1. Введение

Цель работы - определение зависимости изменения нагрузок на опоры кранов от грузов разной массы при различных грузовысотных характеристиках.

Задача – изучить изменения механических напряжений на опорах предложенных кранов при различных массах груза и расположений стрелы.

2. теория

Объект лабораторного исследования: башенные краны с поворотной башней и подъемной стрелой, с неповоротной башней и балочной стрелой, портальный кран.

3. Оборудование

3.1. Активные клавиши

Для работы в этой лабораторной работе применяются следующие клавиши:

W, S, A, D – для перемещения в пространстве;

F2, E – аналоги средней клавиши манипулятора (при первом нажатии берется объект, при последующем – ставится);

Ctrl – присесть;

F10 – выход из программы.

Рис. 3.1. Активные клавиши клавиатуры

Рис. 3.2. Функции манипулятора

Левая клавиша мыши (1) - при нажатии и удерживании обрабатывается (поворачивается, переключается) тот или иной объект.

Средняя клавиша (2) - при первом нажатии (прокрутка не используется) берется объект, при последующем – ставится (прикрепляется).

Правая клавиша (3) - появляется курсор–указатель (при повторном - исчезает).

Примечание: При появившемся курсоре невозможно перевести взгляд вверх и стороны.

3.2. Оборудование, необходимое для проведения лабораторной работы

3.2.1. Полигон

На полигоне находятся 3 крана, каждый на своем подкрановом пути.

Перед каждым краном находятся блоки (грузы) с нанесенной массой груза (500, 1000 и 1500 кг).

Рис. 3.3. Башенный кран с неповоротной башней и балочной стрелой

1 – крюковая подвеска + тележка перемещаемая по стреле; 2 – стрела;

3 – поворотный диск; а – точка вращения стрелы

Рис. 3.4. Башенный кран с поворотной башней и подъемной стрелой

1 – крюковая подвеска; 2 – стрела (поворотная); 3 – поворотный диск;

а – точка вращения стрелы

Рис. 3.5. Портальный кран

1 – крюковая подвеска; 2 – кабина; 3 – первая половина стрелы; 4 – вторая половина стрелы; 5 – поворотный диск; а – точка вращения первой половины стрелы;

b – точка вращения второй половины стрелы

3.2.2. Всплывающее меню:

Рис. 3.6. Схема всплывающего окна

После нажатия на деталь любого крана в нижней части экрана всплывает окно, в котором расположены: кнопки управления краном. Также в панели отображается название самого крана.

Четыре цифровых индикатора с обозначениями A, B, C и D – показывают нагрузки на каждой из опор крана.

Кнопки управления:

1, 2 – подъем и опускание крюка; 3, 4 – перемещение стрелы крана вверх и вниз (для крана башенного крана с неповоротной башней и балочной стрелой - перемещение грузовой тележки вперед и назад); 5, 6 – поворот крана (5 – по часовой стрелке). Движение происходит при нажатии кнопки; в отжатом состоянии кнопки движение прекращается.

Выбор массы груза реализуется в виде 4-х кнопок. Чтобы отжать кнопку, необходимо щелкнуть на другую кнопку. Вновь нажатая кнопка загорится, а предыдущая перестанет гореть (Q0- без груза, Q1=500 кг, Q2=1000 кг, Q3=1500 кг).

График изменения нагрузок на опорах крана при изменении угла поворота стрелы: график указывающий нагрузку на опоры (все 4 опоры одновременно, то есть график разделен на 4 зоны, и в каждой зоне своя опора).

Точка, в которой находится кран (нагрузка и угол) отмечается визиром.

Таблица 3.1

Размеры кранов

Кран

Вес крана

без опоры, Gн, кг

Длина опорной поверхности крана, l,

м

Ширина опорной поверхности крана, b, м

Высота H,

м

Башенный кран II

63 000

7.5

7.5

70

Башенный кран I

68 000

7.5

7.5

70

Портальный кран III

72 000

7.5

7.5

70

3.2.3. Управление

1. Подойдите к любому крану и кликните левой клавишей на любую его деталь. Появляется всплывающее меню.

2. Нажимая кнопки управления в меню, произведите поворот крана, подъем стрелы (или перемещение тележки), подъем крюка. При этом показания в индикаторных окошках меняются. При поворотах крана рисуется график.

