Механизм изменения вылета крюка применяется у большинства кранов, у одноковшовых экскаваторов и у некоторых видов погрузчиков.
Назначение механизма — изменять наклон стрелы, закрепленной шарнирно у основания, путем подъема или опускания ее головной части, а также обеспечивать удержание стрелы с грузом в заданном наклонном положении. У стреловых кранов при изменении наклона стрелы меняется не только вылет крюка, но и высота подъема крюка.
У большинства машин вылет крюка изменяется при сокращении или увеличении расстояния между обоймами полиспаста (рис. 50,а), подвижная обойма 2 которого закреплена на головной части стрелы /, а неподвижная 3 прикреплена к стойке 4 на поворотной части машины. Тяговый конец канатного полиспаста наматывается на барабан 5 стрелоподъемной лебедки.
У некоторых кранов изменение вылета крюка осуществляется только при ненагруженном состоянии. Такое изменение вылета крюка называется установочным.
У машин с гидравлическим приводом изменение вылета крюка осуществляется при помощи гидроцилиндров 6 (рис. 50,6). Преимуществом такого устройства является возможность обеспечивать плавное трогание с места и плавную остановку стрелы.
Рис. 50. Схемы механизмов подъема стрелы
а — кзнатно-полиспастный; б — гидравлический; в — винтовой; г — реечный; д — секторный
Встречаются также механизмы изменения вылета крюка: винтовые (рис. 50,в), реечные (рис. 50,г) и секторные (рис. 50,5).
Натяжение стрелового полиспаста 5П (рис. 51), опорные реакции в шарнире стрелы X и У и усилие, сжимающее стрелу Scm, являются величинами переменными и зависящими при неизменных внешних нагрузках от угла наклона стрелы.
Влияние центробежных- сил при вылете крюка до 25 м и числе оборотов в 1 мин менее одного можно не учитывать ввиду их незначительной величины.
Инерционные силы груза и грузовой обоймы, ветровое давление на груз и массу стрелового полиспаста можно считать приложенными к оголовку стрелы.
Численные значения нагрузок зависят от конструкции крана, наветренных площадей, скоростей и т. д.
Рис. 51. Расчетная схема канатно-полиспастного подъема стрелы
После определения численного значения нагрузок, действующих на стрелу, и координат точек их приложения может быть найдено усилие натяжения стрелового полиспаста 5стр.п по' уравнению моментов относительно оси О опорного шарнира стрелы (см. рис. 51).
При установившемся движении (т. е. без влияния инерционных нагрузок):
хмп
натяжение стрелового полиспаста
где I — проекция длины стрелы LCt на горизонталь; 1[ — расстояние от шарнира подвески стрелы до центра тяжести стрелы; 12 — плечо приложения силы натяжения стрелового полиспаста и сбегающей ветви каната грузового полиспаста по отношению к оси шарнира стре-
натяжение сбегающей ветви каната грузового полиспасту
та, разгружающее стреловой полиспаст; т — кратность полиспаста.
Натяжение стрелового полиспаста будет тем больше, чем меньше угол наклона стрелы.
Для определения натяжения полиспаста в период неустановившегося движения стрелы при изменении вылета
Рис. 52. Схемы стрелового устройства для спрямления траектории груза
1 — стрела; 2 — хобот с копиром; 3 — гибкая оттяжка; 4 — подъемный канат; 5 — противовес
крюка приведенную формулу следует дополнить значениями инерционных нагрузок от массы стрелы.
Влияние инерционных сил массы груза учитывается в том случае, если при увеличении угла наклона стрелы происходит одновременно и подъем груза.
У стрелового крана, у которого подъем груза и изменение вылета крюка осуществляются отдельными лебедками, кинематически не связанными между собой, при изменении вылета крюка одновременно изменяется положение груза по высоте (его подъем или опускание) и, следовательно, получается непроизводительный расход мощности и траектория движения груза криволинейная.
Для выпрямления траектории движения груза при изменении вылета крюка применяются различные устройства, в том числе стрела с хоботом, имеющим криволинейную поверхность, по которой обкатывается оттяжка (рис. 52, а, б). У башенных кранов выполаживание достигается закреплением холостой ветви грузоподъемного каната на стрелоподъемной лебедке, соответствующая часть которого выполнена конической (см. § 43 и рис. 92).
