Вплив жорсткості пружини на ефективність пружинно-гідравлічного гальма

Abstract

У статті розглянуто конструкцію нового гальма кранів – пружинно-гідравлічного. Наукова ідея створення пружинно-гідравлічного гальма: гальмівний момент створюється не за рахунок сил тертя гальмівного пристрою, а за рахунок сили стиску пружини, яка в гальмівному пристрої сприймає кінетичну енергію руху крана. Запропонована конструктивна схема пружинно-гідравлічного гальма та описано принцип його дії. Для запропонованої конструкції гальма проведено дослідження роботи гальма з різними типами пружин. Дослідження проводилося за допомогою трьохмасової динамічної моделі, що враховує використання пружинно-гідравлічного гальма в конструкції механізму пересування крану. Шляхом вирішення системи диференційних рівнянь чисельним методом, що описують динамічну модель крану при гальмуванні, досліджено вплив пружин різних жорсткостей з лінійною характеристикою, які встановлюються в гальмо на величину динамічних навантажень в металоконструкції та приводі мостового крану. При дослідженні приймалися пружини з діапазоном жорсткостей від 1000 Н/м до 18000 Н/м. Для кожного розрахунку визначався характер зміни сил, що діють на привід й металоконструкцію крана та знаходилась максимальна величина динамічних навантажень з контролем величини часу та шляху гальмування. Окремо проведені дослідження складеної пружини, що має три жорсткості та оцінено її роботу при встановленні в гальмо. При переході на більшу жорсткість спостерігається сплеск динамічних сил, але така конструкція дозволяє суттєво зменшити габаритні розміри пружинно-гідравлічного гальма. З огляду запропонованої конструкції та проведених досліджень надано рекомендації, щодо вибору жорсткостей пружин для пружинно-гідравлічного гальма.