Вылета стрелы с жесткой подвеской
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Принципиальная схема механизма изменения вылета стрелы с жесткой кинематической связью со стрелой может быть представлена в виде гидравлического домкрата расположенного между стрелой и поворотной рамой крановой установки и шарнирно связанного с ними.

При проведении расчетов будем считать, что известны нагрузки на стрелу: вес груза Q × g; сила инерции при торможении груза Pин ; вес стрелы Gc центробежная сила Рц , возникающая во время поворота крановой установки, действующая в плоскости стрелы в горизонтальном направлении; сила ветра Рв1, действующая на груз и приложенная к головке стрелы в горизонтальном направлении, а также плечи действия этих сил lc, l и положение точек О, О1, О2 крепления стрелы, верхнего и нижнего шарниров домкрата (параметры a, h1, h2).

Рациональные значения параметров a, h1, h2 могут быть найдены одним из методов оптимизации на основе кинематического и силового расчетов механизма.

На рис. 138 приняты следующие обозначения:

(·) О - ось вращения стрелы;

О1О2= l0  - длина домкрата при крайнем положении стрелы;

      a - текущий угол подъема стрелы;

О1ОО2=a1-угол, фиксирующий исходное положение верхнего шарнира домкрата относительно нижнего;

a2 - угол возвышения стрелы относительно горизонта, при ее крайнем нижнем положении;

ОО1=а; ОО2= b .

Так как грузоподъемность крана Q зависит от вылета стрелы (угла a), то расчеты необходимо приводить для нескольких положений стрелы (при углах a2£ a £ amax).

В ходе кинематического расчета определяются длины домкрата lН, lB при крайних нижнем и верхнем положениях стрелы, ход штока домкрата D l, линейная скорость и перемещения штока при заданном времени t подъема стрелы по выражениям

Изменение вылета стрелы будет происходить при выполнении условия

,

где Мпм   - момент силы, развиваемой механизмом;

- суммарный момент сил сопротивления подъему.

,

где - момент от веса груза, силы инерции и веса стрелы соответственно;

Мв1 , Мтр - моменты от силы ветра на груз и сил трения в шарнирных соединениях соответственно.

Данные моменты находятся из следующих выражения:

;                                    (152)

,

,

,

.

Силу Рк можно представить следующим образом:

,

тогда

.

Из найдем sing по теореме синусов

,

тогда

 .                        (153)

Нагрузка на цапфы стрелы PН   будет равна

,

Проведя данные расчеты для нескольких положений стрелы (углов a), можно найти максимальную нагрузку на гидроцилиндр Pmax .

По найденным нагрузкам Pmax, PН можно произвести расчеты гидроцилиндра и стрелы.

Для положения стрелы, при котором P = Pmax, можно найти рациональные значения параметров компоновки механизма а, h1, h2 (положение точек О,О1,О2), при которых  потребное усилие гидроцилиндра будет минимальным.

Математически это можно представить следующим образом

 

;                                                          

 

;

 

;

 

.

 

Здесь ограничения на соответствующие параметры.

Данная задача может быть решена методом простого перебора по трем параметрам  или по двум параметрам  (при фиксированном значении ) с расчетом величины Р .

Разработанная математическая модель функционирования механизма изменения вылета стрелы с жесткой подвеской позволяет разработать программу для ЭВМ по выбору рациональных его параметров.

 

Дата: 2019-02-02, просмотров: 337.