лебедка
Дата публикации: 26.08.2010 Метки: лебедка, механизм, привод, система, стрела
Автомобильный кран состоит из неповоротной и поворотной частей, связанных между собой опорно-поворотным устройством, которое передает нагрузки (грузовой момент, вертикальные и горизонтальные силы) от поворотной части крана на неповоротную, а также обеспечивает возможность вращения поворотной части относительно неповоротной.
Неповоротная часть крана — это ходовое устройство и ходовая рама со смонтированными на ней выносными опорами.
Ходовое устройство — шасси грузового автомобиля. В связи с необходимостью размещения на нем механизмов и узлов крановой установки в конструкцию шасси вносят ряд изменений: вместо кузова на раме автомобиля закрепляют ходовую раму, дополнительно устанавливают коробку отбора мощности, опорную стойку стрелы, а также стабилизаторы или выключатели упругих подвесок. У кранов с механическим приводом дополнительно устанавливают промежуточный редуктор, у кранов с гидравлическим приводом — масляный бак. При необходимости изменяют место расположения топливных баков и запасных колес.
Ходовая рама — пространственная сварная конструкция, которую крепят на шасси автомобиля и на которой устанавливают опорно-поворотное устройство. Ходовая рама передает нагрузки от поворотной части на основание через шасси автомобиля или выносные опоры.
Выносные опоры используют для увеличения опорного контура крана в рабочем состоянии.
Поворотная часть крана — это поворотная платформа, на которой размещены исполнительные механизмы, кабина машиниста и стреловое оборудование.
Поворотная платформа представляет собой поворотную раму (основание поворотной части крана), установленную на опорно-поворотном устройстве. На конце поворотной рамы закреплен противовес (дополнительный груз), уравновешивающий кран во время работы. Исполнительные механизмы крана и их привод от внешних воздействий защищает кожух (капот). У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования на поворотной платформе установлена двуногая стойка, к которой и подвешивают стреловое оборудование.
Исполнительные механизмы. У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования к ним относятся стреловая лебедка для изменения угла наклона стрелы, грузовая лебедка (расположена за стреловой лебедкой) для подъема и опускания груза и механизм поворота — для вращения поворотной части крана. Движение лебедкам и механизму поворота передается от реверсивно-распределительного механизма.
У кранов с жесткой подвеской стрелового оборудования угол наклона телескопической стрелы изменяют с помощью гидравлических цилиндров (гидроцилиндров). Подъем и опускание груза производятся грузовой лебедкой, а вращение поворотной части — механизмом поворота. Движение лебедке и механизму поворота передается от гидродвигателя.
Выдвижные и телескопические стрелы- кранов снабжены специальными исполнительными механизмами для их выдвижения.
Кабина, в которой размещены органы управления краном и сиденье машиниста, оборудована необходимыми указателями, системой сигнализации и системами создания микроклимата (вентиляцией, отоплением).
Стреловое оборудование обеспечивает действие грузозахватного устройства в рабочей зоне крана.
У кранов с гибкой подвеской стреловое оборудование комплектуется основной и удлиненными невыдвижными и выдвижными стрелами с гуськами или без них, грузовым и стреловым полиспастами для подъема груза и стрелы и специальным канатным устройством, предохраняющим стрелу от запрокидывания. Полиспаст состоит из блоков, которые установлены на головке двуногой стойки и на специальной траверсе, связанной с головкой стрелы оттяжками, и стрелового каната, огибающего блоки двуногой стойки и траверсы. На некоторых кранах (например, КС-2561Д) траверсы нет, а блоки установлены на головке двуногой стойки и головке стрелы. На кранах этого типа устанавливают также башенно-стреловое оборудование.
У кранов с жесткой подвеской комплект стрелового оборудования состоит из телескопической стрелы с гуськами и без них и гидроцилиндров подъема стрелы и выдвижения ее секций.
В состав стрелового оборудования кранов обоих типов включены грузозахватные устройства, в качестве которых на автомобильных кранах используют крюковую подвеску и значительно реже — грейферные ковши и магнитные шайбы. Крюковая подвеска состоит из блоков, траверсы и грузового крюка. Блоки крюковой подвески вместе с блоками головки стрелы и грузовым канатом образуют грузовой полиспаст.
Краны оборудуют системой устройств и приборов, обеспечивающей их безопасную эксплуатацию (например, ограничителями грузоподъемности, сигнализаторами опасного напряжения).
Дата публикации: 26.08.2010 Метки: двигатель, лебедка, механизм, передача, трансмиссия
Простейшие элементы механических силовых передач — детали, звенья и передачи — образуют в составе трансмиссии более сложные структуры: кинематические цепи и механизмы.
Кинематической цепью называют ряд звеньев, связанных между собой передачами.
Механизм представляет собой кинематическую цепь с одним неподвижно закрепленным звеном, в которой при заданном движении одного или нескольких звеньев (ведущих) все остальные звенья (ведомые) получают направленные движения.
Движение от ведущего звена какого- либо механизма трансмиссии к последнему ведомому звену может передаваться без преобразования передаваемых скоростей и соответствующих им моментов или с преобразованием. Отношение частоты вращения ведущего звена к частоте вращения последнего ведомого звена называется передаточным числом, а величина, обратная передаточному числу,— передаточным отношением.
В состав трансмиссии автомобильных кранов входят редукторные коробки, а также реверсивные, реверсивно-распределительные и исполнительные механизмы (лебедки и механизмы поворота).
В трансмиссиях базовых автомобилей устанавливают редукторные коробки передач и раздаточные.
Коробки передач служат для получения необходимой частоты вращения ведомых частей трансмиссии при неизменной частоте вращения коленчатого вала двигателя, а также позволяют изменять частоту вращения, а следовательно, и передаваемый крутящий момент по значению и направлению (задний ход), а также отключать коленчатый вал двигателя от ведущих колес при движении автомобиля по инерции при работе двигателя на холостом ходу.
Раздаточные коробки служат для распределения мощности между ведущими мостами шасси.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: лебедка, механизм, стрела, трансмиссия
Реверсивный механизм изменяет направление вращения барабанов грузовой и стреловой лебедок и поворотной части крана. Распределительный механизм распределяет крутящий момент между грузовой и стреловой лебедками и механизмом поворота, обеспечивая независимый раздельный привод всех механизмов или некоторых из них. Реверсивные и распределительные механизмы применяют только на кранах с механическим приводом; на электрических и гидравлических кранах их функции выполняют электро- и гидродвигатели.
Реверсивные механизмы как самостоятельные сборочные единицы трансмиссии используют только на кранах серии МКА для реверса грузовой лебедки и механизма поворота. На остальных кранах с механическим приводом реверсивный и распределительный механизмы объединены в один корпус, составляя реверсивно-распределительный механизм.
Реверсивно-распределительный механизм, установленный в трансмиссиях приводов кранов КС-2561Д и КС-2561К, состоит из реверсивного механизма, изменяющего направления вращения барабанов лебедок и поворотной части, и распределительного механизма, передающего движение грузовой лебедке и механизму поворота или стреловой лебедке. Вал реверса, установленный на двух шарикоподшипниках в корпусе, ведущий. На нем на подшипниках посажены две конические шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с валом-шестерней. На торцах ступиц шестерен имеются кулачки, между шестернями на шлицах установлена кулачковая муфта, которая может занимать три положения: нейтральное и крайние верхнее и нижнее.
В нейтральном положении муфта не входит в зацепление с шестернями все механизмы поворотной части крана отключены.
В крайнем верхнем положении она входит в зацепление с кулачками шестерни, от которой движение передается валу-шестерне, а от него через распределительный механизм — лебедкам или механизму поворота. Это положение муфты соответствует подъему груза, стрелы или вращению поворотной части крана влево.
В крайнем нижнем положении муфта входит в зацепление с кулачками шестерни. При этом меняется направление вращения вала-шестерни и всех последующих механизмов. Нижнее положение соответствует опусканию груза, стрелы и вращению поворотной части крана вправо.
Муфта перемещается с помощью установленной на валике вилки, соединенной с рычагом управления реверсом. В рабочем положении вилка фиксируется шариком, а в нейтральном — шариком: шарики входят в соответствующие кольцевые проточки валика и поджимаются пружинами.
Для осмотра реверсивного механизма в корпусе есть окно, закрытое крышкой. К верхнему шарикоподшипнику вала реверса и шарикоподшипникам шестерни смазка поступает из масленки. Остальные подшипники и шестерни смазываются маслом, заливаемым в картер корпуса. Правильность зацепления конических шестерен с валом- шестерней регулируют прокладками.
От реверсивного механизма через вал- шестерню движение передается распределительному механизму. На валу-шестерне на шпонке установлена распределительная цилиндрическая шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с цилиндрическими шестернями. Шестерня свободно вращается на валу, передающем движение грузовой лебедке. По шлицам вала перемещается муфта, при зацеплении зубьев которой с зубьями ступицы шестерни движение передается валу, а от него — грузовой лебедке. Управляют муфтой с помощью рычага из кабины управления.
Шестерня свободно посажена на валу, установленном в гнездах валов. При перемещении шестерни по валу зубья на ее торцах входят в зацепление с зубчатым венцом вала. При соединении шестерни с зубчатым венцом вала движение передается стреловой лебедке, вала— механизму поворота. Шестерня перемещается с помощью вилки, соединенной с рычагом. В нейтральном и рабочем положениях рычаги фиксируют пружинными защелками.