3. Нажмите соответствующую кнопку для смены груза. Кран автоматически поворачивается, опускает стрелу, опускает крюк в точку, где находится груз. Отцепите предыдущий груз, зацепите новый. График при этом обнулится.

3.2.4. Примечание

1. Максимальный угол поворота стрелы 75° к горизонту.

2. Максимальный подъем крюка от 1 до 5,5 м.

3. Движение тележки - от 2 до 8 м.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Порядок действий (рекомендованный)

1. С помощью кнопок (1) или (2) (рис. 3.6) установите крюк выбранного крана на произвольную высоту от 1 м до 5,5 м.

2. Нажатием кнопки (3) поднимите стрелу в крайнее верхнее положение до упора, пока стрела не остановится (максимум 75° к горизонту – башенный кран с поворотной башней и подъемной стрелой и портальный кран). В случае, если будет выбран башенный кран с неповоротной башней и балочной стрелой, необходимо нажатием кнопки (4) переместить тележку назад до упора.

3. Затем нажатием кнопки (5) или (6) поверните кран не более чем на 90º - произойдет изменение показаний датчиков нагрузки на 4-х опорах ходовой тележки крана. По графику определите, при каком угле ( и ) происходит наибольшее и наименьшее нагружение на одной из опор (сохраните замер в отчет: угол ( и ) при max и min реакции на опорах).

4. Далее нажатием кнопки (4) опустите стрелу в крайнее нижнее положение, в случае с башенным краном с неповоротной башней и балочной стрелой необходимо нажатием кнопки (3) переместить тележку вперед до упора. Затем нажатием кнопки (5) или (6) поверните стрелу крана не более чем на 90º - произойдет изменение показаний датчиков нагрузки на 4-х опорах ходовой тележки крана. График покажет, при каком угле ( и ) происходит наибольшая и наименьшая нагрузка на одной из опор (сохраните замер в отчет: угол ( и )  при max и min реакции на опорах).

5. С помощью кнопок Q1, Q2 или Q3 навесьте груз. Произведите подъем стрелы в крайнее верхнее и нижнее положение с разными по величине грузами, произведите запись изменений показаний в отчет.

5. Отчет

1.      Название лабораторной работы.

2.      ФИО, группа исполнителя.

3.      Ход действий.

4.      Результаты замеров.

5.      Выводы.

6. Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте способы изменения вылета крюка стреловых кранов.

2. Перечислите основные параметры механизмов передвижения кранов.

3. Чем конструктивно укороченная крюковая подвеска отличается от нормальной (удлиненной) подвески?

4. Назовите виды ходовых колес стреловых кранов.

5. Что включает величина полного сопротивления передвижению стрелового крана?

6. От чего зависит величина коэффициента сцепления колёс с рельсом fсц?

7. Какими параметрами характеризуется устойчивость крана?

8. Что такое собственная устойчивость кранов?

9. Что такое грузовая устойчивость кранов?

10. Механизм передвижения тележки с канатной тягой. Приведите пример кинематической схемы.

11. Механизмы изменения вылета стрелы с жестко кинематической связью. Приведите пример.

7. Литература

1. Александров М.П. Грузоподъёмные машины: учебник для вузов / М.П. Александров. – М.:МГТУ им. Н.Э. Баумана. – М.:Высшая школа, 2000. – 552 с

2. Вайнсон А.А. Подъёмно-транспортные машины / А.А. Вайнсон. – М.:Машиностроение, 1989. – 536 с

3. Иванченко Ф.К. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин / Ф.К. Иванченко и др. – Киев.:Вища школа, 1978. - 574 с

4. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин / под рук. С.А. Казак. – М.:Высшая школа, 1989. – 319 с

5. Справочник по кранам / под ред. Гохберга М.М. - В 2-х томах. – Л.:Машиностроение, 1988

6. ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. С-Петербург:Недра, 2000

8. Авторы

Лабораторная работа «Определение зависимости изменения нагрузок на опоры кранов»

 

Методическое обеспечение: Райшев Д.В., к.т.н., доцент

 

Редактор: Яковлев О.В.

3D-графика: Елесин А.С.

Script-программирование: Кузьминых А.П.