Определение энергетических характеристик основных механизмов мостовых кранов

5. Установлено, что применение метода перевозок грузов смешанными отправками может удорожать план перевозок, в рамках рассмотренного примера удорожание наблюдается в одном дне из 27, то есть 3,7 % процента случаев наблюдений, на 336 руб., что составляет 1,1 % от затрат в смену выполнения перевозок грузов.

Библиографический список

1. Николин В. И., Витвицкий Е. Е., Мочалин С. М. Грузовые автомобильные перевозки: Омск: Ва-риант-Сибирь, 2004. - 482 с.

2. Мочалин С. М. Развитие теории радиальных автотранспортных систем перевозок грузов: монография. - Омск: СибАДИ, 2003. - 205 с.

3. Витвицкий Е. Е. Развозочно-сборные автотранспортные системы перевозки грузов: монография. СибАДИ - Омск: Вариант-Сибирь, 2003-274 с.

4. Вельможин А. В., Гудков В. А., Миротин Л. Б. Грузовые автомобильные перевозки: Учебник для вузов - М.: Горячая линия - Телеком, 2006. - 560 с.

5. Шаповал Д. В., Витвицкий Е. Е. Проверка методики маршрутизации в развозочно-сборных автотранспортных системах с центральными грузовыми пунктами // Вестник СибАДИ. - 2012. - № 1 (23) - С. 23-27.

6. Войтенков С. С. Применение методики оперативного планирования работы автомобилей в совокупности средних автотранспортных систем при перевозках песка и щебня // Вестник СибАДИ.-2012. - № 2 (24).- С. 11-18.

7. Единые нормы времени на перевозку грузов автомобильным транспортом и сдельные расценки для оплаты труда водителей / Центральное бюро норма-тивов по труду Гос. комитета СССР по труду и социальным вопросам. - Введ. с 13.03.87 по 1993. - М.: Экономика, 1990. - 48 с.

8. Хаксевер К, Б. Рендер, Р. Рассел. Управление и организация в сфере услуг, 2-е изд. / Пер. с англ. под ред. В. В. Кулибановой. - СПб.: Питер, 20О2. - 752 с.

9. Витвицкий Е. Е., Кабанец Д. Ю., Обоснование способа построения расписания работы автомобилей в средней автотранспортной системе перевозок грузов // "Модернизация и инновационное развитие архитектурно-строительного и дорожнотранспортного комплексов России: фундаментальные и прикладные исследования": сб. науч. тр. № 4 / СибАДИ. - Омск: СибАДИ, 2011. с.

10. Расчет стоимости заказа перевозки.

http://www.auto-zakaz.ru/tarif/ (дата обращения:

20.02.2007)

INFLUENCE OF CHANGE OF THE DEMAND ON EFFICIENCY OF APPLICATION WAY OF TRANSPORTATION OF GOODS CARS

E. E. Vitvitsky, D. Y. Kabanets

In article the hypothesis proof that change of the demand can change efficiency of application of a way of transportation of goods is presented.

Витвицкий Евгений Евгеньевич - доктор тех. наук, доцент, заведующий кафедрой Организация перевозок и управление на транспорте ФГБОУ ВПО «СибАДИ». Основные направления научной деятельности: теория автотранспортных систем перевозки грузов. Общее количество опубликованных работ: 169. e-mail: kaf_oput@sibadi.org

Кабанец Дмитрий Юрьевич - старший преподаватель кафедры Организация перевозок и управление на транспорте ФГБОУ ВПО « СибА-ДИ». Основные направления научной деятельности: обоснование эффективности применения способов перевозок грузов. Общее количество опубликованных работ: 8. e-mail: sfinga@inbox.ru .

УДК 621.87:681.5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ МОСТОВЫХ КРАНОВ

Н. С. Галдин, С. В. Ерёмина, О. В. Курбацкая

Аннотация. Приведены основные сведения о расчете полезной мощности механизмов передвижения и подъема груза мостовых кранов.

Ключевые слова: мостовой кран, мощность, механизм передвижения, механизм

подъема груза Введение

Мостовые краны (рис. 1.) предназначены для выполнения массовых погрузочноразгрузочных работ и являются одними из наиболее универсальных средств механизации монтажных и погрузочно-разгрузочных работ на промышленных предприятиях [1, 2, 5].