Осматривают распределительный механизм через люк, закрытый крышкой с прокладкой. Смазывается он маслом, заливаемым в картер. Картеры реверсивного и распределительного механизмов разделены стенкой, а для определения уровня масла в каждом картере имеется свой маслоуказатель.
Описанный реверсивно-распределительный механизм обеспечивает независимую работу грузовой лебедки со стреловой лебедкой (шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом вала) или с механизмом поворота (шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом вала).
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: двигатель, лебедка, механизм, передача, привод, стрела
Одно из важнейших требований, предъявляемых к механическому приводу,— обеспечение наименьших потерь на трение при передаче мощности от двигателя базового автомобиля к рабочим органам. Поэтому в механических устройствах приводов широко применяют подшипники качения, а лучшей кинематической схемой считается та, у которой при наименьшем числе элементов (шестерен, валов, звездочек, цепей, муфт, тормозов) обеспечиваются необходимое совмещение отдельных операций и требуемые скорости их выполнения.
На всех выпускаемых в настоящее время автомобильных кранах с механическим приводом применены приводы с реверсивно-распределительным механизмом, обеспечивающие независимый привод рабочих органов, возможность демонтажа и замены даже в полевых условиях практически любой из сборочных единиц трансмиссии крана без разборки остальных.
Реверсивно-распределительный механизм состоит из распределительного и реверсивного механизмов. Механизм приводится от двигателя базового автомобиля через коробку отбора мощности, шестерня которой находится в постоянном зацеплении с шестерней блока заднего хода коробки передач базового автомобиля. При включении полумуфты (правое крайнее положение) движение от шестерни через шестерни передается карданному валу, от него через нижний конический редуктор вертикальному валу реверсивного механизма, на котором свободно установлены шестерни и на шлицах кулачковая муфта. При введении муфты в зацепление с шестерней движение (в ту или другую сторону) передается шестерне, насаженной на входной вал распределительной коробки. На валу установлена шестерня, которая передает движение лебедкам и механизму поворота.
Движение грузовой лебедке передается при включении полумуфты через шестерню, вал и червячный редуктор. Движение стреловой лебедке передается при включении полумуфты через шестерню, валы и червячный редуктор.
Механизм поворота получает вращение при включении полумуфты через шестерню, червячный редуктор и шестерню, которая находится в постоянном зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства.
На верхней части вертикального вала редуктора механизма поворота установлена фрикционная муфта предельного момента, а на входных валах червячных редукторов грузовой и стреловой лебедок и механизма поворота — простые ленточные тормоза.
Описанная кинематическая схема обеспечивает одновременную работу грузовой лебедки либо со стреловой лебедкой (шестерня находится в зацеплении с полумуфтой), либо с механизмом поворота (шестерня находится в зацеплении с полумуфтой). При этом реверсирование любого из механизмов вызывает реверсирование второго.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: давление, лебедка, механизм, полость, система, стрела
Ограничители автоматически выключают механизм (или группу механизмов) крана, если наступают условия, при которых нарушается его безопасная эксплуатация: например, если стрела поднята в такое положение, при котором она может опрокинуться назад и упасть на поворотную часть крана, или на данном вылете стрелы поднимают груз, превышающий допускаемую грузоподъемность.
Ограничители подключены к цепям управления крана. Конструкция ограничителей позволяет возобновить работу отключенных механизмов для возвращения рабочего оборудования в безопасное положение. Так, если сработал ограничитель подъема стрелы, то стреловая лебедка сможет только опустить ее. Если поднят груз больше допустимого, грузовая лебедка может только опустить его, а стреловая — только поднять стрелу, уменьшив тем самым опрокидывающий момент, действующий на кран от этого груза.
Ограничители настраивают на работу с определенным видом рабочего оборудования. Поэтому следует помнить, что при смене рабочего оборудования их настраивают на работу с новым видом оборудования.
На автомобильных кранах устанавливают ограничители высоты подъема и глубины опускания крюка, вылета, сматывания каната, зоны работы, натяжения грузового каната в транспортном положении и грузоподъемности.
Ограничитель высоты подъема крюка, автоматически отключающий грузовую (вспомогательную) лебедку при подходе груза к головке стрелы, устанавливают или на головке стрелы, или чаще на барабане лебедки.
Ограничитель высоты подъема крюка, устанавливаемый на головке стрелы. Конечный выключатель включен в цепь управления краном так, что в рабочем положении его контакты замкнуты. При подъеме крюка в крайнее верхнее положение толкатель, укрепленный на крюковой подвеске, поворачивает ограничительную скобу и она рычагом нажимает на шток выключателя, контакты выключателя разрываются и лебедка останавливается.
Вместо ограничительной скобы устанавливается грузик, подвешенный на тросике определенной длины и свободно охватывающий неподвижную ветвь грузового каната. Грузик через тросик и рычаг включает конечный выключатель. При подъеме крюка в крайнее положение грузик поднимается, освобождая рычаг, контакты выключателя разрываются и лебедка останавливается. Ограничитель высоты подъема крюка, устанавливаемый на барабанах грузовых лебедок. Принцип действия ограничителя основан на отсчете числа оборотов барабана при навивке на него каната. На основании ограничителя размещены винт с закрепленной на нем звездочкой и конечный выключатель. Звездочка входит в зацепление с пальцами, установленными на реборде барабана. При подъеме груза барабан, вращаясь, пальцами поворачивает звездочку, звездочка поворачивает винт и гайка перемещается по направлению к конечному выключателю. В тот момент, когда крюковая подвеска оказывается в крайнем верхнем положении, гайка нажимает на шток конечного выключателя, контакты выключателя разрываются и лебедка останавливается.
Ограничитель глубины опускания крюка автоматически отключает грузовую (вспомогательную) лебедку при опускании крюка на заданную глубину. Он аналогичен ограничителю высоты подъема крюка, только конечный выключатель в нем устанавливается не справа, а слева от гайки.
Если по одному выключателю установить слева и справа от гайки, то получают комбинированный ограничитель высоты подъема и глубины опускания крюка. Такие ограничители установлены на кранах КС-2561К.
Ограничитель вылета (подъема стрелы, угла подъема стрелы), автоматически отключающий стреловую лебедку при подъеме стрелы к крайнему верхнему положению, устанавливают в нижней части основания стрелы или башни (при башенно-стреловом оборудовании).
Ограничитель вылета невыдвижных и выдвижных стрел состоит из упора, размещенного на стреле, и конечного выключателя, установленного на стойке опоры стрелы. При подъеме стрелы в крайнее положение упор нажимает на шток конечного выключателя, включенного в цепь управления краном, контакты выключателя разрываются и лебедка останавливается.
Ограничитель вылета башенно-стрелового оборудования установлен у основания башни. Конечный выключатель установлен на шкале указателя грузоподъемности крана, упор расположен на стрелке указателя. При подъеме стрелы в крайнее положение стрелка отклоняется тросиком вправо и упором нажимает на шток конечного выключателя, включенного в цепь управления крана. Контакты выключателя размыкаются, и лебедка останавливается.
Описанные ограничители вылета применяют на кранах с электрическим, электрогидравлическим и электропневматическим управлением. На кранах с механическим управлением ограничитель вылета представляет собой систему рычагов и тяг, воздействующих на сцепление шасси. Ограничитель вылета кранов КС-2561Д и КС-2561К встроен в систему управления муфтами сцепления и реверса. Срабатывает ограничитель при крайнем верхнем положении стрелы: рычаг стрелы нажимает на поводок и с помощью тяги поворачивает угловой рычаг, который через тягу опускает траверсу. Траверса с одной стороны соединена с рычагом валика вилки отводки реверса, а с другой — тягой с рычагом сцепления. При опускании траверса поворачивает валик с вилкой, который переводит муфту реверса из положения, соответствующего подъему стрелы, в нейтральное положение: подъем стрелы прекращается. Если из-за больших сил трения на кулачках муфты валик с вилкой не повернется, то траверса, перемещаясь далее вниз, через тягу повернет рычаг и выключит сцепление через систему тяг, рычагов и валов.
Ограничитель грузоподъемности автоматически выключает механизмы крана при превышении допускаемой грузоподъемности. На автомобильных кранах применяют универсальные электромеханические ограничители.
Универсальный электромеханический ограничитель типа ОГП основан на сравнении усилия, возникающего при подъеме груза в каком-либо элементе конструкции, с расчетным предельно допустимым усилием, возникающем в этом же элементе при подъеме груза, соответствующего безопасной работе крана: если первое превышает второе, то ограничитель срабатывает. Такие ограничители устанавливают на всех кранах с гибкой подвеской стрелы.
Ограничитель состоит из преобразователей (датчиков) усилия (ДУС) и угла (ДУГ), релейного блока и панели сигнализации с сигнальными лампами и миллиамперметром, позволяющим визуально следить за степенью загрузки крана.
