Таблица 21

Анализ кинематических схем кранов, предназначенных для выполнения работ как с крюком, так и с грейфером, свидетельствует, что в кранах ПК-6 наименее удачна схема передач движений. Механизмы крана ПК-6 имеют относительно наибольшее количество зубчатых колес (цилиндрических 12, конических 8); кроме того, они имеют четыре звездочки цепной передачи, хотя грузоподъемность этого крана в семь раз меньше, чем крана Я-45. Наличие большого числа шестерен и цепных передач не только усложняет конструкцию, но и приводит к значительным непроизводительным потерям мощности на преодоление сопротивлений в передачах. Из шести муфт крана ПК-6 четыре кулачковые, требующие остановок в момент включения, причем включение часто сопровождается ударами.

Анализируя последовательно кинематическую схему крана ПК-6 и сравнивая ее со схемами других кранов, нетрудно убедиться, что в кранах ПК-6 число валов и зубчатых колес, находящихся в непрерывном движении, наибольшее, что является причиной повышенного износа рабочих поверхностей шестерен, валов и втулок.

Наконец, схемы свидетельствуют, что механизмы крана ПК-6 включаются не независимо, а друг через друга, т. е. посредством длинных кинематических цепей, в то время как в других кранах включение каждого механизма независимое.

Имеющееся в механизмах крана ПК-ЦУМЗ-15 большое количество муфт сцепления, из которых абсолютное большинство фрикционные, свидетельствует о том, что этот кран работает более спокойно, управление им легче, цикл операций короче и он имеет большие возможности в совмещении операций.

Следует оговориться, что кинематическая схема сама по себе еще не определяет полностью достоинства или недостатки передаточного механизма. Удачная с точки зрения кинематики движения схема может оказаться сложной в конструктивном отношении, механизмы могут оказаться мало удобными в эксплуатации и вызывать осложнения при монтаже и демонтаже. Наоборот, кинематическая схема, имеющая те или иные кинематические недостатки, может оказаться более целесообразной благодаря простоте конструкции механизмов, удобству их эксплуатации, монтажа и демонтажа.

Следовательно, полная оценка механизмов может быть произведена лишь при совместном рассмотрении кинематической схемы и устройства механизмов. Но и кинематические схемы многое определяют, поэтому их необходимо тщательно анализировать и качественно улучшать, так как с выбора кинематической схемы начинается работа по созданию новых механизмов.

Рассмотрим кинематические схемы наиболее распространенных кранов.

Кинематическая схема крана ПК-6 (рис. 131). Горизонтальная двухцилиндровая паровая машина приводит во вращение главный вал посредством пары цилиндрических шестерен.

На главном валу на шпонке сидит шестерня, находящаяся в зацеплении-с шестерней, которая сцеплена с шестерней, сидящей на валу и закрепленной на нем на шпонке.

Таким образом, с пуском паровой машины непрерывно находятся во вращении два вала и шестерни.

Грузовой барабан, свободно сидящий на валу, включается ленточной муфтой, соединяющей его с шестерней IV.

Рис. 131. Кинематическая схема крана ПК-6

Если наряду с муфтой включить грейферную ленточную муфту, то вращение через тормозной диск и зубчатые колеса передастся на грейферный барабан, сидящий на валу.

При помощи муфт, а также тормоза достигается как совместное, так и раздельное включение барабанов, что обеспечивает нормальную работу с грейфером.

Механизм вращения крана включается при помощи кулачковой муфты. Эта муфта может поочередно соединяться с одной из конических шестерен реверсивной передачи. Шестерни VIII передают вращение на горизонтальную шестерню IX реверсивной передачи, сидящую на вертикальном валу механизма поворота. На нижнем конце этого вала сидит малая шестерня X механизма поворота, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом, неподвижно укрепленным на неповоротной части крана. При обегании малой шестерни X вокруг зубчатого венца XI происходит вращение крана. Механизм поворота затормаживается ленточным тормозом.

Механизм передвижения крана приводится в действие одновременным включением кулачковых муфт. Кулачковая муфта, двигаясь на скользящих шпонках по главному валу, соединяет одну из конических шестерен XII реверсивной передачи с главным валом, чем достигается передача движения на шестерни.

Горизонтальная шестерня XIV постоянно сцеплена с шестерней XV, имеющей кулачки и сидящей на валу центральной колонны. Внизу на центральный вал посажена малая коническая шестерня XVI, сцепленная с шестерней XVII горизонтального вала передвижения. На этом валу сидят две звездочки, передающие посредством цепей движение звездочкам XIX, закрепленным на колесных парах. При включении муфты центральный вал получает вращение и через пару зубчатых колес и цепные передачи передает движение на колеса, в результате чего кран перемещается. Торможение механизма передвижения осуществляется ленточным тормозом.

Положение стрелы изменяется включением муфты, сидящей на скользящих шпонках на хвостовике вертикального червяка XX. Включением этой муфты соединяют червяк с шестерней XX/, приводящей его во вращение. Червяк находится в зацеплении с червячным колесом XXII, передающим вращение на барабан подъема стрелы, сидящий на валу.

Червячное колесо жестко закреплено на барабане подъема стрелы. Вращаясь, барабан наматывает или сматывает со своей поверхности канат, в зависимости от чего происходит подъем или опускание стрелы.

В результате реверсивности паровой машины и наличия двух реверсов (на главном валу и на горизонтальном валу поворота) возможны различные сочетания работы механизмов крана.

Кинематическая схема крана Я-45 (рис. 132). Вертикальная паровая машина через шестерни передает вращение промежуточному валу, на котором сидят коническая шестерня и цилиндрическая, соединенные с шестерней главного вала, который получает вращение, как только начинает работать паровая машина.

