• Резюме
• Біографія
• Реферат

Реферат

Зміст

1. Вступ
2. Короткий огляд конструкції
3. Основні параметри кранів
4. Демпфірування і методи визначення його характеристик
5. Пристрій для гасіння коливань стріли баштового крана
6. Висновки
7. Список джерел

1. Вступ

У сучасній промисловості велику частку серед усіх підйомно-транспортних механізмів займають крани. На них покладено різноманітні функції: транспортування різної продукції, переміщення сировини, монтаж і ремонт обладнання.

Баштовий кран містить пружні механічні ланки, через які при роботі виникають низькочастотні пружні коливання, що негативно позначається на довговічності і міцності механізмів. Розгойдування вантажу виникає при пуску, гальмуванні, повороті крана, а також при піднятті і опусканні вантажу. Коливання збільшують час технологічного циклу і роблять практично неможливим точну зупинку робочого органу, необхідну для кранів, які здійснюють точні монтажні операції. У деяких випадках коливання можуть призвести до зіткнення вантажу з об'єктами, що знаходяться поблизу від транспортованих предметів. Коливання довго не загасають через слабке опору повітря і жорсткості каналів. Тому необхідно вживати заходів щодо демпфированию коливань.

Метою роботи є огляд конструкції та принципу роботи баштового крана, а також дослідження методів демпфірування коливань вантажу.

1. Короткий огляд конструкції

Баштовим краном називається поворотний кран [1] (рис. 1) зі стрілою 2, закріпленою у верхній частині вежі 6. Управління механізмами крана виконується машиністом з кабіни 4. Підйом вантажу здійснюється при допомоги вантажної лебідки 10, вантажного каната і підвіски крюка 1, необхідної для захоплення об'єктів.

Кран виконує такі рухи, як: опускання, підйом вантажу, пересування і поворот, зміна вильоту.

Здійснення зміни вильоту відбувається шляхом зміни кута нахилу стріли за допомогою стрілового поліспаста 7 і механізму підйому стріли 9 (рис. 1а), або переміщенням вантажного візка 17 (рис 1б).

Пересувається кран по будівельному майданчику за допомогою рейкового ходового пристрою на сталевих ходових колесах з приводом від механізму пересування по крановим коліям. Для зв'язку поворотних і неповоротних частин крана служить опорно-поворотний пристрій 13, яке забезпечує як передачу навантажень від поворотної частини крана на неповоротну ходову раму 15, так і обертання поворотної частини щодо неповоротною [2] .

Крани класифікують за:

1) Типу башти

• з поворотною баштою (рис. 1а);
• з неповоротною баштою (рис. 1б).

Опорно-поворотний пристрій в кранах з неповоротною баштою розташовано вгорі вежі. Поворотна частина складається з стріли 2, поворотного оголовка 3, протівовесной консолі 19, противаги 8 і механізму підйому вантажу 10.

У кранах з поворотною баштою опорно-поворотний пристрій розміщують внизу вежі. Поворотна частина включає в себе стрілу 2, вежу з оголовком і розпіркою 5, поворотну платформу 12 з механізмами підйому стріли 9 і вантажу 10, а також плитами противаги.

1) Типу змінних стріл

• з підйомною стрілою (рис. 1а);
• з балочної стрілою (рис 1.б).

У кранах з підйомної стрілою вантаж підвішується до кінця стріли. Зміна вильоту здійснюється поворотом стріли щодо опорного шарніра. Такі крани простіші по конструкції, проте менш точні.

У кранах з балочної стрілою вантаж підвішується до вантажного візка, що переміщається при зміні вильоту по напрямних балках стріли. Даний тип кранів забезпечує більш точне положення вантажу в просторі.

а) – з поворотною баштою і підйомною стрілою; б) - з неповоротною баштою і балочной стрілою; 1 - підвіска крюка; 2 - стріла; 3 - оголовок; 4 - кабіна; 5 - розпірка; 6 - вежа; 7 - стріловий поліспаст; 8 - противагу; 9 - механізм підйому стріли; 10 - механізм підйому вантажу; 11 - механізм повороту; 12 - поворотна платформа; 13 - опорно-поворотний пристрій; 14 - баласт; 15 - ходова рама; 16 - ходовий візок; 17 - вантажний візок; 18 - механізм пересування візка; 19 - протівовесная консоль.

2. Основні параметри кранів

Залежно від даних параметрів визначається можливість використання крана в різних виробничих умовах [3] . До параметрів монтажних кранів відносяться:

• Вантажопідйомність - найбільша маса, яку можливо підняти краном за умови збереження його стійкості і міцності конструкції;
• Довжина стріли - відстань між центром осі п'яти стріли і осі обойми вантажного поліспаста;
• Виліт гака - Відстань по горизонталі від осі обертання поворотної частини до вертикальної осі вантажозахватного органу;
• Вантажна характеристика - залежність вантажопідйомності стрілового крана від вильоту вантажозахоплювального органа;
• Вантажний момент - момент, відповідний твору вантажопідйомності крана на виліт вантажозахоплювального органа;
• Висота підйому вантажного гака - відстань від рівня стоянки крана до опорної поверхні вантажозахоплювального органа;
• Колія - відстань між центрами колесами, осями головок рейок або ширина гусеничного ходу;
• База - відстань між осями коліс;
• Швидкість підйому вантажу - швидкість переміщення вантажу вгору в сталому режимі руху;
• Швидкість посадки вантажу - найменша швидкість плавної посадки вантажу, відповідного найбільшою вантажопідйомності крана;
• Частота обертання - частота обертання поворотної частини крана з вантажем, в сталому режимі;
• Продуктивність крана - кількість вантажів, що переміщуються в одиницю часу. Вимірюється тоннами на годину / зміну;
• Транспортна швидкість - швидкість пересування крана за допомогою власного приводу;
• Загальна маса - маса крана, з урахуванням баласту і противаги;
• Потужність силової установки - потужність головного двигуна, встановленого на крані.

