ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общая характеристика нагрузок и их влияние на работу машин из "Монтаж эксплуатация и ремонт подъемно-транспортных машин " женность машин — один из главных факторов, определяющих их надежность и энергетическую эффективность. [c.33] По характеру изменения во времени нагрузки ПТМ можно разделить на постоянные, переменные и прочие. К постоянным относятся нагрузки рабочего состояния, не меняющиеся в течение продолжительного периода времени, в отличие от переменных рабочих нагрузок, которые в течение короткого времени могут меняться по амплитуде и среднему значению. К прочим дюжно отнести нагрузки, характерные для нерабочего состояния машины. [c.33] При всем многообразии ПТМ лишь немногие из них можно отнести, и то условно, к стационарно нагруженным, например конвейеры в линиях со стабильными технологическими процесса.ч и. Подавляющее же большинство ПТМ, в частности все машнны циклического действия, работает при нестационарных условиях (режимах), при которых имеют место нестационарные наружи с меняющимися параметрами. Вместе с тем во многих видах ПТМ наряду с нестационарными нагрузками можно выделить постоянные нагрузки, а также переменные нагрузки постоянного уровня, т. е. стационарные переменные нагрузки. [c.33] Постоянные нагрузки. К их числу в ПТМ можно отнести силы тяжести нагрузки от метеорологических факторов (снег, гололед, температурные воздействия и т. д.) усилия предварительного натяжения тяговых органов (лент, цепей, канатов) усилия от рас-чаливания нагрузки от начальной затяжки (запрессовки, заклинивания) нагрузки холостого хода машин непрерывного транспорта и рабочие нагрузки при стационарном режиме их работы. [c.34] Характерной особенностью многих из этих нагрузок является то, что, будучи постоянным для одних элементов машины (например, для металлоконструкции мостового крана), они вызывают стационарные переменные нагрузки или стационарные переменные напряжения в других ее элементах (в частности в деталях механизма передвижения). В данном примере (рис. 7) это обусловлено поочередным входом в зацепление зубьев зубчатых колес (с появлением пульсирующих нагрузок и напряжений, изменяющихся по пульсирующему циклу), а также вращением валов и осей относительно нагрузок (с появлением напряжений, изменяющихся по симметричному циклу). В том же кране постоянная нагрузка от силы тяжести тележки с грузом, перемещаясь относительно моста, вызывает в металлоконструкции переменные напряжения, изменяющиеся по асимметричному циклу. [c.34] Постоянные нагрузки по-разному влияют на работу машин в одних случаях их влияние незначительно, в других — существенно. Например, силы тяжести металлоконструкций кранов зачастую во много раз превосходят силы тяжести поднимаемых грузов и их влияние в этом случае необходимо учитывать. В машинах непрерывного транспорта с многоопорными металлическими конструкциями силы тяжести металлоконструкций также велики, но практического влияния на работу машин они не оказывают. При установке металлоконструкции конвейера на двух опорах влияние сил тяжести становится значительным. [c.34] Нагрузки на краны от снега н гололеда могут быть значительными и соизмеримыми с силами тяжести. Гололед вредно влияет на работу машин непрерывного транспорта, утяжеляя их движущиеся части (ленту, полотно). [c.35] Нагрузки от предварительного натяжения тяговых органов машин непрерывного транспорта существенно влияют на их работу. Необходимое усилие предварительного натяжения ленты или каната в машинах с фрикционным приводом зачастую превышает полезное усилие. Но, опасаясь пробуксовки на барабанах, ленту иногда натягивают усилием, намного превышающим расчетное. Боковое смещение полотна пластинчатых конвейеров устраняют многократным увеличением усилия предварительного натяжения тяговых цепей по сравнению с нормальным расчетным значением. С этим связано интенсивное изнашивание тяговых цепей и других элементов конвейеров. [c.35] Нагрузки от начальной затяжки также в ряде случаев вызывают отказы. Опасны, например, надрывы (скрытые частичные разрушения) болтов. [c.35] В отдельных случаях постоянные нагрузки не снижают, а повышают усталостную проч1Юсть. В частности при запрессовке вала в проушину в ней возникают болыпие постоянные напряжения, но ее несущая способность по пределу выносливости не снижается, а повышается в 1,7 раза по сравнению с тем, когда вал вставлен в отверстие проушины свободно и передает на нее ту же растягивающую