Рис. 132. Кинематическая схема крана Я-45

Включая кулачки муфт раздельно или вместе, движение от главного вала через шестерни передается барабанам груза и грейфера, при этом при вращении барабанов на осях на подъем собачки освобождаются и храповик не препятствует движению. При остановке или вращении на спуск включается храповик и вступает в действие тормоз, обжимающий тормозной диск, останавливая полностью или притормаживая движение.

Механизм вращения приводится в действие двусторонней муфтой, которая, включая реверс из трех шестерен, включает горизонтальный вал поворота, на котором сидит шестерня, находящаяся в зацеплении с конической шестерней, закрепленной на вертикальном валу, на конце которого посажена малая шестерня, сцепляющаяся с зубчатым венцом нижней рамы крана. На горизонтальном валу поворота посажен тормозной диск, обжимаемый лентой тормоза, в результате чего происходит торможение механизма поворота. Подъем стрелы осуществляется путем включения кулачковой муфты, в результате чего через шестерни получает вращение вал и через червяк и червячную шестерню приводится во вращение вал с сидящими на нем двумя барабанами подъема стрелы. Включением кулачковой муфты движение от главного вала через шестерни передается на вал центральной колонны, на нижнем конце которого посажена коническая шестерня. Она передает движение через шестерню горизонтальному валу движения. На этом валу сидит ведущая цилиндрическая шестерня XXV, с которой могут быть через паразитные шестерни сцеплены шестерни ведущих осей ходовых тележек крана.

Паразитные шестерни на своих осях сидят свободно и могут перемещаться вдоль осей, вступая или выходя из зацепления с шестернями осей колесных пар, включая или выключая механизм передвижения.

Кинематическая схема крана ПК-ЦУМЗ-15 (рис. 133). Главный вал приводится во вращение от паровой машины, цилиндры которой разобщены и расположены по обе стороны вала. Через шестерню, жестко посаженную на главном валу, и шестерню получает вращение вал барабана подъема груза и барабана грейфера. На шестерне и ведущем диске, жестко сидящих на валу, смонтированы ленточные муфты. Включением той или иной муфты сообщают движение грузовому или грейферному барабану, а одновременным включением обеих муфт заставляют вращаться оба барабана.

Рядом с муфтами расположены ленточные тормоза открытого типа, действующие на обод ступиц барабанов и позволяющие останавливать барабаны подъема груза и грейфера.

С главным валом через промежуточную шестерню и шестерню соединен горизонтальный вал механизмов подъема стрелы и поворота крана. На этом валу сидят свободно две конические шестерни, находящиеся в зацеплении с шестерней вала червяка и образующие вместе реверсивную передачу. Верхней опорой валу служит подпятник.

Между коническими шестернями, несущими на себе кулачки, расположена двусторонняя кулачковая муфта. Включением этой муфты достигается передача движения на вал червяка, причем от того, какая из шестерен включена, зависит направление вращения вала.

Рис. 133. Кинематическая схема крана ПК-ЦУМЗ-15

Червяк находится в зацеплении с червячной шестерней, закрепленной на двустороннем барабане механизма подъема стрелы. При вращении этого барабана, сидящего на валу, происходит наматывание или сматывание с него каната, в результате чего изменяется вылет стрелы. Торможение механизма подъема стрелы осуществляется постоянно действующим тормозом.

На валу, кроме реверсивной передачи, закреплена шестерня, передающая движение через шестерню на горизонтальный вал поворота. На этом валу в средней части имеются конические шестерни и дисковые муфты, образующие также реверсивную передачу. На корпус одной из муфт воздействует колодочный тормоз, тормозящий вращение крана.

Через шестерни 24 и 25 реверсивной передачи механизма поворота движение передается на вертикальный вал поворота, на конце которого посажена цилиндрическая шестерня.

Рис. 134. Кинематическая схема крана ГЩ-45;
1 — вал коленчатый; 2 — муфта соединительная; 3 — вал промежуточный; 4 — муфта фрикционная; 5 — Бал червяка; б —колесо червячное; 7—шайба тормозная; 8 — храповик; 9— барабан подъема стрелы; 10 — вал барабана; 11— муфта фрикционная; 12 — вал промежуточный; 13 — вал центральной колонны; 14 — муфта фрикционная двусторонняя; 15 — вал трансмиссионный; 16, 19 —валы механизма поворота; 17 — шкив тормозной; 18 — вал промежуточный механизма поворота; 20 — вал механизма передвижения; 21— ось промежуточной шестерни; 22 — ось ведущей колесной пары; 23 — ось барабана; 24 — барабан; 25 —ось барабана; 26 — барабан основного подъема; 27 — муфта кулачковая двусторонняя; 28 — вал механизма подъема груза; 29 и 30 — тормозные
шкивы

Эта шестерня находится в зацеплении с неподвижно закрепленным на нижней раме венцом, и при ее вращении происходит поворот верхней части крана.

Механизм передвижения крана приводится в действие от главного вала через коническую реверсивную передачу, состоящую из шестерен, при этом шестерни соединяются с валом посредством Дисковых фрикционных муфт. Колодочный тормоз, действующий на корпус одной из муфт, служит для затормаживания крана при остановке.

Рис. 135. Кинематическая схема крана КДЭ-151

От реверсивной передачи через шестерню получает движение вертикальный вал, расположенный в центральной колонне. На конце этого вала сидит малая коническая шестерня, находящаяся в зацеплении с шестерней горизонтального вала движения, вращающегося в подшипниках. На этом валу сидит цилиндрическая шестерня, находящаяся в зацеплении одновременно с шестернями, закрепленными на ведущих осях колесных пар крана.

Механизм передвижения при транспортировке крана выключается выводом из зацепления шестерни посредством ее смещения вдоль вала.