Влияние неточности укладки путей на уровень нагрузок, действующих на мостовые краны

Проблеме увеличения долговечности ходовых колес мостовых кранов посвящено большое количество исследований. Долговечность ходовых колес определяется износом их реборд, который зависит от уровня и времени действия боковых сил, действующих на кран при длительном движении его с постоянной скоростью центра масс.

До настоящего времени одной из основных причин появления боковых сил считали наличие монтажных углов перекоса осей ходовых колес и их неблагоприятных сочетаний. В данной статье рассматривается изменение уровня боковых сил вследствие неточности укладки рельсовых путей. Для проведения исследований кран представляется в виде одномассовой динамической модели. При этом учитывается, что кран имеет возможность перемещаться вдоль и поперек подкрановых путей, а также поворачиваться относительно центра масс. Под действием боковых сил ходовые колеса имеют линейные и угловые упругие перемещения, а оси колес могут иметь различные монтажные углы перекоса.

Дифференциальные уравнения движения крана учитывают движущие силы, создаваемые электродвигателями, силы сопротивления передвижению, а также боковые силы упругого проскальзывания и силы, возникающие при контакте реборд ходовых колес с рельсами, которые принимаются зависящими от жесткости подкрановых путей. Силы упругого проскальзывания представляются функциями линейных и угловых перемещений ходовых колес. При этом они зависят от монтажных углов перекоса их осей. При больших скоростях проскальзывания эти силы принимают постоянные значения, равные силам сухого трения.

В работе рассмотрены различные формы неточности укладки подкрановых путей и определены изменения боковых сил. При этом максимальные значения боковых сил оказались примерно в 2 раза больше соответствующих значений, полученных при тех же монтажных углах перекоса осей ходовых колес, но при параллельных прямолинейных путях. Проведенные расчеты показали, что неточность укладки подкрановых путей в плане также является одним из главных факторов, влияющих на уровень боковых сил.

Результаты исследований могут быть использованы при уточнении норм на укладку и эксплуатацию подкрановых путей.

Литература

[1] Соболев В.М. Монтажный перекос ходовых колес и его влияние на движение четырехколесного мостового крана // Вестник машиностроения. 1975. № 9. С. 30—34.

[2] Лобов Н.А. Нагрузки мостового крана вследствие поперечного и вращательного движений моста // Вестник машиностроения. 1982. № 6. С. 31—35.

[3] Лобов Н.А. Нагрузки мостовых кранов при контакте реборд ходовых колес с рельсами // Вестник машиностроения. 1984. № 7. С. 22—26.

[4] Спицына Д.Н. Исследование боковых сил, действующих на многоколесные мостовые краны // Вестник машиностроения. 2003. № 3. С. 3–9.

[5] Лобов Н.А. Динамика передвижения кранов по рельсовому пути. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 230 с.

[6] Липатов А.С. Исследование случайных нагрузок на реборды колес мостовых кранов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1967. 16 с.

[7] Krettek O. Kraftschuss zwichen Kranrad und Schiene — F?rden und Heben. 1979. No. 5. P. 459–465.

[8] Ricker D.T. Tips for avoiding crane runway problems // Engineering Journal, American Institute of Steel Construction. Fourth quarter, 1982. Vol. 19. No. 4. P. 181–205.

[9] Berkelder A. Kranfahn — Entwurf unter besonderer Ber?cksichtigung der Wechselbeziehungen zwischen Kran und Kranbahn Hebe und F?rdertechnik, 1984. Vol. 30. No. 11. P. 21–26.

[10] Cranes–Measurement of wheel aligment, International Standard ISO 11630: 1997 (Е). Printed in Switzerland ICS 53.020.20.