нагрузку. [c.36] Влияние постоянных нагрузок на износ более определенно все они при воздействпи на узлы трения вызывают увеличение из- носа. Аналогичным образом эти нагрузки влияют и на энергетическую эффективность машин. Они вызывают возрастание сопротивлений передвижению. Связанные с этим энергетические потери в процессе работы кранов относительно невелики, так как передвижение по крановому пути и вращение (стреловые краны)— наименее энергоемкие части рабочего цикла по сравнению с подъемом груза. Значение этих потерь существенно возрастает при переезде кранов собственным ходом или перевозке нх на новое место работы. По-иному обстоит дело в машинах непрерывного транспорта. Здесь сопротивления перемещению, обусловленные постоянными нагрузками (силами тяжести и усилиями предварительного натяжения), значительны и действуют в течение всего времени работы машины. Особенно велики энергетические потери от сил тяжести в скребковых конвейерах. [c.36] Переменные нагрузки. К их числу в ПТМ можно отнести рабочие (полезные) нагрузки силы сопротивления движению динамические нагрузки, связанные с пуском (разгоном), торможением, реверсированием, наездом на неровности пути и препятствия, неравномерностью движения, действием центробежных сил, обрывом, падением и заклиниванием груза и т. д. ветровые нагрузки. Основными причинами переменности рабочих нагрузок являются нестационарность режима загрузки, переменность рабочего процесса, внутренняя и внешняя динамика. [c.36] Переменность рабочего процесса характерна для всех ПТМ циклического действия. Полный цикл работы каждой такой машины состоит из нескольких частей (подъем, опускание, передвижение, вращение, остановка для снятия груза, выхода пассажиров, разгрузки, подвешивания груза, входа пассажиров, загрузки и т. д.). При этом элементы машины, воспринимающие нагрузку при одной части рабочего цикла, при выполнении другой его части могут находиться в нерабочем состоянии (рабочая нагрузка равна нулю). Это уже само по себе определяет переменность рабочей нагрузки и сил сопротивлений движению. Но более существенное значение имеют динамические явления, обусловленные переменностью рабочего процесса. [c.37] Динамические явления в ПТМ разнообразны. Наиболее неблагоприятными для машин циклического действия являются пуск (разгон) и торможение (замедление). Даже при одном рабочем цикле они могут повторяться многократно. Так, в течение одного цикла работы лифта (от момента ухода кабины с нижнего этажа до возвращения ее на этот этаж) должно быть осуществлено несколько пусков (разгонов от нулевой скорости до номинальной) и несколько торможений (замедлений от номинальной скорости до нулевой). В кранах все эти процессы совершаются в течение одного цикла в каждом из его механизмов (подъема груза, передвижения тележки, передвижения крана, вращения поворотной платформы, изменения вылета стрелы и т. д.). Процессы разгона и торможения в кранах осложнены колебаниями груза, подвешенного на упругом канате, а также колебаниями самого крана как упругой системы. [c.37] Неблагоприятными для кранов, работающих на открытом воздухе, являются ветровые нагрузки, отнесенные к переменным в связи с тем, что порывы ветра воздействуют на кран подобно динамической нагрузке. Известны случаи опрокидывания кранов под воздействием ветровой нагрузки. При определенном ее значении работа кранов становится невозможной из-за раскачивания груза. [c.38] Переменные нагрузки существенно влияют на прочность и износ элементов машин. При оценке статической прочности максимальные значения этих нагрузок входят в суммарную расчетную нагрузку как простые слагаемые, а при расчете на усталостную прочность их влияние является решающим и учитывается различ-ны1 и способами. [c.38] Прочие нагрузки. К пх числу относятся сейсмические, транспортные, монтажные и испытательные нагрузки, воздействующие на машину при нерабочем состоянии. Сейсмические нагрузки определяют согласно СНнП И-А.12—69 Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования . Транспортные нагрузки определяют по нормативным документам для транспортных средств, на которых перевозятся краны и их элементы. Монтажные нагрузки устанавливают с учетом технологии монтажных работ. Испытательные нагрузки регламентированы соответствующими правилами Госгортехнадзора для грузоподъемных кранов [45, пп. 279 и 284 ], лифтов и строительных подъемнгжов 146, п. 200] и пассажирских подвесных канатных дорог [47, н. 163]. [c.38] Вернуться к основной статье