Уравновешивание шарнирно-сбалансированных стреловых устройств
Ранее было отмечено, что задача уравновешивания – уменьшение нагрузок на механизм изменения вылета. Ввиду отсутствия канатной системы подвеса груза (груз закрепляется непосредственно на конце стрелового устройства) правильное уравновешивание снижает нагрузки также и на механизм подъема, что в традиционных схемах стреловых устройств практически не эффективно.
Рассмотрим систему параметров уравновешивающего устройства, место установки противовеса и методику определения параметров наиболее приемлемого для данной схемы уравновешивающего устройства.
В качестве объекта примем уравновешивающее устройство с противовесом на задней оттяжке АВ (рис. 1.52).
Уравновешивающее устройство описывается тремя параметрами: h, lПР — задают положение противовеса, GПР — вес противовеса.
Параметры h и lПР задаются произвольно, а вес противовеса определяется из условия, что реакция от собственных весов в шарнире O по оси X должна быть равна нулю и реакция в шарнире B (рис. 1.53) по оси Z тоже должна равняться нулю, т. е. реакция от противовеса должна равняться реакции от собственных весов с обратным знаком
Рис. 1.52. Схема шарнирно-сбалансированного стрелового устройства с противовесом на задней оттяжке |
Рис. 1.53. Расчетная схема для определения реакций от противовеса
В результате из условия, что реакция в шарнире O по оси X должна равняться нулю, получено выражение для веса противовеса
,
где , .
Далее с учетом условия, что реакция в шарнире B по оси Z равняется нулю, получим выражение для веса противовеса
.
Принимается следующая методика нахождения параметров уравновешивающего устройства:
– определяем реакции от собственных весов и на всем диапазоне изменения вылета, на любой высоте подвеса груза;
– задаем параметры с и е соответственно в диапазоне – [0;1] каждый;
– вычисляем и строим графики и на всем диапазоне изменения вылета;
– анализируем полученные графики.
Далее необходимо подобрать такие значения параметров с и е, чтобы графики изменения значений и были близки к горизонтали и совпадали. Это будет означать, что суммарные реакции в шарнирах O1 и B равны нулю.
В результате определяется точка установки противовеса (рис. 1.54), а также аналитические выражения для параметров уравновешивающего устройства.
Величина, определяющая положение противовеса на задней оттяжке
,
где – отношение длины заднего плеча стрелы к длине переднего плеча.
Вес противовеса
.
Рассчитанное уравновешивающее устройство позволяет полностью уравновесить собственные веса элементов шарнирно-сбалансированного стрелового устройства.
Рассмотрим еще один вариант уравновешивающего устройства с противовесом на стреле (схема на рис. 1.55), позволяющего снизить массу противовеса за счет увеличения плеча противовеса.
Рис. 1.54. К определению точки установки противовеса на задней оттяжке
Рис. 1.55. Схема установки противовеса на стреле | Рис. 1.56. Схема уравновешивающего устройства с двумя противовесами |
Данная схема описывается тремя параметрами: t, lпр (плечо противовеса) — задают положение противовеса; Gпр — вес противовеса.
Методика определения параметров уравновешивающего устройства аналогична предыдущей.
В результате можно получить комбинированное уравновешивающее устройство с двумя противовесами (рис. 1.56), которое позволяет еще больше снизить массу противовеса (в два и более раза).
Аналитические выражения для параметров уравновешивающего устройства при t = 0:
– вес основного противовеса
,
– вес дополнительного противовеса .
При этом целесообразно назначать плечо противовеса lПР > 2 l2С.
1.7.4. Механизмы изменения вылета
Дата добавления: 2015-02-19; просмотров: 2325;