ДУС измеряет усилия, возникающие при подъеме груза, а ДУГ задает предельно допустимые усилия в зависимости от вылета (расположения стрелы). Измеряемое и допустимое усилия преобразуются в электрические сигналы (напряжения), которые сравниваются между собой с помощью измерительного моста, состоящего из потенциометров ДУС и ДУГ. В диагональ моста включены реле нагрузки и миллиамперметр с дополнительным резистором. Для изменения пределов срабатывания ограничителя последовательно с потенциометром включены подстроечные резисторы, которые включаются попарно в измерительную цепь и шунтируются резистором. Источник питания (аккумуляторная батарея шасси или выпрямитель) подключен ко второй диагонали моста. Включается питание цепи ограничителя тумблером В.
Цепи управления ЦУ механизмами крана разрываются промежуточным реле РП. Для получения задержки времени на отключение и включение этого реле в схему ограничителя введены реле задержки времени, которые защищают ограничитель от срабатывания при возникновении кратковременно действующих динамических нагрузок, которые не могут опрокинуть кран. Реле задержки времени состоит из реле, его обмотки шунтируются резисторами и емкостью с помощью перекидного контакта.
В цепь ограничителя включены сигнальные лампы: при перегрузке крана загорается красная лампа; если горит зеленая лампа, перегрузки крана нет.
При работе крана с допустимыми грузами электрический сигнал от ДУС меньше, чем от ДУГ, и мост неуравновешен. Ток, протекая по обмотке реле, замыкает контакт, включая реле. При включенном реле его контакт разомкнут, а контакт замкнут, поэтому реле обесточено, а лампа горит, указывая на то, что перегрузки крана нет. При включенном реле его контакт замкнут, а контакт разомкнут, поэтому промежуточное реле РП включено, а красная сигнальная лампа ЛСК отключена. Когда промежуточное реле РП включено, его контакт разомкнут, а контакты замкнуты, цепи управления механизмами крана не разорваны и звуковой сигнал не работает.
При работе крана с предельным грузом электрический сигнал от ДУС становится равным сигналу от ДУГ и мост уравновешивается. Ток в обмотке реле РН становится равным нулю, контакт размыкается, а обмотка реле РВ01 обесточивается. При этом с некоторой выдержкой времени замыкается контакт и размыкается контакт. Реле РВ02 включается, а зеленая лампа отключается. При включенном реле РВ02 его контакт разомкнут, а контакт замкнут, поэтому реле РП обесточено, а красная сигнальная лампа включена. Когда промежуточное реле РП обесточено, его контакт замкнут, а контакты разомкнуты, цепи управления механизмами крана размыкаются и включается звуковой сигнал. Работа крана прекращается. Звуковой сигнал может быть выключен машинистом с помощью тумблера.
Если кран поднимает груз, превышающий допускаемый, то сигнал от ДУС сначала станет равным сигналу от ДУГ, а затем превысит его. Обмотка реле обесточится при этом контакт разомкнётся и ограничитель сработает), а затем направление тока в ней изменится на противоположное. При этом контакт будет оставаться разомкнутым, так как в качестве реле нагрузки РН применено поляризованное реле.
Если уменьшить сигнал от ДУС (например, опустить груз на землю) или увеличить сигнал от ДУГ (например, поднять стрелу), т. е. добиться такого положения, когда сигнал от ДУС станет меньше сигнала от ДУГ, то реле РН вновь замкнет свой контакт, а цепи управления (с некоторой выдержкой по времени) будут восстановлены.
Датчик усилий устанавливают в полиспасте подъема стрелы и закрепляют на стяжках захватами, датчик угла — у оси пяты стрелы соосно с ней, а к нему на болтах крепят рычаг, который отклоняется вверх или вниз стрелой.
Датчик усилий состоит из упругого кольца с подвижной и неподвижной проушинами, потенциометрического преобразователя, рычага токосъемника, который через сухарь, толкатель и кронштейн связан с кольцом, и корпуса, закрытого крышками с помощью шпилек. Герметизация корпуса обеспечивается кольцами и манжетой.
При возникновении усилия в оттяжках полиспаста упругое кольцо деформируется пропорционально действующему на него усилию. Кронштейн, закрепленный на кольце, через толкатель и сухарь поворачивает рычаг вправо. При повороте рычага его контактные ламели скользят по катушке потенциометра и снимают с нее напряжение, пропорциональное усилию в оттяжках. Это напряжение и подается в измерительный мост ограничителя. При уменьшении усилия в оттяжках пружина перемещает рычаг в обратном направлении. Если усилие в оттяжках значительно; превысит номинальное, кольцо упрется в корпус, который и защитит его от перегрузки.
Датчик угла размещен в корпусе, к которому присоединена плата с установленным на ней потенциометрическим преобразователем. В корпусе на подшипниках установлен валик, на котором укреплены фланец и кулачок. На кулачок опирается рычаг, сидящий на одном валике с рычагом токосъемника преобразователя. К фланцу прикреплен рычаг, связанный со стрелой крана. При подъеме или опускании стрелы рычаг поворачивает фланец и через валик— кулачок.
По рабочей поверхности кулачка скользит штифт и поворачивает вместе с рычагом рычаг токосъемника. Контактные ламели рычага токосъемника скользят по катушке потенциометра и снимают с нее напряжение, которое подается в измерительный мост ограничителя. Профиль кулачка выбирают таким, чтобы снимаемое напряжение соответствовало характеру изменения усилия в полиспастах подъема груза или стрелы в зависимости от угла подъема стрелы (вылета).
Релейный блок содержит схему сравнения, настроечные элементы, схему задержки времени и выходное реле, служащее для включения блока в цепь управления исполнительными механизмами крана.
Универсальный ограничитель грузоподъемности ОГБ-2, устанавливаемый на кранах с гибкой подвеской стрелы, отличается от ОГП тем, что потенциометрические преобразователи его датчиков заменены на бесконтактные. Универсальный бесконтактный ограничитель грузоподъемности ОГБ-3 на кранах с гидравлическим приводом и телескопическими стрелами основан на сравнении усилия, измеряемого датчиком усилий, с предельно допустимым усилием, задаваемым датчиками длины стрелы и вылета. Если рабочее усилие превысит допустимое, ограничитель срабатывает и отключает механизм крана. В отличие от ограничителя ОГБ-2 ограничитель ОГБ-3 кроме датчиков усилия и вылета (угла) включает в себя датчик длины стрелы, конструкция которого аналогична конструкции датчика вылета.
Датчик усилий устанавливают на гидроцилиндре подъема стрелы. Его конструкция аналогична конструкции датчика усилий ОГБ-2.
На подвижную проушину датчика воздействует гидротолкатель. В торцы корпуса гидротолкателя ввернуты штуцера с плунжерами соответственно. Поршневые полости плунжеров через каналы подсоединены соответственно к што ковой и поршневой полостям гидроцилиндра подъема стрелы. Давление в штоковой и поршневой полостях изменяется по определенному закону в зависимости от вылета стрелы, соответственно изменяется давление в полостях, а в зависимости от давления в полостях меняется длина гидротолкателя и пропорционально ей деформируется упругое кольцо датчика усилий, а следовательно, изменяется и электрический сигнал, выдаваемый датчиком в электросхему ОГБ-3. Как и в датчике усилий ОГБ-2, деформацию кольца в электрический сигнал преобразует трансформаторный преобразователь.
Установка и конструкция датчика вылета (угла) ничем не отличаются от такого же датчика ОГБ-2. Датчик длины стрелы установлен на головке неподвижной секции стрелы, конструкция его такая же, как датчика вылета. На фланце датчика закреплен рычаг, на оси рычага установлен ролик, который пружиной поджимается к струне, укрепленной на неподвижной секции стрелы так, что между струной и осью стрелы образуется некоторый угол. При выдвижении стрелы струна давит на ролик, отжимая рычаг вниз. Рычаг, поворачиваясь, поворачивает и фланец датчика. Угол поворота фланца преобразуется трансформаторным преобразователем в электрический сигнал, выдаваемый датчиком в электросхему ОГБ-3. Струну натягивают винтом, который может перемещаться в направлении, регулируя давление струны на ролик. Блоки питания и управления размещены в кабине машиниста.
Ограничитель натяжения грузового каната предназначен для автоматического отключения привода при достижении определенного усилия натяжения грузового каната стрелы в транспортном положении крана.
При натяжении каната крюковой обоймы упоры, сжимая пакет пружин, перемещаются вниз. При этом двуплечий рычаг, упираясь регулировочным болтом в поперечину опоры стрелы, поворачивается против часовой стрелки. Второе плечо рычага опускается вниз и освобождает принудительно поджатую кнопку конечного выключателя, установленного на кронштейне стрелы. Контакты выключателя замыкаются, срабатывает электропневматический клапан и сцепление включается, после чего механизм подъема крюка можно включить только на опускание. При поднятой стреле или не полностью затянутом грузовом канате контакты конечного выключателя принудительно разомкнуты рычагом под действием пружины.
С этой же целью схемы гидропривода грузовых лебедок некоторых кранов (например, КС-3562Б последних выпусков) предусматривают установку специального дросселя, включаемого в гидропривод лебедки переводом рукоятки двухходового крана в соответствующее положение при подготовке машины к транспортировке. Настраивают ограничитель изменением площади проходного сечения дросселя ограничителя (давление настройки 2,5 — 3,5 МПа).
Ограничитель сматывания каната предназначен для автоматического отключения привода грузовой лебедки, когда на барабане остается заданное число витков каната. На кране КС-3575А такой ограничитель состоит из корпуса, внутри которого может перемещаться подпружиненный стержень, штока и конечного выключателя, устанавливаемого на кронштейне. Корпус установлен на барабане лебедки таким образом, чтобы при срабатывании ограничителя на барабане оставалось не менее полутора витков каната.