Поэтому большое значение имеет совершенствование мостовых кранов, направленное на повышение их основных параметров: грузоподъемности; производительности и

точности выполнения работ; расширение номенклатуры по грузоподъемности; использование различных видов приводов; улучшение их технических характеристик и качества.

Рис. 1. Общий вид мостового крана

Механизмы передвижения и подъема груза мостовых кранов

Мостовые краны являются иерархической системой (рис. 2.), которая представляет со-

бой совокупность различных подсистем, состояние которых изменяется во времени под воздействием различных факторов.

I-----------------г

\ Система \

Подсистема

2-ая ступень

Рис. 2. Иерархическая структура мостового крана

Составные элементы иерархической системы при проектировании могут рассматриваться как самостоятельные части целого [3,

4]. Каждый элемент первой ступени (подсистемы), в свою очередь, делится на более мелкие составные части: сборочные единицы, агрегаты, которые образуют вторую ступень элементов иерархической структуры системы.

От эффективности работы механизмов кранов зависит их производительность, безо-

пасность производства работ, надежность крана в целом. Механизм передвижения мостового крана (тележки) предназначен для передвижения крана (тележки) по рельсовому пути с заданной скоростью.

Основные кинематические схемы механизмов передвижения и подъема груза приведены на рис. 3, 4, 5.

I

а>

3 4

окзС/

№

5)

м-

в)

и-р

Рис. 3. Кинематические схемы механизмов передвижения а) с раздельным приводом; б) с центральным приводом и тихоходным валом; в) с центральным приводом и быстроходным валом.

1 - ходовое колесо; 2 - редуктор; 3 - тормоз; 4 - электродвигатель;

5 - муфта; 6 - вал

а)

Рис. 4. Механизм передвижения с раздельным приводом а) кинематическая схема; б) конструкция;

1 - мотор-редуктор; 2 - букса; 3 - ходовое колесо.

а)

Рис. 5. Механизм подъема груза а) кинематическая схема; б) конструкция;

1 - мотор-редуктор; 2 - букса; 3 - барабан.

Механизм передвижения крана состоит из двигателя, передаточного механизма, тормозного устройства и приводного и неприводного колес. Элементы механизма соединены муфтами. Движение осуществляется за счет сцепления приводного колеса с рельсом. Тормозное устройство предназначено для затормаживания крана на заданном пути торможения и удерживания его на месте при воздействии внешних сил, например ветровой нагрузки. Исполнительным органом является опорно-ходовое устройство крана, которое включает приводные и неприводные колеса.

При расчете силы сопротивления передвижению крана принимаем следующие допущения: движение считается установившемся, сила сопротивления от сил инерции и сила сопротивления от раскачиваемого груза на гибкой подвеске не учитываются.

Сила сопротивления передвижению крана при установившемся движении рельсового механизма в общем случае зависит от сочетания следующих факторов: грузоподъемной

силы Qg, силы тяжести крана Gë = т^, силы сопротивления от уклона пути F¿, по которому перемещается кран, силы сопротивления от ветровой нагрузки Fd, геометрических размеров ходовой части, типа подшипников, качества пути и качества монтажа [2].

Движущая сила от крутящих моментов на ходовых колесах механизма передвижения крана должна преодолеть суммарную силу

сопротивления передвижению крана F2 .

Суммарная сила сопротивление передвижению крана определяется по формуле [5]:

где Fд - сопротивление, необходимое для преодоления сил трения при передвижении крана; F6 - сопротивление движению от уклона пути; Fа - сопротивление от ветровой

нагрузки. Поскольку кран работает в помещении, то Fd = 0.

Сопротивление, необходимое для преодоления сил трения при передвижении крана [5]:

+ 2ц

Fд = кд

^ое

где кд - коэффициент, учитывающий трение реборд и ступиц колес; те - масса крана, включая массу тележки; Q- грузоподъемность крана; f - коэффициент трения качения стального колеса по рельсу; ¡л - коэффициент трения подшипника, приведенный к цапфе колеса; - диаметр цапфы ходового

колеса; Поё - диаметр ходового колеса крана.

Сопротивление движению от уклона пути [5]:

F6 = 8

где а - уклон пути (ввиду малой разницы между значениями а и Бта принимают численное значение а = 0,001.. .0,005 в зависимости от типа крана).

