Привод, узлы и детали грузоподъемных машин

Привод грузоподъемной машины включает в себя двигатель, промежуточ­ную передачу и аппаратуру управления. В ГПМ используются двигатели внут­реннего сгорания, электрические и комбинированные (дизель-электрические, электрогидравлические, электропневматические и т.д.).

На выбор типа привода конкретной машины влияют такие факторы:

· соответствие свойств двигателя заданному ре-
жиму работы ГПМ;

· характер действующих внешних нагрузок на машины;

· стоимость изготовления и эксплуатации машины с данным
видом привода;

· возможность использования того или иного вида энергии;

· удобство управления машиной;

· особенности условий эксплуатации машины.

Основным видом силового оборудования для ГПМ являются электрические двигатели. Электрический привод имеет ряд достоинств: низкая стоимость, особенно двигателей переменного тока; высокий к. п. д.; постоянная готовность к работе; большая перегрузочная способность и возможность пуска под загрузкой; простота управления. Вместе с тем электропривод не лишен недостатков, основными из которых являются затруднения в подаче электроэнергии к пере­движным ГПМ; громоздкость аппаратуры управления систем электропри-
вода с регулированием скорости; относительно большой вес на единицу мощно­сти.

Токоподвод к грузоподъемным машинам или к отдельным механизмам кранов осуществляется с помощью гиб­ких кабелей, троллеев и кольцевых токоприем­ни­ков.

В самоходных и плавучих кранах, где важна независимость от стационарных источников энергии, применяется привод от двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Достоинствами ДВС являются постоянная готовность к действию, невы­сокие удельные масса и размеры, надежность в работе. Однако по сравнению с электрическим приводом ДВС имеет ряд недостатков: невозможность запуска под нагрузкой, сложность регулирования скоростей и реверсирования исполни­тельных механизмов, загрязнение окружающей среды и др.

Для передачи крутящего момента от такого двигателя к рабочим механиз­мам крана применяется механическая, электрическая или гидравлическая пе­редача. Механическая передача состоит из системы зубчатых колес, обеспе­чивающих кинематическую связь выходного вала двигателя и исполнитель­ного механизма ГПМ. При электрической передаче дизель приводит в действие электри­ческий генератор, от которого электроэнергия поступает к электродвигателям рабочих механизмов. Такой кран называют дизель-электрическим.

В настоящее время в самоходных машинах намечается тен­денция к росту применения гидропривода, что связано с возрастанием технического совершен­ства гидромашин и повышением требований к качеству привода грузоподъемных машин, которые проще удовлетворяются путем применения гидропривода.

Гидропривод не требует применения громоздких и кинематически сложных устройств, позволяет сравнительно просто регулировать скорости в широких пределах, имеет большие перегрузочные способности, он отличается компактно­стью и малой массой на единицу мощности. Наряду с отмеченными достоинствами гидропривод имеет и недостатки: большая стоимость, обусловленная необходимо­стью высокой точности изготовления, трудность предупреждения утечек жидкости, ухудшение работы при низких температурах, необходимость в относительно частой замене рабочей жидкости и т. п.

В ПТМ широко применяют стальные канаты, особенно в механизмах подъема и в грузозахватных устройствах. Канаты изготавливают одинарной свивкой из проволок, либо двойной - когда из проволок свивают пряди, а пряди свивают в канат. Если проволоки в прядях и пряди в канате скручены в одну сторону, то получается канат односторонней свивки, а в разные – крестовой. Крестовые более устойчивы к рас­кручиванию, но поверхность у них менее гладкая, а жесткость выше.

Стальные канаты, применяемые в ГПМ должны соответствовать государствен­ным стандартам, иметь сертификат пред­приятия — изготовителя канатов об их испытании в со­ответствии с ГОСТ 3241 и ГОСТ 18899. Выбор стальных канатов должен произ­водиться в соответствии с Правилами по кранам, ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и другими нормативными документами.

При проектировании, а также перед установкой на кран канаты должны быть проверены расчетом по формуле

(3.1)

где F₀ — разрывное усилие каната в целом , прини­маемое по сертификату (свидетельству) об их испытании;

Z_p — минимальный коэффициент использования ка­ната (коэффициент запаса прочности), определяемый по табл. 3.7 в зависимости от группы классификации механиз­ма по ИСО 4301/1;

S_max — наибольшее натяжение ветви каната, указан­ное в паспорте крана.

Таблица 3.7.

Минимальные значения коэффициентов использования канатов Z_p

Тормоза – это устройства для снижения скорости движения ПТМ или для пол­ной остановки машины или механизма, а также для удержания груза в подвешен­ном состоянии. Тормоза подразделяются по принципу действия на механические (фрикционные), гидравлические и электрические (электромагнитные, индукцион­ные и т.д.). По конструктивному выполнению рабочих элементов различают тор­моза колодочные, ленточные, дисковые и др. Наибольшее применение в ПТМ находят колодочные тормоза с внешними ко­лодками, расположенными на качающихся рычагах, обычно диаметрально по от­ношению к тормозному барабану.

Колодочные тормоза по конструкции бывают замкнутого или разомкнутого типа. Тормоза замкнутого типа называются так, потому что их рычаги замыкаются вокруг тормозного шкива элементом тормоза. По типу привода эти тормоза бывают с электро­магнитным приводом переменного (МО), постоянного (МП) тока или с электрогидравлическим (ТГМ) толкателем.

По принципу действия тормоза бывают нормально-открытыми и нормально-закрытыми. Это значит, что при отключении питания тормоз растормаживает шкив (нормально-открытый) или, наоборот, затормаживает его (нормально-за­крытый). В кранах в основном применяют нормально-закрытые тормоза.

Механическая часть тормоза обозначается буквами ТК с цифрой, равной диаметру тормозного шкива в миллиметрах. Причем, если приводом служит электромагнит постоянного тока, то тормоз, обоз­начают ТКП, если перемен­ного — ТКТ. При использовании электро­гидравлического толкателя тормоз обозначают ТКГ. В табл. 3.8 представлен ряд устанавливаемых на отечествен­ные ПТМ тормозов.

Таблица 3.8.

Технические характеристики колодочных тормозов