В рабочем положении намотанный на барабан канат утапливает стержень вниз. Головка стержня занимает крайнее нижнее положение, и шток, перемещаясь влево вдоль осевого канала в полуоси, установленной в кронштейне опоры лебедки, входит в выемку головки. Шток конечного выключателя освобождается, его контакты замыкаются и включают с помощью гидрораспределителя с электрическим управлением лебедку.
При сматывании каната освобождается стержень, который под действием сжатой пружины, помещенной в корпусе, перемещается в крайнее верхнее положение. Шток выходит из выемки в головке стержня и перемещается вправо, нажимая на шток конечного выключателя. Контакты выключателя размыкаются и отключают электромагнит гидрораспределителя — лебедка останавливается.
Ограничитель зоны работы крана автоматически отключает привод механизма поворота при достижении продольной осью поворотной части крана заданных границ зоны работы. Ограничитель состоит из двух конечных выключателей и двух упоров, располагаемых соответственно на поворотной и неповоротной частях крана (например, на траверсе и на стойке токосъемника или на поворотной и ходовой рамах).
Главные параметры гидроцилиндров — внутренний диаметр гильзы цилиндра (иногда говорят просто диаметр цилиндра) и рабочее давление, определяющее эксплуатационную характеристику гидроцилиндра. Внутренние диаметры цилиндров, диаметр штока, ход поршня и ряд давлений регламентированы ГОСТ 6540-68.
На автомобильных кранах для привода исполнительных механизмов применяют возвратно-поступательные гидроцилиндры двустороннего действия с односторонним штоком.
У гидравлических кранов с жесткой подвеской стрелы для ее подъема используют гидроцилиндры. К одному концу гильзы приварена крышка-проушина, а на другой конец навернута крышка с направляющей втулкой. От свинчивания крышку предохраняет контргайка. Поршень съемный и крепится на конце штока гайкой.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: двигатель, лебедка, механизм, стрела
Электрический привод (электропривод) автомобильных кранов переменного тока напряжением 380 В. В качестве источника электроэнергии для питания электродвигателей механизмов крана применяют синхронные генераторы одной серии ЕСС5 напряжением 400 В.
На кранах КС-4561А синхронный генератор мощностью 30 кВт приводится во вращение от коробки отбора мощности, установленной на корпусе раздаточной коробки, через карданный вал. Движение коробке передается от двигателя базового автомобиля через его сцепление, коробку передач, карданный вал и коробку.
На кранах СМК-10 синхронный генератор мощностью 20— 30 кВт, установленный на специальной плите на кронштейнах ходовой рамы, приводится во вращение от коробки через клиноременную передачу. Движение коробке передается от двигателя базового автомобиля через сцепление, коробку передач и карданный вал.
Генераторы преобразуют механическую энергию двигателей шасси базовых автомобилей в энергию электрического тока. Электрический ток подводится к силовому шкафу, расположенному на ходовой раме крана, а затем — через токоприемное устройство (токосъемник) — к поворотной раме. Далее через пульт управления и пусковое устройство ток поступает непосредственно к электрическим двигателям (электродвигателям) исполнительных механизмов. Такой привод называется многомоторным с индивидуальным электроприводом.
Электрическая схема включает в себя различную аппаратуру управления, с помощью которой производят пуск и остановку двигателей, устанавливают необходимые режимы их работы, а также контролируют работу всех устройств привода.
Рассмотрим принципиальную электрическую схему привода крана КС-4561А. Генератор выполнен по схеме самовозбуждения через встроенный блок кремниевых выпрямителей. Для автоматического поддержания напряжения при изменении нагрузки в комплекте с генератором поставляется стабилизирующее устройство. Процесс самовозбуждения и принцип работы стабилизирующего устройства подробно описаны далее.
Перед началом работы переключатель, расположенный в кабине базового автомобиля, устанавливают в положение, соответствующее питанию от генератора, включают автоматический выключатель и подключают питание к специальным переключателям (на схеме не показано) электрооборудования крановой установки. В кабине машинист устанавливает универсальный переключатель УП в положение «Норм, работа», а все контроллеры — в нулевые положения и возбуждают выключателем генератор.
При нажатии на кнопку электрический ток подается катушкам магнитных пускателей, в результате чего замыкаются их блок-контакты. Блок-контакты пускателя шунтируют пусковую кнопку, а пускатель переходит на самопитание. Через главные контакты пускателя питание от переключателя подается к контроллерам, и лебедок подъема груза, механизма поворота и магнитным пускателям стреловой лебедки. При замыкании блок-контактов пускателя включается магнитный пускатель. Электропривод подготовлен к работе.
Включением контроллера или приводят в движение соответствующий двигатель, а нажатием кнопок или— двигатель лебедки подъема стрелы.
Грузовые лебедки (главная и вспомогательная) и механизм поворота приводятся асинхронными трехфазными электродвигателями с фазным ротором мощностью соответственно 15; 7,5; 5 кВт, а стреловая лебедка — асинхронным короткозамкнутым двигателем мощностью 7,5 кВт.
Для включения электродвигателя рукоятку соответствующего контроллера переводят в первое положение. При этом замыкаются контакты в цепи статора соответствующего двигателя и одновременно подается напряжение на двигатели гидравлических толкателей тормозов грузовых лебедок, а также к электромагниту тормоза механизма поворота, которые растормаживают тормоза своих механизмов.
Для регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в цепи их роторов введены резисторы. При переводе рукоятки контроллера в положение второе — пятое сопротивление в цепи ротора соответствующего двигателя будет уменьшаться, а частота его вращения расти. Для расширения диапазона регулирования частоты вращения двигателей грузовых лебедок и механизма поворота в схеме предусмотрено частотное регулирование двигателей. Частота тока изменяется в пределах от 37,5 до 50 Гц, а напряжение — от 320 до 400 В с помощью изменения частоты вращения генератора (от 750 до 1000 об/мин). Частоту вращения генератора изменяют путем изменения частоты вращения двигателя базового автомобиля педалью подачи топлива.
Опускание тяжелых грузов с малыми скоростями производят в режиме динамического торможения, который соответствует работе двигателя в качестве генератора. Для перехода на работу в режиме динамического торможения универсальный переключатель УП переводят в положение «Замедленный спуск». В этом случае при нулевом положении рукоятки контроллера включены магнитные пускатели. Пускатель подключает к сети понижающий трансформатор, и напряжение подается на выпрямитель.
Если перевести рукоятку контроллера на спуск, то его контакты разомкнутся, пускатель обесточится, блок- контакты пускателя замкнутся и включат пускатели, а блок-контакты разомкнутся и отключат пускатель. В результате этого на зажимы двигателя через реле постоянного тока будет подано постоянное напряжение от выпрямителя и по статорной обмотке двигателя пойдет постоянный ток. Как только ток достигает 25А, реле замыкает контакты, включается пускатель, получает питание двигатель гидравлического толкателя тормоза, растормаживается лебедка и начинается опускание груза. При этом частоту вращения двигателя регулируют изменением сопротивления в роторной цепи двигателя, переводя рукоятку контроллера в различные положения на спуск. Скорость опускания зависит от массы груза и положения рукоятки контроллера.
При переводе рукоятки контроллера в нулевое положение включается пускатель, а пускатель отключается и двигатель останавливается. С этого положения рукоятки контроллера можно производить подъем груза, не переключая переключатель УП в положение «Норм, работа». Для этого переводят рукоятку контроллера в положение «Подъем». Чтобы прекратить опускание груза в аварийной ситуации, нажимают кнопку; при этом вся пускорегулирующая аппаратура отключается и двигатель останавливается.
Для включения двигателя стреловой лебедки нажимают на кнопку управления подъемом (или опусканием) стрелы. При этом включаются реверсивные магнитные пускатели, замыкаются контакты в цепи статора двигателя и одновременно подается напряжение на двигатели гидравлических толкателей тормозов, которые растормаживают тормоза лебедки. Частоту вращения двигателя стреловой лебедки регулируют с помощью частотного регулирования. Останавливают двигатель кнопкой.
От коротких замыканий и перегрузок электрические машины, питающий кабель и все электрооборудование крана защищаются автоматическими выключателями и предохранителями, устанавливаемыми в соответствующих точках схемы.
Электрическая схема привода предусматривает возможность питания электродвигателей не только от генератора, но и от внешнего источника трехфазного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц. К внешнему источнику питания привод крана присоединяют через штепсельную розетку. Для подачи электроэнергии к двигателям механизмов трехполюсный пакетный переключатель устанавливают в положение, соответствующее питанию от внешнего источника тока, отключают автоматический выключатель и включают автоматический выключатель. В остальном все операции те же, что и при работе от генератора.
Возможность питания двигателей от внешней электрической сети общего назначения позволяет увеличить время работы двигателя внутреннего сгорания (моторесурс) базового автомобиля, снизить эксплуатационные расходы (так как стоимость электроэнергии во много раз меньше стоимости топлива двигателей внутреннего сгорания), а также облегчить работу машиниста, особенно в холодное время, когда возникают трудности с запуском дизеля.
