Механизмы поворота у поворотных кранов служат для вращения металлоконструкции крана и груза. Принципиальное отличие работы этих механизмов от механизмов подъема и передвижения заключается в том, что при повороте отсутствуют поступательно движущиеся массы — имеются только вращающиеся массы.
Механизмы поворота могут устанавливаться либо на неподвижной части крана и тогда поворотная часть движется относительно механизма, либо на поворотной части и тогда механизм при повороте перемещается вместе с поворотной частью крана.
Рис. 1: Схема механизма поворота.
Большинство механизмов поворота имеет червячную передачу, что объясняется необходимостью обеспечить большое передаточное отношение. Это требование проще всего реализуется именно применением червячной передачи. Действительно, обычно частота, вращения стрелы составляет пс=1…3,5 об/мин, а частота вращения вала двигателя n1 = 750…1000 об/мин. Тогда передаточное число механизма поворота uM = n1/nc=200...1000, и оно разбивается следующим образом: червячная передача uч=30...40 и зубчатая пара u3 = 10...25.
а- колесная опора; б- варианты катковой опоры (слева- с коническими элементами качения; справа с цилиндрическими элементами качения).
Большое распространение имеют опорно-поворотные устройства на поворотном круге (рис. 2). В этом случае поворотная часть крана опирается на колеса, катки, шары или ролики, катящиеся по круговому рельсу. Колесное опорное устройство (рис. 2, а) представляет собой обычно четырехопорную систему с одним или с двумя колесами на балансире в каждой точке опоры. Колеса могут выполняться коническими, катящимися без скольжения по коническому рельсу, или цилиндрическими, катящимися по рельсу со скольжением. Опорно-поворотные устройства на катках (рис. 2, б) состоят из ряда конических или цилиндрических катков, причем конические катки для восприятия осевой нагрузки, действующей на катки, соединены тягами с центральной цапфой, а цилиндрические катки снабжены сепараторными кольцами, обеспечивающими сохранение постоянного расстояния между катками. Центрирование хода опорно-поворотного устройства на поворотном круге обеспечивается центральной цапфой, воспринимающей также все горизонтальные нагрузки, действующие на поворотную часть крана.
Схема нагрузок на кран приведена на рис. 1.
Определяем наибольшую вертикальную реакцию:
Наибольшая сила давления на один шарик:
где Dcр= 1725мм - средний диаметр опорно-поворотного круга (принимаем по таблице 12);
β - угол между реакцией шарика и вертикалью, находится в интервале β=45…50о
n=262- количество шариков (принимается по таблице 12).
Проверяется шарик и беговые дорожки на контактную прочность:
где [σ]k - допускаемые контактные напряжения, принимаемые для стали 45 с поверхностной закалкой 2943...3433 МПа, для дорожек без закалки 1177...1962 МПа,
Е - модуль упругости стали, Е =206010 МПа,
ρпр- приведенный радиус кривизны.
где
следовательно, нужно принимать поверхность с закалкой при твердости HB=180...190.
|
V, кН |
М, кНм |
Dср, мм |
d, дюйм |
n, шт |
|
60 |
72,5 |
915 |
0,72 |
202 |
|
120 |
108 |
1100 |
0,78 |
302 |
|
200 |
274 |
1295 |
1,00 |
278 |
|
320 |
583 |
1460 |
1,19 |
264 |
|
450 |
1152 |
1725 |
1,41 |
262 |
|
800 |
2130 |
2065 |
1,75 |
252 |
|
V - наибольшая вертикальная реакция; М - максимальный момент; Dср - средний диаметр опорно-поворотного круга; d - диаметр шариков; n - количество шариков. | ||||