Расчет поворотных платформ экскаваторов и кранов

Поворотная платформа является одной из основных несущих металлоконструкций полноповоротных экскаваторов и кранов. Ее сваривают из двух или большего числа продольных и попереч­ных балок. Эти балки иногда перекрывают сверху и снизу листами.

Для передачи нагрузок на опорно-поворотное устройство в пе­редней части платформы устанавливают круговую балку. К ней снизу крепят верхний рельс устройства при катковом его испол­нении или верхнее опорное кольцо при шариковом или роликовом опорно-поворотном круге.

Центрируют платформу относительно нижней рамы с помощью центральной цапфы. При роликовом или шариковом опорно-пово­ротном круге центрируют платформу самим кругом, и надобность в центральной цапфе отпадает.

Роликовые (или шариковые) опорно-поворотные круги удер­живают платформу и от опрокидывания ее относительно ходовой части при копании грунта или подъеме груза. При катковом опорно-поворотном устройстве платформа от опрокидывания удер­живается с помощью гайки на центральной цапфе или специаль­ными катками-захватами.

Платформы экскаваторов и кранов средней и большой мощ­ности делают составными. Количество и габариты каждой состав­ной части определяются возможностью их транспортирования. При монтаже таких платформ отдельные части соединяют между собой обычно с помощью болтов или

Рисунок 14.25 - Поворотные платформы экскаваторов:

а – малой мощности; б – средней мощности; в – большой мощности

заклепок.

Машины малой мощности имеют платформу, состоящую из одной части (рисунок 14.25,а). При механическом приводе исполни­тельных элементов платформа часто имеет продольные балки, вы­полненные заодно со станинами лебедки. Имеющиеся настилы обычно не являются несущими и выполняют только вспомогатель­ные функции защиты трубопроводов и механизмов от попадания грязи, устройства отсеков для инструмента и т. п.

В машинах средней мощности платформу, как правило, изготовляют из двух частей (рисунок 9.1, б). На передней части устанавливают рабочее оборудование и механизмы, а на хвостовой, им щей отсеки для противовеса, размещают силовое оборудование.

Платформы машин большой мощности (рисунок 9.1, в) обычно имеют три части (ЭШ-14/75) и более (ЭШ-15/90).

При разбивке платформы на части или секции учитывают как требования технологии изготовления каждой части, так и возмож­ности ее транспортирования.

Элементы платформы этих машин, в особенности в последних моделях шагающих экскаваторов, конструктивно составляют одно целое с надстройкой. Крайние продольные балки платформы одно­временно являются и нижним поясом вертикальных ферм над­стройки.

Поворотные платформы экскаваторов и кранов представляют собой сложные конструкции, а точный расчет их весьма трудо­емок. На практике обычно пользуются приближенными методами расчета. В них платформу рассматривают как балочную сетчатую конструкцию. При определении параметров балок, когда имеется настил, принимают ширину полки балки равной 25—30 толщинам этого настила.

На рисунке 16.2 представлены схемы наиболее распространенных в настоящее время поворотных платформ экскаваторов и кранов. " схемах а, б, в и д — катковая поворотная платформа, а в схе­ме г — роликовое или шариковое опорно-поворотное устройство. Платформа от опрокидывания относительно нижней рамы в схемах а, б и д удерживается центральной цапфой, в схеме в катками-захватами, а в схеме г роликовым (шариковым) опорным кругом.

Рисунок 14.26. Расчетные схемы поворотных платформ:

А и б - с катками и центральной цапфой; в – с катками- захватами; г – с роликовым или шариковым кругом; д – с катками и центральной цапфой

Выбор расчетных нагрузок и расчетных схем при этом зависит от вида рабочего оборудования, а также механизма передвиже­ния машины.

Как установлено исследованиями, наибольшие нагрузки на платформу экскаваторов и кранов действуют при копании (оборудование лопаты) или при подъеме груза (оборудование крана), а также во время неустановившегося режима в процессе поворота на выгрузку. В первых двух случаях на платформу действуют вертикальные нагрузки, а в последнем — горизонтальные. При шагающем ходовом оборудовании в дополнение к этому необхо­димо рассчитывать платформу также и на нагрузки от шагания. Расчет поворотных платформ состоит из двух самостоятельных частей: проектного расчета, когда необходимо определить наиболее оптимальные параметры основных элементов платформы, и про­верочного расчета, когда требуется проверить напряженное со­стояние в точках опасных сечений элементов платформы.