При питании от внешних источников тока регулировать частоту вращения двигателей грузовой лебедки и механизма поворота крана можно только изменением сопротивления в цепи ротора этих двигателей. Частота вращения двигателя стреловой лебедки в этом случае не регулируется.
Электродвигатель привода гидронасоса подключают к сети автоматическим выключателем. Пуск и остановку двигателя производят кнопками, управляющими магнитным пускателем.
Электродвигатели грузовых и стреловой лебедок и механизма поворота преобразуют энергию электрического тока, полученную от генератора или внешнего источника тока, в механическую энергию, передаваемую трансмиссией барабанам, стреле и другим рабочим органам крана.
Трансмиссия каждого рабочего органа выполнена в виде отдельных, не зависящих друг от друга механизмов. У крана КС-4561А электродвигатель механизма поворота через одноступенчатый конический и двухступенчатый цилиндрический редукторы передает движение шестерне, находящейся в зацеплении с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства. Электродвигатель грузовой лебедки главного подъема передает движение барабану через редуктор. Аналогична кинематическая схема привода грузовой лебедки вспомогательного подъема.
Электродвигатель стреловой лебедки передает движение барабану через червячно-цилиндрический редуктор.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: лебедка, передача, стрела, трансмиссия
Лебедка — совокупность передач, муфт, тормозов, барабанов и станин, выполненных в виде единого агрегата. На автомобильных кранах устанавливают грузовую и вспомогательную лебедки для подъема и опускания груза соответственно на стреле и гуське и стреловую лебедку (краны с гибкой подвеской стрелового оборудования) для подъема — опускания стрелы. Как правило, барабаны грузовых лебедок выполняют с нарезными винтовыми канавками для лучшей укладки каната, а стреловых — гладкими, реже также с канавками.
В трансмиссиях механических приводов с реверсивно-распределительными механизмами, а также электрических и гидравлических приводов лебедки имеют независимый привод от выходных валов реверсивно-распределительных или реверсивных (краны серии МКА) механизмов, электродвигателей или гидромоторов.
Для передачи движения барабанам лебедок используют цилиндрические, червячные, червячно-цилиндрические (комбинированные) или планетарные редукторы. Цилиндрические редукторы на всех кранах, кроме серии МКА, стандартные двухступенчатые. На кранах серии МКА устанавливают цилиндрические двухступенчатые редукторы с зацеплением Новикова.
У кранов с гидравлическим приводом грузовые и стреловые лебедки со стандартным цилиндрическим редуктором. Барабан получает вращение от гидромотора, установленного на стойке. Вал гидромотора соединен упругой муфтой с входным валом редуктора. На выходном валу на шпонке установлена ведущая полумуфта, а на ней в двухрядном сферическом подшипнике— полумуфта, входящая в зацепление с полумуфтой и закрепленная на фланце барабана болтами. С другой стороны барабан опирается через полуось, установленную в двухрядном роликоподшипнике, на стойку. На входном валу установлен ленточный нормально закрытый тормоз, размыкаемый гидроразмыкателем.
В ряде конструкций кранов с механическим приводом барабан лебедки опирается на ось. Ось одним концом опирается на сферический двухрядный роликоподшипник, установленный в корпусе стойки; другой конец оси установлен во внутренней полости выходного вала редуктора с помощью шаровой опоры и втулки (грузовая и стреловая лебедки кранов) или сферического подшипника (грузовая и вспомогательная лебедки кранов с электрическим приводом). Барабан получает вращение от выходного вала, выполненного в виде зубчатого венца, который входит в зацепление с внутренними зубьями обоймы. Канат закрепляют на лебедке в пазу ступицы клином.
Лебедки с комбинированным редуктором применяют редко. На кранах КС-4561А установлена лебедка с червячно-цилиндрическим редуктором, входной вал которого соединен с валом электродвигателя через шкив тормоза и зубчатую муфту. От двигателя движение передается червячной передаче редуктора. Червячное колесо установлено на шлицах вала-шестерни, который вместе с шестерней составляет цилиндрическую передачу редуктора. Шестерня установлена на шлицах на выходном валу, на одном конце которого имеется зубчатый венец, составляющий вместе с зубчатой обоймой, запрессованной в барабан, зубчатую муфту, передающую вращение этому барабану. Барабан установлен на оси, опирающейся на двухрядные сферические подшипники опоры и внутреннюю полость венца вала. Тормоз управляется электрогидротолкателем.
На кране КС-4571 лебедки с двухступенчатым планетарным редуктором, встроенным в барабан. Центральное колесо— венец — установлено в барабане на шпильках, а вал водила ступени передачи — на сферическом подшипнике. Барабан опирается на опоры через планетарный редуктор, причем вал установлен в опоре, а крышка редуктора — в опоре на сферическом подшипнике.
Установленный на кронштейне опоры гидромотор передает вращение входному валу-шестерне редуктора.
Шестерня этого вала солнечная ступени. Вал-шестерня приводит во вращение сателлиты, установленные на осях корпуса водила ступени. Корпус, вращаясь, вращает и вал водила ступени, на конце которого нарезана солнечная шестерня ступени. Она приводит в движение сателлиты, установленные на осях корпуса водила ступени. Сателлиты входят в зацепление с венцом и вращают его, а вместе с ним и барабан.
На шлицах вала установлен шкив ленточного тормоза. Для осевой фиксации валов между ними установлены шарики. Водило (быстроходной) ступени плавающее в радиальном направлении. Такое исполнение вместе с установкой сателлитов на сферических подшипниках обеспечивает уменьшение неравномерности распределения нагрузки по сателлитам в обеих ступенях редуктора.
Чтобы канат правильно укладывался на барабанах с гладкой поверхностью, на грузовых лебедках ряда кранов устанавливают прижимные ролики. На стойке, прикрепленной болтами к поворотной раме, установлены шпилька, скоба, а на осях— кронштейны. На шпильках закреплен рычаг с проушинами, в проушинах — ось, на которой шарнирно установлена вилка. В вилку ввинчена тяга, пропущенная через отверстие в скобе. В кронштейнах установлена ось, а на ней на подшипниках— ролик. На тягу надета пружина, которая одним концом упирается в шайбу, а другим — в шайбу. Сжатие пружины регулируют гайкой. Разжимаясь, пружина поворачивает стойку относительно шпильки влево, и ролик прижимается к слою каната, намотанного на барабан лебедки.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: лебедка, механизм, система, стрела, шестерня
Исполнительные механизмы кранов с механическим приводом. Для их управления применяют электропневмомеханическое (КС-2561Д и КС-2561К) и гидромеханическое (серия МКА) управление.
Комбинированное электропневмомеханическое управление состоит из механического управления одним или несколькими механизмами и электропневматического управления остальными механизмами.
Так, на кранах КС-2561Д и КС-2561К управление реверсивно-распределительным механизмом механическое, а тормозами исполнительных механизмов электропневматическое.
Принципиальные схемы электропневматической части такого комбинированного управления не отличаются от описанной выше. С помощью механической части системы управляют механизмами подъема и поворота. При работе рукояткой реверса механизма поворота вращаются связанный с ней вал и валик вилки реверсивно-распределительного механизма. Валик вилки, поворачиваясь, перемещает вилку, которая и перемещает кулачковую муфту механизма реверса. Рукоятки установлены на реверсивно-распределительной коробке крана и шлицевыми валиками соединены с вилками, перемещающими соответственно шестерни. При перемещении шестерни вправо включается грузовая лебедка, при перемещении шестерни влево — стреловая лебедка, а при ее перемещении вправо — механизм поворота.
Комбинированное гидромеханическое управление кранов серии МКА состоит из механического управления реверсивными механизмами и тормозами лебедок и гидравлического управления фрикционными муфтами и тормозами механизма поворота.
На ряде кранов с механическим или электрическим приводом (например, КС-2561К-1 и КС-4561А) для управления установкой крана на выносные опоры и блокировкой рессор применяют гидравлическое управление, аналогичное по устройству.
Исполнительные механизмы кранов с электро- и гидроприводом. Для их управления применяют соответственно электрическое и гидравлическое управление.
На кранах с гидравлическим приводом гидрораспределители управления исполнительными механизмами размещаются за кабиной машиниста, поэтому для управления золотниками гидрораспределителя с рабочего места машиниста применяют механическую систему управления. Система состоит из рукояток управления механизмом поворота грузовой и стреловой лебедками, рычагов-качалок. На кронштейне установлены два конечных выключателя, включенных в электрическую схему крана. Рукоятки воздействуют на конечные выключатели упорами. Ход рукояток, необходимый для включения выключателей, регулируют винтом и гайкой.
Рукоятки установлены на осях кронштейнов свободно и через тяги и рычаги-качалки связаны со штоками золотников гидрораспределителя. Для опускания груза и стрелы или поворота вправо соответствующую рукоятку из нейтрального положения переводят вперед (от себя) в положение. Для подъема груза и стрелы или поворота влево соответствующую рукоятку переводят назад (к себе) в положение.
Рукоятки должны удерживаться машинистом в рабочем положении в течение всего времени выполнения операции, иначе под действием пружин они будут возвращаться в нейтральное положение и операция прекратится.