3. Демпфірування і методи визначення його характеристик

Важливим моментом для розуміння і оцінюючи експлуатаційних характеристик будь-якого виробу є вивчення динаміки конструкцій. Хороші динамічні характеристики - запорука безперервної і благополучній експлуатації. Аналіз динамічних властивостей і конструкції необхідний для оцінки її експлуатаційних характеристик і втоми матеріалів. В умови розносу поведінку системи, добротність визначається тільки її демпфірувальними властивостями [4] . У разі розносу система веде себе як «чистий» демпфер. Демпфірування - вплив, що розсіює енергію системи.

Коливання реальної системи, що виникають при одноразовому обурення з часом загасають. Загасання відбувається з кількох причин, що викликають дисипації (розсіювання) механічної енергії:

• Газодинамічне опір;
• Тертя деталей конструкції;
• Тертя про зовнішнє середовище.

Демпфуюча здатність - здатність системи поглинати енергію циклічного демпфірування. Демпфуюча здатність забезпечує загасання коливань, обмежує амплітуду резонансних коливань.

Для вирішення проблем коливання на практиці необхідно мати точні дані про характеристики конструкційного демпфірування. Дані відомості можна отримати тільки досвідченим шляхом.

Метод вільних згасаючих коливань - найпростіший в реалізації, а тому і найбільш часто використовуваний. Також даний метод надає осцилограми згасаючих коливань системи. Відносне розсіювання енергії визначається по темпу зменшення амплітуди коливань

Х_i и X_i+1 - амплітуди на початку і кінці i-го періоду коливань.

Якщо побудувати огибающую згасаючих коливань (рис. 2) - значення логарифмічного декремента буде відповідати 0,5ψ (X). Визначення логічного декремента здійснюється за такою формулою

де N - число циклів на ділянці під дотичній

Метод резонансної кривої. Для реалізації даного методу необхідно отримати частотно-амплитудную характеристику - амплітуди деформацій від частоти гармонійного збудження (рис. 3). Оцінювання деформуючого властивості здійснюється за величиною піку або западини.

Для рівнів резонансного піку α = 0,5 і α = 0,707 застосовуються такі вирази:

де ω - резонансна частота; Δ ω α - ширина резонансного піку на рівні α його висоти.

4. Пристрій для гасіння коливань стріли баштового крана

Цей пристрій демпфує коливання в площині гойдання стріли, а також в площині їй перпендикулярній, тим самим зменшуючи її вагу і підвищуючи довговічність конструкції.

Відомі кілька винаходів, створених для вирішення проблем коливання стріли баштового крана. Наприклад, запобіжний пристрій, з важелями, шарнірно з'єднаними з пружними частинами і опорою стріли. Однак даний пристрій має безліч недоліків. Амортизуюча опора даного механізму виконана у вигляді пружного елемента, що складається з набору гумових пластин, демпфуюча здатність яких є вкрай низькою. Також відомо, що ізгібние коливання стріли в площині, перпендикулярній до площини гойдання стріли, що виникають при розгоні і гальмуванні механізму повороту, взагалі не демпфуються [5] .

Тому необхідно було модифікувати і поліпшити раніше відомі пристрої. Поставлена мета щодо поліпшення досягається оснащенням нового пристрою додатковим пружним елементом і демпферами. Один з демпферов пов'язаний з підтримуючою опорою за допомогою шарнірів, інший, разом з додатковим пружним елементом пов'язаний з опорою гойдання стріли за допомогою важелів.

Під час розгону і гальмування стріли підйому, повороту, а також вильоту крана енергія від коливань розсіюється і поглинається демпфером і пружними елементами.

Необхідно зробити акцент на підборі опору демпфера і жорсткості пружного елемента. Їх підбирають таким чином, щоб при розгоні і гальмуванні стріли позбутися її власних коливань низької частоти, або як мінімуму, зменшити їх кількість і амплітуду. Завдяки цьому динамічні навантаження на стрілу, що викликають її коливання істотно зменшаться.

Якщо оснастити стрілу пружними елементами, з правильно підібраною жорсткістю в поєднанні з існуючою величиною в'язкого опору демпфера ми зможемо зменшити навантаження і вага стріли, приблизно на 5%, за рахунок гасіння коливань.

Висновки

1. Баштові крани займають велику частку, в промисловості, серед транспортних підйомних механізмів;

2. Пружні коливання негативно позначаються на конструкції, з'являється втома металу, пристрій швидше приходить в непридатність;

3. Демпфірування коливань зменшує навантаження і вага стріли на 5%.

Список джерел

1. Башенный кран [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/
2. Проектирование башенного крана.
3. Технические характеристики и выбор грузоподъемных кранов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/6504/
4. Лекции Демпфирование и его характеристики. Экспериментальные методы определения характеристик демпфирования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://gigabaza.ru/doc/177712.html
5. Предохранительное устройство для стрелы крана [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/

• Резюме
• Біография