Технические
науки/4.транспорт
Д.т.н. Багитова С.Ж.,
к.т.н. Гудович М.И.
Казахский национальный
технический университет им. К. И.Сатпаева, Казахстан
СРАВНЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ СПОСОБОВ
НАВЕШИВАНИЯ БАШЕННО-СТРЕЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ САМОХОДНЫХ КРАНОВ НА ПОВОРОТНУЮ
ПЛАТФОРМУ
В конце 60-х годов прошлого века были разработаны и начали
широко применяться на монтажных работах самоходные краны с башенно-стреловым
оборудованием (БСО), что позволило увеличить подстреловую зону этих машин и
сделать их конструктивно подобными башенным рельсоколесным кранам и отличающимися высокой мобильности [1].
При использовании самоходных кранов с БСО на
строительно-монтажных работах могут возникнуть деформации (упругие перемещения)
металлоконструкций их рабочего оборудования и раскачивание груза на крюке.
Величина упругой податливости при нагружении этих машин зависит от ряда
факторов: размеров и конструкции рабочего оборудования, величины зазоров в
узлах металлоконструкций и опорно-поворотном круге, типа привода и от скоростей
рабочих движений.
Большие перемещения
точки подвеса грузового полиспаста на стреле могут привести к раскачиванию
груза на крюке, задеванию этим грузом или элементом крана за уже смонтированную
часть здания или сооружения, что приводит к ухудшению производства монтажных
работ и может привести к аварии.
На деформативность и
параметры колебаний самоходных кранов при их нагружении большое влияние
оказывает способ опирания на поворотную платформу и навески на нее рабочего
оборудования этих машин.
В данной статье
приведены результаты исследования методов снижения деформаций и параметров
колебаний рассматриваемых кранов на примере двух применяемых в них
конструктивных схем навески на платформу рабочего оборудования, отличающихся
различной жесткостью элементов.
На рис. 1а приведена схема навески БСО,
применяемая в кранах моделей СКГ-401, СКГ-631 и МКГС-100.
Наклонная оттяжка (полиспаст) удерживает башню (основную стрелу) с гуськом от
опрокидывания в сторону груза. Башня воспринимает сжимающие нагрузки. Расчал
маневрового гуська расположен параллельно башне и закреплен на поворотной
платформе крана.
На рис. 1б показана схема навески БСО, у
которой оголовок башни (основной стрелы) присоединен предварительно напряженным
расчалом к передней части платформы крана. Схема предложена М.П. Ходовым
(Проектный институт «Промстальконструкция») и применяется на самоходных кранах
моделей СКГ-631 с БСО и МКГС-125.
Рисунок 1 - Конструктивные
схемы навески БСО самоходных кранов
моделей СКГ-631 (а) и МКГС-125
(б)
Рассмотренные схемы
навески БСО конструктивно не одинаковы и создают различную жесткость рабочего оборудования,
поэтому деформативность и параметры колебаний этих машин при нагружении могут
изменяться в широких пределах.
Для определения деформаций и параметров
колебаний исследуемых кранов нами составлена их расчетная схема. Самоходный
кран с БСО представляет собой нелинейную диссипативную упруго-динамическую
систему с бесконечным числом степеней свободы. Искомые параметры деформаций
металлоконструкций и колебаний груза на крюке могут быть определены расчетным
путем, исходя из решения дифференциальных уравнений движения масс крана и
груза. Очевидно, определение искомых
параметров будет тем точнее, чем полнее учтутся упругие свойства крана и условия его нагружения.
Однако, учет всех упругих свойств крана весьма затруднителен, и мы всегда
вынуждены рассматривать исследуемую систему упрощенно.
Из анализа схем навески БСО, приведенных на рис.
1, можно заметить, что в обеих схемах башня (основная стрела) закреплена на
поворотной платформе с помощью гибкой наклонной оттяжки. Эта оттяжка в кранах представляет собой систему тяг и
полиспаста, под действием собственного веса которых она провисает (рис. 1а).
При вертикальном расположении башни этот провес может оказывать
существенное влияние на деформации конструкции самоходного крана с БСО при его нагружении [2]. В схеме навески БСО,
показанной на рис. 1б, провес
полиспаста, удерживающего башню, вследствие применения предварительно
напряженного расчала незначителен, и его можно не учитывать в расчетах. Нами
составлены и решены на ЭВМ дифференциальные уравнения, учитывающие деформации металлоконструкций
исследуемых кранов, навеска БСО которых выполнена в соответствии со схемами, показанными на рис. 1. Результаты данных
расчетов приведены в табл. 1, в которой сопоставлены максимальные
значения деформаций основных узлов БСО (перемещения верха башни и
головки стрелы) самоходного крана и параметров колебаний груза на крюке массой 
т на минимальном
вылете
м для обеих схем
навески БСО.
Согласно табл. 1, наименьшие деформации и
параметры колебаний крана и груза возникают у схемы навески БСО, выполненной по
рис.1б. Применение в данной схеме
предварительно напряженного расчала башни позволило при одинаковой нагрузке
значительно снизить перемещение верха башни по горизонтали х1,
однако вертикальное перемещение конца гуська y2 снизилось меньше.
Уменьшились также вертикальные ускорения конца гуська y2; значительно (в 2...2,7 раза) снизились параметры
раскачивания груза на крюке: угловое ускорение
и амплитуда а.
Моделирование
действия грузоподъемного механизма крана на БСО и груз осуществлялось нами на
ЭВМ путем приложения к грузу возмущающей силы 
т.
Из табл. 1 следует, что при действии данного привода возрастают параметры
деформативности БСО крана, а также амплитуда раскачивания груза.
м