Аналогичная система управления золотниками гидрораспределителей из кабины машиниста применена и на гидравлических кранах с телескопическими стрелами. В отличие от описанной она дополняется еще одной рукояткой для управления выдвижением секций телескопической стрелы.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: давление, кран, лебедка, нагрузка, стрела
Автомобильные краны являются свободно стоящими, поэтому устойчивость их против опрокидывания обеспечивается только собственной массой.
Кроме массы крана, массы поднимаемого груза и массы грузозахватных приспособлений на кран действуют различные внешние нагрузки: инерционные силы, возникающие в периоды пуска или торможения исполнительных механизмов кранов (грузовая и стреловая лебедки, механизмы поворота и передвижения крана, выдвижения и подъема стрелы); ветровая нагрузка, возникающая при давлении ветра на груз и элементы крана; центробежные силы, возникающие при вращении поворотной части крана.
Эффект от действия той или иной внешней нагрузки (силы) зависит не только от ее значения, но и от точки ее приложения. Чем дальше действующая сила от ребра опрокидывания, тем больше эффект ее действия. Другими словами, действие нагрузок на кран характеризуется моментом действующей силы, равной произведению этой силы на расстояние от ребра опрокидывания (плечо действия). В свою очередь, плечи действующих сил зависят от угла наклона площадки, на которой стоит кран, положения стрелы и груза.
Краны проектируют так, чтобы при любых условиях (как в рабочем, так и нерабочем состоянии) была обеспечена их устойчивость. При определении устойчивости ветровая нагрузка и уклон пути в расчетах рассматриваются как факторы, всегда неблагоприятные для устойчивости крана.
Различают грузовую устойчивость, т. е. способность крана при работе противостоять действию всех нагрузок, стремящихся опрокинуть его вперед — в сторону стрелы, и собственную устойчивость, т. е. устойчивость крана в нерабочем состоянии при отсутствии полезных нагрузок и возможном опрокидывании назад — в сторону, противоположную стреле.
Грузовую и собственную устойчивость крана проверяют расчетом. Показателем устойчивости крана в рабочем состоянии является коэффициент грузовой устойчивости, в нерабочем — коэффициент собственной устойчивости.
Коэффициентом грузовой устойчивости /q называется отношение момента сил относительно ребра опрокидывания, создаваемого массой всех частей крана с учетом всех дополнительных нагрузок и влияния наибольшего допускаемого при работе крана уклона, к моменту сил, создаваемому массой рабочего груза относительно того же ребра.
К дополнительным нагрузкам относятся ветровая нагрузка для рабочего состояния (принимается по ГОСТ 1451—77 «Краны подъемные. Нагрузка ветровая») и инерционные силы, возникающие в период пуска или торможения механизма крана (грузовой и стреловой лебедок, механизмов поворота крана, выдвижения стрелы, передвижения крана).
Коэффициент грузовой устойчивости определяют для двух расчетных положений стрелы крана относительно ребра опрокидывания: перпендикулярно ребру опрокидывания; под углом 45° к ребру опрокидывания. При положении стрелы под углом 45° учитывают также дополнительные касательные инерционные силы, возникающие при торможении механизма поворота.
Грузовая устойчивость крана считается удовлетворительной, если коэффициент грузовой устойчивости, определенный в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, равен или более 1,15.
Если коэффициент грузовой устойчивости определяется как отношение момента относительно ребра опрокидывания, создаваемого массой всех частей крана без учета дополнительных нагрузок и уклона пути, к моменту, создаваемому массой рабочего груза относительно того же ребра, то его числовое значение должно быть не менее 1,4.
Коэффициентом собственной устойчивости к2 называется отношение момента, создаваемого массой всех частей крана с учетом уклона пути в сторону опрокидывания относительно ребра опрокидывания, к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой относительно того же ребра опрокидывания. Ветровая нагрузка принимается по ГОСТ 1451—77 для нерабочего состояния крана.
Собственная устойчивость крана считается удовлетворительной, если коэффициент собственной устойчивости в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов равен или более 1,15.
Числовые значения коэффициентов грузовой и собственной устойчивости определяют, принимая угол наклона крана 3°.
Машинист автомобильного стрелового крана должен помнить о том, что потеря устойчивости приводит к тяжелым авариям. Поэтому для уменьшения дополнительных опрокидывающих нагрузок все движения, необходимые для управления краном, следует выполнять плавно, а кран устанавливать таким образом, чтобы угол наклона его поворотной части по отношению к горизонтальной плоскости не превышал 1,5°.
Дата публикации: 05.06.2010 Метки: давление, лебедка, механизм, система, стрела
Гидроклапаны в гидроприводах автомобильных кранов применяют в качестве устройств, разделяющих потоки жидкости, ограничивающих давление жидкости в системе или регулирующих скорость исполнительных механизмов путем изменения расхода рабочей жидкости.
Предохранительные гидроклапаны ограничивают повышение давления жидкости в системе более допустимого предела, чем защищают механизмы и элементы гидропривода от перегрузок.
В предохранительном клапане с переливным золотником на кране КС-3575А рабочая жидкость подводится к полости Г, откуда по каналу Д золотника поступает в полость, по каналу— в полость, из нее через демпферное отверстие в полость Б под шариковый клапан, который отрегулирован на давление меньшее, чем давление на входе, пружиной и винтом. Давление на выходе из клапана зависит только от настройки клапана и не зависит от давления на входе и расхода жидкости.
Если давление в системе, а значит, и в полости Б будет меньше давления, развиваемого пружиной, то золотник будет удерживаться в крайнем нижнем положении, перекрывая выход жидкости в полость Е на слив. При повышении давления в гидросистеме клапан, преодолевая усилие пружины, открывается, а жидкость поступает из полости Г в полость Е на слив, проходя по каналу через полость, демпферное отверстие, полость Б, клапан и по каналу А. Когда жидкость проходит через отверстие, создается некоторый перепад давления: давление в полости Б становится меньше, чем в полости III. Золотник, перемещаясь в корпусе, поднимается и соединяет полости Г и Е. Жидкость поступает на слив, а давление в гидросистеме уменьшается.
Когда давление в гидросистеме станет ниже того, на которое настроена пружина, клапан закроется, прекратив поток жидкости на слив через канал А. При этом давление в полостях Б, выравнится и золотник под действием пружины опустится, прекратив слив жидкости в бак из полости Г. Отверстие В служит для подсоединения гидроклапана к системе управления.
В предохранительном клапане, установленном на кране КС-3562Б, рабочая жидкость подводится к полости Г, откуда через полость и демпферное отверстие попадает в полость Б. При повышении давления в системе шариковый клапан, преодолевая усилие пружины, открывается и жидкость поступает из полости Б через канал в полость и далее по каналу А в полость Е на слив. Когда жидкость проходит через каналы, создается перепад давления: давление в полости Б становится меньшим, чем в полости. Поршень поднимается вверх и соединяет полость Г с полостью Е — жидкость поступает на слив, а давление в гидросистеме уменьшается.
Когда давление в гидросистеме станет ниже того, на которое настроена пружина, клапан закроется, а поток жидкости на слив через канал А прекратится. При этом давление в полостях Б и Г выравнится и поршень под действием пружины опустится — слив жидкости в бак Г через полость Е прекратится.
Тормозные гидроклапаны. Клапан с комбинированным управлением запорно-регулирующим элементом золотникового типа обеспечивает стабильную скорость опускания груза и стрелы, а также втягивания выдвижных секций телескопических стрел. В корпусе расположены обратный клапан с пружиной и запорно-регулируюгций элемент с цилиндрическим золотником. На элемент через фланец с жиклером воздействует пружина, расположенная в стакане. Сжатие пружины регулируют перемещением поршня с помощью винта. Через канал А в крышке клапан соединяется с гидролинией, расположенной между гидродвигателем и гидрораспределителем.
При подъеме груза или стрелы, а также при выдвижении секций телескопической стрелы рабочая жидкость от гидрораспределителя поступает в канал Б и, отжав обратный клапан влево, проходит в канал В и далее к гидромоторам или гидроцилиндрам того или иного исполнительного механизма.
При опускании груза или стрелы, а также при втягивании секций телескопических стрел рабочая жидкость от гидромотора или гидроцилиндра соответствующего исполнительного механизма поступает в канал В и прижимает клапан к седлу. Проход жидкости в канал Б становится возможным только после подачи давления управления под запорно-регулируюгций элемент через канал А. При этом элемент перемещается вправо, открывая проход жидкости через щель между поверхностью элемента и поверхностью корпуса тормозного клапана.
Стабильность скорости опускания груза или стрелы и втягивания секций телескопической стрелы и устойчивая работа гидропривода обеспечиваются конфигурацией фаски элемента, жиклерами в крышке и фланце, регулировкой пружины и золотником.
Клапан с запорно-регулирующим элементом седельного типа изменяет площадь проходного сечения в зависимости от давления рабочей-жидкости в системе управления и тем самым обеспечивает стабильность скорости опускания груза и стрелы и плавность выполнения этих операций. Рабочая жидкость поступает через отверстие к клапану. Под давлением рабочей жидкости клапан преодолевает усилие пружины и поднимается вместе с обратным клапаном над седлом, установленным в корпусе. При этом рабочая жидкость поступает через отверстие к исполнительному механизму крана (происходит подъем груза или стрелы).
