Кран без противовеса

Крупногабаритные краны используются при различных погрузочно-разгрузочных работах, особенно при проведении масштабных строительных работ. Все краны, производимые в настоящее время (Png, Liebherr, KATO, Ивановец и т. Д.), Оснащены противовесами для обеспечения устойчивости крана при опрокидывании при подъеме груза.

Рис.1 Кран с огромными противовесами.

Мы предлагаем новую эффективную модель принципа обеспечения устойчивости крана, в которой используется одна из самых мощных сил природы – атмосферное давление. Для этого, пальцы кранов, выходящих из крана заменяются суставами с вакуумными опорами, которые прессуют на опорной платформе под действием атмосферного давления.
Краны обычно имеют выступающие и регулируемые опоры, с помощью которых кран временно обездвиживается во время работы, становясь автономной подъемной установкой. Эти стойки, расположенные дальше от предела автомобиля, имеют более широкий диапазон движения, увеличивают устойчивость крана, а также разгружают тормоза и шины с момента подъема груза (рис. 2).

В предложенной нами модели стабилизации крана задача решается следующим образом. Подножки мачт лифта (рис. 2) заменены запатентованным нами конструктивным узлом [4], который, имея вакуумный принцип работы, снабжен вакуумным насосом և, выполняющим основную функцию опоры. После удаления воздуха из полости узла из-за атмосферного давления к лапе прилагается большая сила из-за атмосферного давления (рис. 2). Эта сила способствует значительному дополнительному увеличению устойчивости крана.

Рис.2 Эскиз выступающей стойки крана

Замените выступающую опору крана на узел, показанный на рисунке 3.

Рис.3 Схема вакуумной опоры лапочного узла
Узел лапы состоит из следующих элементов: 4 – туловище, 5 – прокладка, 6 – стальная пластина с мелкими отверстиями, 7 – довольно толстый эластично-гибкий конструкционный поропласт, 8 – вакуумный насос, 9 – вакуумметр.
Когда мы поднимаем кран на опорах, под действием его веса 7 слоев поропласта деформируются и очень сильно прижимаются к земле, «сливаясь» с ней, тем самым обеспечивая (а) идеальную герметичность полости (рабочее пространство ). Прокладка (5) предназначена для обеспечения герметичности. Для улучшения герметичности желательно опрыскать землю под столбами водой. Затем с помощью 8 вакуумных насосов (а) вытесняем воздух из полости, создавая вакуум. (а) В результате разряда в рабочем пространстве под действием атмосферного давления (Pm = 105 Па) 4 тела прижимаются к земле с определенной силой F. Эта сила в значительной степени способствует устойчивости крана. Даже в случае среднего вакуума (примерно 102 Па) 4 тела обладают огромной силой. Изменяя диаметр стального листа, можно обеспечить необходимое усилие. Контроль вакуума, определяемый на установке, осуществляется с помощью манометра.
В частности, при радиусе 6 пластин R = 50 см сила, действующая на одну стойку, составит примерно 7,5 т, а на четыре стойки вместе – 30 т.
Оценим также, каким массам противовесов соответствуют силы атмосферного давления F, действующие на вакуумные лапы. L-образное плечо силы F, действующей на опорную опору крана относительно точки поворота 0, в несколько раз больше, чем плечо L противовеса G (рис. 1). Следовательно, с точки зрения устойчивости это соответствует увеличению крутящего момента на такую ​​же величину. В приведенном примере, даже если L / l = 3, сумма атмосферного давления, действующего на вакуумные стойки, будет эквивалентна 90 т противовеса.
Наряду с повышением устойчивости крана при прочих равных условиях можно будет увеличить полет иглы к столбам, что мы покажем расчетами на основе рис.4. Поэтому в случае заданной нагрузки выполните исследование устойчивости крана (инверсию относительно точки 0) в случае обычных և вакуумных опор. В случае крана с обычными опорами найдите величину d иглы d, используя уравнение равновесного момента. Мы получим это
г = (+) с /, (1)
куда:
это вес крана,
– вес противовеса.
В случае предлагаемой конструкции длина полета будет равна
d = 2F (b + c) + (+) c /,

где F – сила атмосферного давления, действующая на один узел. Взяв минимум b = 3c, вы получите длину полета
d = (+ + 8F) c /: (2)

Рис.4 Оценка эффективности новой модели по длине полета

Полагая даже 8F = +, получается, что длина витка иглы d будет вдвое больше. А это очень важно при масштабных работах на стройке.
Ведь в случае вакуумных опор величина сил, действующих на лапы, определяется следующим выражением:
F = R2 (PM-Pv)
следовательно, радиус

в зависимости от закона квадратов, то есть очень быстро.
Программа направлена ​​на повышение устойчивости крана за счет использования простой конструкции, недорогой, эффективной и надежной работы և простого в эксплуатации устройства.
Повышение устойчивости крана в случае устойчивости других факторов способствует расширению охвата обслуживаемой им строительной площадки при работе в автономном режиме, что имеет очень важное технико-экономическое значение.
Повышая устойчивость крана, можно будет решить следующие важные задачи:
1. Увеличить массу (производительность) груза (разгруженного).
2. Увеличьте размер площади, обслуживаемой краном.

СПИСОК НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Славик Авагян Автокран без противовесов. Стандартные исследовательские журналы. Том 2 (12), декабрь 2014 г., стр. 649–651:
2. Авагян С.Г. Автокран без шумоизоляции. Научно-технический журнал «Автомобильный дизайн». М .: “Машиностроение”. 2015 стр.18:
3. Авагян С.Г. КРАН БЕЗ АНТИКОНТРОЛЯ. XI Всероссийский союз по фундаментальным проблемам теоретической и соответствующей механики (Сборник документов) Казань 20-24 августа 2015 г. Казань 2015. с. 69-70.
4. Патент №375У, Авагян С.Г. РА, B66F11 / 00, F16B47 / 00, Кран, 26.03.2014