов типа тефлон (фирмы Grove , ) или райлко ( фирма Coles ) с большой несущей способностью и небольшим коэффициентам том трения . эти материалы , работают со
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
44
Исследовательская часть
смазкой которая наносится на металлоконструкции секций стрелы во время ее сборки 30
Графитовые подшипники скольжения
Основные свойства углеродного графита обеспечивают широкий диапазон применения графитовых подшипников скольжения, даже в тех рабочих условиях, в которых не могут быть использованы другие материалы. Огромное значение имеет применение графитовых подшипников скольжения
— в печах, сушильных шкафах, котельных установках, а также в любом оборудовании, имеющем высокие рабочие температуры
— в оборудовании для предприятий текстильной, пищевой промышленности или медицинских предприятий, а также в любом оборудовании, в котором не допускается перенос загрязнений посредством смазочных веществ
-в любом оборудовании, в котором подшипники расположены в жидкой среде. то есть в воде, масле, бензине, краске и т.д.
-в случае если подшипники работают в условиях «без жидкой среды» без смазки, или при эксплуатации в коррозионной среде
— автоматическая смазка (сам ° смазка) и низкий коэффициент трения
— достаточная устойчивость к химическому воздействию
-применение при высоких температурах (не подвергаются окислению при температуре до 500 градусов С)
— высокая устойчивость к резким перепадам температур
-удобны для проведения механической обработки
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
45
Исследовательская часть
— хорощая тепло проводимость
-импрегнированный (пропитанный) углеродный графит
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
46
Исследовательская часть
Зазоры и допустимые отклонения
зазор подшипников, предназначенных для эксплуатации в условиях без смазки, должен составлять не менее 0,05 мм, и обычно равен 0,3 … 0,5 от диаметра вала следует помнить о том, что износ подшипника увеличивает угол контакта с торсионным валом. Таким образом, изношенные подшипники должны подвергаться замене до достижения угла контакта 110 отсутствует накопление
При эксплуатации в условиях со смазкой допускаются меньшие значения зазора подшипника, отсутствует накопление пыли в зоне подшипники, а охлаждение обычно является достаточным
Допустимая нагрузка, скорость и температура
углеродно-графитовые подшипники могут использоваться при широком диапазоне рабочих условий не существует метода определения точных величин максимальной нагрузки и скорости.
могут быть предоставлены только приблизительные рекомендации по определению предельных значений применения. Значение PV общая нагрузка, разделенная на длину, умноженная на внутренний диаметр подшипника и
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
47
Исследовательская часть
окружную скорость вала) обычно используется в качестве приблизительных данных для определения максимально допустимых нагрузок.
При эксплуатации в условиях без использования смазки максимально допустимая нагрузка обычно зависит от допустимой величины износа, в то время как максимально допустимая скорость определяется локальным нагревом на поверхности трения
При эксплуатации в условиях с использованием смазки допускаются более высокие значения нагрузки и скорости. Так как жидкость уменьшает трение и механический износ, а также увеличивает рассеяние теплоты при трении.
Рабочая температура представляет собой температуру, получаемая при выделении тепла, примененного к подшипнику, а также при выделении тепла при трении Максимальная рабочая температура зависит от вида используемого графита
Статическое трение зависит от контактных материалов твердости и состояния поверхности.
С другой стороны, динамическое трение зависит от материалов и состояния поверхности, а также от рабочих условий и нагрузки износ является наиболее важным ограничивающим фактором при эксплуатации углеродных подшипников в условиях без использования смазки.
На износ существенное воздействие оказывает поверхность вала рекомендуется использовать некорродирующую поверхность с высококачественной отдельной.
Качество поверхности отверстия подшипника является менее важным фактором, так как углерод является более, так как углерод является более мягким материалом. Формирование или наличие ржавчины на поверхности вала оказывает вредное воздействие и должно быть исключено.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
48
Исследовательская часть
Ржавчина имеет абразивный характер и может значительно сократить срок службы подшипника. напротив, тонкая при эксплуатации в условиях без использования смазки максимально допустимая нагрузка обычно зависит от допустимой величины износа , в то время как максимально допустимая скорость при эксплуатации в условиях с использованием смазки допускаются более высокие значения нагрузки и скорости , так как жидкость уменьшает трение и механический износ , а также увеличивает рассеяние определяется локальным нагревом на поверхности трения рабочая температура представляет собой температуру , получаемая при выделении тепла , примененного подшипнику , а также при выделении тепла при трении .
максимальная рабочая теплоты при трении , температура зависит от вида используемого графита. трение и износ статическое трение зависит от контактных материалов, твердости и состояния поверхности, с другой поверхности, а также от рабочих стороны, динамическое трение зависит от материалов и состояния условий и нагрузки 2 износ является наиболее важным ограничивающим фактором при эксплуатации углеродных подшипников в условиях без использования смазки. На износ существенное воздействие оказывает поверхность вала.
Рекомендуется использовать некорродирующую поверхность с высококачественной отделкой. качество поверхности отверстия подшипника является менее важным фактором, так как углерод является
пленка графита, образованная на поверхности вала, оказывает благотворный смазывающий эффект и увеличивает срок службы подшипника. в целом, износ прямо пропорционален нагрузке, температуре и квадрату скорости
Материал и качество отделки поверхности вала
Материал и качество отделки поверхности вала имеют большое значение и существенным образом влияют на степень износа углеродного подшипника. В целом, поверхности с большей твердостью и степенью полировки являются
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
49
Исследовательская часть
более, эффективными. в случае если существует вероятность присутствия влаги, должны использоваться нержавеющие материалы. то же кусает кислот и щелочей , даже при низких концентрациях , материал не должен разрушаться коррозией, следует и проводить опыты или предварительные испытания поверхность вала должна быть наивысшего качества . даже при своевременной полировке поверхности вала, степень износа графита будет изначально высока ,если поверхность вала шероховатая
Материалы подшипников скольжение
Наименование Текстолит Фторопласть Фторопластовая Композиция Углепластик График Чугун Бронза
T max 130 -140 250, 160 200 250 60 -200 300 350 250
При высокой температуре подшипники минералокерамические исходное сырье окись алюминия А120з из которой получают корундовую керамику цм — 332 и окись магния и кремния мgo .SO2 из которых получают стеатитовую керамику ТК – 21