Спуском груза или стрелы управляют через отверстие. Под давлением рабочей жидкости поршень поднимается и поднимает вместе с собой клапан, клапан прижимается к седлу и через щель, образовавшуюся между седлом клапана и конусом клапана, рабочая жидкость поступает из полости в полость. Размер щели, а следовательно, и скорость опускания зависят от хода поршня. Плавную работу поршня и устойчивый размер щели обеспечивает демпфер, который регулируют иглой.
Для устранения в гидросистеме вибрации и автоколебаний при работе клапанов надпоршневая полость отделена от полости нагнетания-слива, а утечки из нее отводятся в бак через отверстие.
Гидроклапан «ИЛИ» служит для разделения двух потоков рабочей жидкости, подаваемых к одному и тому же аппарату управления (например, гидрораспределителю управления гидроцилиндром откидывания выносной опоры крана КС-4571). Внутри корпуса гидроклапана находятся втулки, шарики и пружина. Рабочая жидкость от гидрораспределителя, расположенного на раме автомобиля, подводится к отверстию А или В гидроклапана и к гидрораспределителям управления цилиндрами выносных опор.
Если жидкость подводится к отверстию, то шарик отжимается вправо, шарик прижимается к седлу штуцера, ввернутого в корпус, а жидкость проходит через отверстие штуцера к золотнику гидрораспределителя управления гидроцилиндром, который подключает напорную гидролинию, например, к поршневой полости этого гидроцилиндра — выносная опора откидывается.
Если гидрораспределитель, расположенный на раме автомобиля, меняет направление потока жидкости, то она подводится к отверстию клапана. При этом шарик отжимается влево, шарик прижимается к седлу корпуса, а жидкость проходит через отверстие к золотнику гидрораспределителя управления, который подключает напорную гидролинию к штоковой полости гидроцилиндра — выносная опора возвращается в исходное положение.
Исполнительный механизм при нейтральном положении гидрораспределителя управления разгружается от подпора рабочей жидкости путем отвода утечек через дроссельное отверстие штуцера.
Гидрораспределители управляют потоком рабочей жидкости. Для направления потока рабочей жидкости от гидронасоса к исполнительным механизмам неповоротной части крана (гидроцилиндры выносных опор и блокировки рессор) либо его поворотной части (гидроцилиндры подъема и выдвижения секций телескопических стрел, гидромоторы лебедок и механизмов поворота) на автомобильных кранах применяют двух- и трехпозиционные гидрораспределители, в которых поток жидкости управляет поворотом крана или возвратно-поступательным перемещением золотников.
Двухпозиционныегидрораспределители применяют для направления потока рабочей жидкости к исполнительным механизмам неповоротной или поворотной части автомобильного крана.
Двухпозиционный гидрораспределитель с вращающимся запорно-регулирующим цилиндрическим элементом — краном-вентилем. В корпусе посредством шайбы и стопорного кольца установлен кран с прорезанным в нем сегментным пазом. С помощью ручки кран можно устанавливать в два крайних положения, фиксируют его винтом-упором. Кран уплотнен резиновыми кольцами с защитными шайбами. К корпусу приварены штуцера (бобышки). Рабочая жидкость от гидронасоса подводится к штуцеру. При крайнем правом положении ручки (как показано на рисунке) сегментный паз Г крана соединяет между собой отверстия штуцеров и жидкость поступает, например, к исполнительным механизмам поворотной части автомобильного крана. Чтобы направить поток рабочей жидкости к другим механизмам, например к механизмам неповоротной части крана, ручку переводят в крайнее левое положение. Кран поворачивается, и сегментный паз Г соединяет между собой отверстия штуцеров.
Двухпозиционный гидрораспределитель с запорно-регулирующим элементом золотникового типа для направления потока рабочей жидкости от гидронасоса к исполнительным механизмам поворотной или неповоротной частей автомобильного крана КС-4571. Внутри корпуса распределителя перемещается золотник. Рабочая жидкость от насоса подводится к полости Б. В крайнем левом положении золотника (как показано на рисунке) полость Б сообщается с отверстием А и жидкость направляется
к распределителю, управляющему гидроцилиндрами выносных опор и блокировки рессор. В крайнем правом положении золотника полость Б сообщается с отверстием В и жидкость направляется к вращающемуся соединению и далее к распределителям, управляющим исполнительными механизмами, которые расположены на поворотной части крана. В обоих положениях золотник фиксируется с помощью пружины 3, прижимающей шарики 1 к кольцевым выточкам хвостовика 2.
Трехпозиционные гидрораспределители для управления исполнительными механизмами поворотной и неповоротной частей автомобильных кранов. В них поток рабочей жидкости управляется возвратно-поступательным перемещением запорно-регулирующего элемента золотникового типа.
По исполнению корпуса гидрораспределители бывают секционные и моноблочные. Секционные гидрораспределители состоят из нескольких секций, каждая из которых имеет свое назначение (рабочая, напорная, сливная, промежуточная). Это удобно в эксплуатации, так как изношенную секцию можно заменять и ремонтировать. Недостатки таких гидрораспределителей — большие габариты и масса.
Золотники моноблочных распределителей установлены в одном корпусе (блоке). Габариты и масса моноблочных распределителей значительно меньше секционных. В моноблочных распределителях меньше уплотнений.
Схема соединения золотников в распределителях бывает параллельной и последовательной.
При параллельной схеме соединения линия давления каждого золотника соединена с напорной линией гидрораспределителя, а линия слива — со сливной. При такой схеме трудно совмещать управление двумя рабочими операциями и более, так как жидкость стремится поступать в гидродвигатель того механизма, который имеет наименьшее внешнее сопротивление.
При последовательной схеме линия давления первого золотника соединена с напорной линией гидрораспределителя, а линия слива первого золотника — с линией давления второго золотника и т. д. Линия слива последнего золотника соединена со сливной линией гидрораспределителя. Схема позволяет совмещать управление двумя рабочими операциями и более, но при этом давление, развиваемое насосом, будет равно сумме перепадов давлений в приводимых гидродвигателях.
При нейтральном положении всех золотников гидрораспределителя схема разгрузки насоса проточная. В распределителях с проточной схемой напорная гидролиния соединена со сливной специальным проточным каналом, что позволяет плавно включать механизмы и устраняет повышение давления в гидросистеме во время включения и выключения золотников. Однако в гидрораспределителях с несколькими золотниками велики потери давления при проходе жидкости через проточный канал, имеющий сложную конфигурацию.
На автомобильных кранах применены секционные гидрораспределители с параллельным и параллельно-последовательным соединением золотников и проточной схемой разгрузки при нейтральном расположении всех золотников. Такие гидрораспределители управляют механизмами крана: реверсируют движение потока жидкости, регулируют рабочие скорости в широком диапазоне, предохраняют гидросистему от перегрузок и управляют тормозами механизмов.
На кранах с жесткой подвеской стрелы и двухнасосной гидросхемой устанавливают три гидрораспределителя. Так, у крана КС-4571 один управляет грузовой лебедкой и гидроцилиндром выдвижения секций телескопической стрелы; второй — механизмом поворота, гидроцилиндрами подъема стрелы и совмещением потоков рабочей жидкости, обеспечивая увеличение частоты вращения грузовой лебедки при движении крюка без груза; третий — гидроцилиндрами выносных опор и блокировки рессор. У крана КС-4572 один управляет механизмом поворота и гидроцилиндрами подъема стрелы, выдвижения секций телескопической стрелы; второй — главной и вспомогательной грузовыми лебедками; третий — гидроцилиндрами выносных опор.
На кранах с жесткой подвеской стрелы и однонасосной гидросхемой (КС-2571А, КС-3571, КС-3575А) установлены два гидрораспределителя: один управляет грузовой лебедкой, механизмом повррота, гидроцилиндрами выдвижения секций телескопической стрелы и гидроцилиндрами подъема стрелы; второй гидроцилиндрами выносных опор и блокировки рессор.
На кранах с гибкой подвеской стрелы и однонасосной гидросхемой (КС-3562Б) также два гидрораспределителя: один управляет грузовой и стреловой лебедками и механизмом поворота; второй — гидроцилиндрами выносных опор и блокировки рессор.
Трехпозиционный гидрораспределигпелъ для управления механизмом поворота, гидроцилиндрами подъема стрелы и совмещением потоков рабочей жидкости состоит из нескольких секций: напорной со встроенным в нее обратным клапаном, трех рабочих и сливной. Секции стянуты между собой шпильками, а стыки секций уплотнены резиновыми уплотнительными кольцами, заложенными в отверстия стальных пластин (проставок).
Рабочие секции управляют соответственно механизмом поворота и гидроцилиндрами подъема стрелы, рабочая секция— совмещением потоков рабочей жидкости, обеспечивая увеличение частоты вращения грузовой лебедки при движении крюка без груза. Каждая рабочая секция состоит из корпуса и золотника. Рабочая секция имеет тормозную приставку для управления гидроразмыкателем тормоза механизма поворота и коробку перепускных клапанов для предохранения механизма поворота и элементов его гидропривода от динамических нагрузок, возникающих при разгоне и торможении поворотной части крана. Приставка состоит из корпуса, золотника и пружины.