Исходными данными, необходимыми для определения энергетических характеристик (полезной мощности механизмов передвижения и подъема груза) мостового крана, являются: номинальная грузоподъемность крана, скорость перемещения крана (тележки), скорость подъема груза, группа режима механизмов работы крана.

Полезная мощность (статическая) механизма передвижения крана определяется по формуле [5]:

~ ”

F^ V-NМ = -£_<>.

где Nя - полезная мощность ; FYJ - суммарная сила сопротивления передвижению; V- -скорость крана (Уд - скорость самоходной тележки); ?70 - общий КПД механизма; га -

количество двигателей.

Пример расчета полезной мощности механизма передвижения крана от суммарной силы сопротивления перемещению и скорости перемещения крана приведен на рис. 6.

N0,

Рис. 6. Зависимость полезной мощности механизма передвижения крана от суммарной силы сопротивления и скорости передвижения крана

Электродвигатель механизма передвижения крана выбирается из условия:

Nт > N« ,

где Nт - мощность электродвигателя;

N« - полезная мощность механизма передвижения.

Кроме определения мощности электродвигателя механизма передвижения по формуле (5) проводится проверка мощности электродвигателя по сцепной мощности.

Механизм подъема груза (рис. 5.) является наиболее нагруженным крановым механизмом, определяющим степень интенсивности эксплуатации крана.

Механизм подъема груза в общем случае состоит из полиспаста, гибкого элемента, электродвигателя, редуктора, муфт, тормоза, барабана.

Полезная мощность (статическая) механизма подъема груза определяется по формуле [5]:

Ncд = 'Гу ,

Ща

где Ncд - мощность механизма подъема груза; Q - номинальная грузоподъемность крана; g- ускорение свободного падения; Уа- скорость подъема груза; ^ - общий КПД меха-

низма.

Расчетная мощность электродвигателя механизма подъема груза зависит от требуемой статической мощности механизма подъема груза, коэффициента использования номинальной грузоподъемности; коэффициента, учитывающего фактическую продолжительность включения, коэффициента пусковых потерь и других факторов.

Выводы

Основными факторами, влияющими на энергетические характеристики мостового крана (полезную мощность механизма передвижения и полезную мощность механизма подъема груза) являются номинальная грузоподъемность крана, скорость перемещения крана (тележки), скорость подъема груза. От эффективности работы механизмов кранов зависит их производительность, безопасность производства работ, надежность крана в целом.

Библиографический список

1. Александров М. П. Подъемно-транспортные машины: Учеб. для машиностроит. спец. вузов / М. П. Александров. - М.: Высш. шк., 1985. - 520 с.

2. Гохберг М. М. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М. П. Александров, М. М. Гохберг, А. А. Ковин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 559 с.

3. Галдин Н. С. Особенности проектирования основных механизмов мостовых кранов / Н.С. Галдин, С. В. Курбацкая, О. В. Курбацкая // Вестник СибАДИ. -Омск: СибАДИ, 2012. - № 5 (27). - С. 21 - 25.

4. Норенков И. П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем / И.П. Норенков. - М.: Высш. школа, 1980. - 311 с.

5. Ремизович Ю. В. Транспортнотехнологические машины / Ю. В. Ремизович. -Омск: СибАДИ, 2011. - 160 с.

DEFINITION OF THE ENERGY CHARACTERISTICS OF THE BASIC MECHANISMS OF BRIDGE CRANES

N. S. Galdin, S. V. Eremina, O. V. Kurbatskaya

The basic data on calculation of useful capacity of mechanisms of movement and lifting of loads of bridge cranes are resulted.

Галдин Николай Семенович - д-р тех. наук, профессор, заведующий кафедрой «Подъемнотранспортные, тяговые машины и гидропривод» Сибирской государственной автомобильно-

дорожной академии. Основное направление научных исследований - теория и проектирование технических систем. Имеет более 215 опубликованных работ. E-mail: galdin_ns@sibadi.org.

Ерёмина Светлана Владимировна - инженер кафедры «Компьютерные информационные автоматизированные системы» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований -автоматизированное проектирование систем. Имеет 11 опубликованных работ.

Курбацкая Ольга Владимировна - инженер кафедры «Подъемно-транспортные, тяговые машины и гидропривод» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - автоматизированное проектирование систем. Имеет 11 опубликованных работ.