gototopgototop

Снижение негативного влияния перекосов на состояние ходовой части крана

Стрельцов Сергей Владимирович - аспирант, ассистент кафедры естественнонаучных дисциплин технологического факультета Шахтинского института (филиала) Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института). (г.Шахты, Ростовская обл.)

Рыжиков Владимир Александрович - д.т.н, профессор кафедры естественнонаучных дисциплин технологического факультета Шахтинского института (филиала) Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института). (г.Шахты, Ростовская обл.)

Аннотация: В статье описаны причины образования крановых перекосов, используемые устройства для ограничения перекосов и предложено устройство для ограничения перекосов при торможении крана.

Ключевые слова: Мостовой кран, перекос, реборда, торможение, износ.

Даже при идеальном состоянии подкрановых путей движение крана сопровождается перекосом и трением реборд о рельсы. Среди причин перекоса немаловажную роль играют отклонения размеров диаметра ведущих колес, отклонения в перпендикулярности осей вращения колес к продольной оси рельса, неравенство нагрузки на приводные двигатели моста.

В общем случае кран движется по траекториям в виде дуги, радиус которой определяется разностью скоростей движения крановых балок. В результате происходит перекос крана и соприкосновение реборд с боковыми поверхностями рельсов. При этом возникают износ реборд, дополнительные нагрузки на металлоконструкцию, перегрузки механизмов привода и перерасход энергии.

Чтобы избежать трения реборд о рельсы, необходимо ограничить величину перекосов крана. Существует множество разновидностей устройств подобного типа. Известные ограничители перекоса воздействуют на схему управления электроприводами соответствующей стороны крана. В частности, ограничитель перекоса [1] имеет в своем составе датчики, закрепленные на обеих сторонах подкрановых балок, направляющий и исполнительный блоки. Устройство определяет положение крана на подкрановом пути с помощью бесконтактных датчиков и формирует регулирующее воздействие на привод механизма передвижения крана. Регулировка осуществляется снижением скорости той стороны крана, которая оказалась впереди. Для этого в роторную цепь соответствующего электропривода вводятся резисторы.

При торможении крана электродвигатели отключены, и регулировка с помощью таких ограничителей перекоса невозможна. Между тем, условия образования перекосов остаются.

В начале торможения на колесах крана возникают усилия, размер и направления которых зависят от угла перекоса соответствующего колеса, вертикального давления на него и тормозного момента. Равнодействующие боковых сил колес начинают смещать мост в поперечном направлении, одновременно поворачивая его относительно мгновенного центра вращения.

Повороту моста способствует разность тормозных усилий левой и правой сторон крана, зависящая от степени загрузки каждой стороны. Поперечное скольжение и поворот моста будут происходить до тех пор, пока реборда одного или двух колес не вступит в контакт с рельсом.

При контакте с ребордой механизм передвижения забегающей стороны крана получают дополнительное сопротивление передвижению. Возникает уравнительный момент, который через металлоконструкцию моста разгружает отстающую сторону крана, вследствие чего увеличивается её скорость. Описанное взаимодействие способствует устранению перекоса, но реборды и рельсы испытывают при этом ударные нагрузки, что ведет к увеличению их износа.

Для устранения негативного влияния перекоса на ходовую часть крана была разработана дифференциальная система торможения, представленная на рис. 1.

Валы электродвигателей 1 через редуктор 2 кинематически связаны с ходовыми колесами 3. Ходовые колеса 3 в свою очередь кинематически связаны через мультипликатор 4 с соответствующими гидронасосами 5. Гидрораспределитель 6 с электромагнитным управлением подключает к гидронасосам 5 гидравлическую систему с регулируемым дросселем 7 и предохранительным клапаном 9. В свою очередь регулируемый дроссель 7 подключен к гидроаккумулятору 8. Сливные гидролинии гидронасосов 5 через фильтр 10 сообщаются с маслобаком 11.

Рисунок 1. Дифференциальная система торможения.

Когда тормозная система отключена, рабочая жидкость от гидронасосов 5 поступает к гидрораспределителю 6 и сливается обратно в маслобак 11. Давление в системе не возникает.

При отключении электродвигателей гидрораспределитель 6 подключает напорную магистраль гидронасосов 5 к тормозной системе. Величина тормозного момента регулируется предохранительным клапаном 9, настроенным таким образом, чтобы исключить проскальзывание колес. Вследствие параллельного соединения гидронасосов давление рабочей жидкости в напорных гидромагистралях одинаково. Таким образом, скорости вращения ходовых колес также будут одинаковыми.

Наличие жесткой связи по давлению позволяет системе торможения обеспечивать автоматическое регулирование тормозного момента на ходовых колесах крана. При уменьшении тормозного момента на одном из ходовых колес произойдет увеличение частоты вращения вала соответствующего гидронасоса и увеличится его подача. Протекание большего объема рабочей жидкости через дроссель 7, имеющий в данный момент времени постоянное проходное сечение, вызовет увеличение давления в напорных гидролиниях, приводя к увеличению тормозного момента на валах насосов. Возросший тормозной момент приведет к уменьшению частоты вращения валов гидронасосов и снижению подачи. Это в свою очередь обеспечит снижение давления рабочей жидкости и выравнивание тормозных моментов на валах гидронасосов. Скорость вращения ходовых колес при этом будет одинаковой. С помощью подключенного к дросселю 7 гидроакумулятора 8 можно изменять время формирования максимального тормозного момента, обеспечивая плавность торможения.

Результаты испытаний опытного образца, представленные в [2], показывают эффективность использования представленной системы торможения.

Список литературы:

1. Пат. 2405735 РФ, МПК B 66 C 9/16. Устройство для направления движения мостового крана / Шилов А. А. - Опубл. 10.12.2010. - Бюл. № 34. – 12с.
2. Стрельцов С.В., Рыжиков В.А. Экспериментальные исследования системы дифференциального торможения механизма передвижения крана // Перспективы развития Восточного Донбасса – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2012. – С. 99-103.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail

Отправить статью

...

Форма оплаты

Номер статьи, присвоенный редакцией
Количество страниц в статье
Количество экземпляров журнала
Доставка: РФСНГ
Скидка (%)
Заказать свидетельство о публикации
1. Стоимость публикации каждой страницы статьи составляет 200 рублей.
2. Стоимость каждого экземпляра журнала, включая его печать и доставку, составляет 350 рублей для России и 420 рублей для стран СНГ.
3. Стоимость свидетельства о публикации составляет 120 рублей

Реквизиты для оплаты через банк