Золотники рабочих секций и связанный с золотником 4 золотник 15 приставки могут занимать три положения: среднее (нейтральное) и два крайних (рабочих), поэтому гидрораспределитель называется трехпозиционным. Из рабочих положений в нейтральное золотники возвращаются под действием пружин при снятии усилия с рукоятки управления. На рисунке все золотники находятся в нейтральном положении. При этом часть рабочей жидкости от насоса через вращающееся соединение подводится к отверстию напорной секции и по каналу проходит через полости в полость XVIII сливной секции, откуда и сливается в бак.
Другая часть рабочей жидкости от насоса подводится к отверстию приставки, которое заперто при нейтральном положении золотника. Так как отверстия (соединено с гидробаком) и (соединено с поршневой полостью гидроразмыкателя тормоза механизма поворота) при нейтральном положении золотника сообщаются между собой, то рабочая жидкость из поршневой полости гидроразмыкателя перетекает в гидробак, а тормоз замыкается.
Если золотник переместить в нижнее рабочее положение, то перекрывается полость и рабочая жидкость, подняв клапан, попадает в полость и далее в канал. Отсюда через полость X жидкость направляется к гидродвигателю механизма поворота. Одновременно с золотником в нижнее рабочее положение переходит и золотник. При этом перекрывается отверстие, соединяются между собой отверстия и рабочая жидкость от насоса через эти отверстия направляется в поршневую полость гидроразмыкателя — тормоз размыкается.
Отработавшая рабочая жидкость от гидромотора поступает в полость секции и далее через каналы, полость и отверстие— на слив в бак.
Если золотник переместить в верхнее рабочее положение, то потоки рабочей жидкости будут распределяться аналогично тому, как это описано для случая, когда золотник перемещен в нижнее рабочее положение, только меняются местами полости нагнетания и слива жидкости. Золотник, перемещаясь вниз, перекрывает отверстие, а отверстия соединяются между собой — тормоз механизма размыкается, а гидродвигатель вращается в другую сторону.
При возвращении золотника в нейтральное положение в гидросистеме «гидромотор — подводящие гидролинии» возможны перегрузки от инерционных сил, возникающих при повороте платформы. Предохраняют систему от этих перегрузок клапаны, расположенные в клапанной коробке. Полости соединены между собой через полости коробки.
Если золотник находится в нижнем положении и жидкость направляется к гидродвигателю через полость, а на слив — через полость и канал, то при повышении давления в полости повышается давление и в полости. Клапан открывается, и жидкость попадает на слив.
Если золотник находится в крайнем верхнем положении, то к гидродвигателю рабочая жидкость направляется через полость, а на слив — через полость и канал. При повышении давления в полости повышается давление в полостях и открывается клапан.
При переводе золотника в нижнее рабочее положение перекрывается путь рабочей жидкости на слив из полости. При этом рабочая жидкость поднимает обратный клапан, поступает в полость, затем в канал и далее через канал и полость— в поршневые полости гидроцилиндров подъема стрелы. Рабочая жидкость из штоковых полостей гидроцилиндров попадает в полость и далее через каналы, полость и отверстие на слив в гидробак. Штоки гидроцилиндров выдвигаются, поднимая стрелу.
При переводе золотника в верхнее положение перекрывается путь рабочей жидкости на слив из полости. При этом рабочая жидкость поднимает обратный клапан, поступает в канал и далее через канал в полость, а затем в штоковые полости гидроцилиндров подъема стрелы. Рабочая жидкость из поршневых полостей попадает в полость и далее через каналы, полость и отверстие на слив в бак. Штоки гидроцилиндров втягиваются, опуская стрелу.
При переводе золотника в крайнее верхнее положение перекрывается путь рабочей жидкости на слив из полости. При этом рабочая жидкость поднимает обратный клапан, поступает в каналы и далее через полость в напорную гидролинию второго насоса, питающего гидромотор грузовой лебедки. Происходит совмещение потоков от двух насосов, что обеспечивает повышение частоты вращения грузовой лебедки при подъеме (опускании) крюка без груза.
На некоторых моделях кранов в аналогичных гидрораспределителях рабочие секции расположены в следующем порядке — напорная секция, секция для управления гидроцилиндром подъема стрелы, механизмом поворота и совмещением потоков рабочей жидкости pi сливная секция.
Трехпозиц ион н ый гидрораспред елишел ъ для управления грузовой лебедкой и гидроцилиндром выдвижения секций телескопической стрелы состоит из напорной, двух рабочих (для управления грузовой лебедкой) и (гидроцилиндром выдвижения секций телескопической стрелы), промежуточной и сливной секций.
В напорную и промежуточную секции встроены обратные клапаны, а в рабочую секцию для управления грузовой лебедкой — тормозная приставка. Устройство и принцип действия каждой секции и тормозной приставки аналогичны устройству и принципу действия этих узлов описанного выше распределителя.
При нейтральном положении всех золотников, как показано на рисунке, рабочая жидкость от насоса подводится к отверстию напорной секции и проходит через канал в полость сливной секции, откуда через отверстие сливается в бак. Одновременно рабочая жидкость подводится и к отверстию приставки, которое заперто при среднем положении золотника. При этом отверстия (соединено с баком) (соединено с поршневой полостью гидроразмыкателя тормоза грузовой лебедки) сообщаются между собой и тормоз замыкается — грузовая лебедка и гидроцилиндры выдвижения стрелы неподвижны.
При переводе золотника в крайнее нижнее положение перекрывается путь рабочей жидкости из полости в полость сливной секции. Рабочая жидкость преодолевает сопротивление пружины обратного клапана и, приподняв его, поступает в канал и далее через полость к тормозному клапану и гидромотору грузовой лебедки. Одновременно с золотником рабочей секции в крайнее нижнее положение переходит и золотник приставки. При этом перекрывается отверстие, а отверстия соединяются между собой, рабочая жидкость через отверстия поступает в поршневую полость гидроразмыкателя и тормоз размыкается — лебедка поднимает груз. Отработавшая рабочая жидкость из гидромотора попадает в полость гидрораспределителя и далее через каналы полость и отверстие на слив в гидробак.
При переводе золотника в крайнее верхнее положение перекрывается путь рабочей жидкости из полости в полость сливной секции. При этом рабочая жидкость преодолевает сопротивление пружины обратного клапана и, приподняв его, поступает в канал и далее через полость к гидромотору грузовой лебедки. Отработавшая рабочая жидкость из гидромотора через тормозной клапан попадает в полость секции и далее через, полость и отверстие на слив в гидробак. Золотник, перемещаясь в крайнее верхнее положение, перекрывает отверстие. Отверстия соединяются между собой, рабочая жидкость направляется в поршневую полость гидроразмыкателя, и тормоз размыкается — лебедка опускает груз.
При переводе золотника в крайнее нижнее положение перекрывается путь из полости в полость сливной секции и рабочая жидкость, пройдя через полости, преодолевает сопротивление пружины обратного клапана и, приподняв его, поступает в канал и через полость секции направляется в поршневую полость гидроцилиндра выдвижения секции телескопической стрелы. Рабочая жидкость из штоковой полости этого гидроцилиндра поступает в полость секции и далее по каналу через полость и отверстие на слив в бак — происходит выдвижение секций стрелы.
При переводе золотника в крайнее верхнее положение перекрывается путь из полости в полость и рабочая жидкость, пройдя полости, преодолевает сопротивление пружины обратного клапана и, приподняв его, через канал и полость секции направляется в штоковую полость гидроцилиндра выдвижения секций стрелы. Из поршневой полости гидроцилиндра рабочая жидкость поступает в полость секции и далее по каналу через полость и отверстие на слив в бак — происходит втягивание секций стрелы.
При переводе золотников в крайнее нижнее положение одновременно перекрывается путь рабочей жидкости из полости в полость, а из полости в полость. Рабочая жидкость через обратный клапан, канал и полость направляется к гидромотору грузовой лебедки, а отработавшая рабочая жидкость из гидромотора поступает через полость секции по каналу в полость промежуточной секции. Так как полость перекрыта золотником, то рабочая жидкость поднимает обратный клапан и через канал и полость направляется в поршневую полость гидроцилиндра выдвижения секций стрелы. Из штоковой полости гидроцилиндра рабочая жидкость поступает в полость секции и далее по каналу через полость и отверстие на слив в бак. При этом происходит совмещение операций подъема груза и выдвижения секций стрелы.
Совмещение других операций происходит при соответствующих положениях золотников. Если золотник находится в крайнем нижнем положении, а золотник — в крайнем верхнем, то происходят подъем груза и выдвижение секций стрелы; если золотник находится в крайнем верхнем, а золотник — в крайнем нижнем положении — опускание груза и втягивание секций стрелы; если оба золотника находятся в крайнем верхнем положении — опускание груза и выдвижение секций стрелы.
Трехпозиционный гидрораспределителъ для управления гидроцилиндрами выносных опор и блокировки рессор состоит из напорной, нескольких рабочих и сливной секций. В напорную секцию кроме обратного встроен предохранительный клапан, конструкция которого аналогична конструкции клапанов. Если во время установки крана на выносные опоры или блокировки рессор давление в гидросистеме превышает давление, на которое настроена пружина предохранительного клапана, рабочая жидкость, приподняв обратный клапан, попадает в сливную секцию и оттуда на слив. Рабочие секции по конструкции аналогичны секциям, сливная секция, а также остальные узлы такие же, как у распределителей. Следует иметь в виду, что напорные секции описанных распределителей кроме обратных клапанов имеют встроенные предохранительные клапаны.
|
|