4.变幅机构

变幅机构1变幅机构2变幅速度----稳定运动时从最大幅度到最小幅度变幅的平均速度变幅机构3§4－1变幅机构的分类分非工作性变幅：例汽车、轮胎、履带起重机。工作性变幅：例门座起重机。1．按变幅的作用分变幅机构4（1）非工作性的（2）工作性的（与生产率无关）（与生产率有关）作用：调整位置带货变幅变幅次数：少频繁变幅速度：较低较高结构：简单、紧凑较复杂2、按变幅系统结构特点来分:简单臂架式,平衡式变幅臂架变幅机构5（1）简单臂架式优点：简单、轻便缺点：a.货物和臂架重心位置会升降，使驱动功率↑，操作不便b.变幅绳受力大R货·l货＋G臂·l臂P=———————rP↑→d绳↑→D卷↑→i↑→减速器尺寸大n卷=V绳/πD↑i↑=n电/n卷↓变幅机构62）平衡式变幅机构（带货变幅）含义：a.臂架自重可以平衡b.货物在变幅过程中近似走水平优点：(1)大大减少变幅功率；(2)易掌握货物落点，从而达到快速装卸要求。变幅机构7§4－2臂架系统自重平衡的方法一、不变重心平衡原理（1）尾重法条件：a.下铰点在G臂和G重的连线上b.G臂·r臂＝G重·r重优点：简单、可靠，达到完全平衡，尾部半径↓（只要G重↑→r重↓）缺点：机房布置困难对整机的稳定性不利G重↑→自重↑→轮压↑变幅机构8•（2）对重后移的方法•条件：CO∥O1gOabO1为平行四边形•G臂.CO=G重.O1g••∵CO//O1gΔO1dg∽ΔcdO•∴两α角相等•合成重心将固定在cg连线上的d点•特点：有利于布置•整体稳定性好――∵对重后移•G重仍然很大变幅机构9二、移动重心平衡原理①杠杆―活动对重法原理：臂架位能的增加值=对重位能的减少值，即系统总位能保持不变。关键：选择合适的对重杠杆尺寸及对重的重量。特点：几何尺寸来保证可减轻对重重量，但不可能做到绝对平衡。②拉索―活动对重法关键：(1)合适选择G重与导向滑轮位置；(2)G重·r·Sin=G臂·r臂拉索张力S=G重·Sin变幅机构10③拉索―曲线导轨活动对重法关键：(1)正确选择G重；(2)根据系统在任意位置平衡来设计曲线导轨。可以做到绝对平衡,但钢丝绳磨损大。变幅机构11•三、无对重平衡原理•A.椭圆轨原理•x=ADcosф=lcosφ•y=BDsinф=l/2sinф•xy•cosф=___sinф=____•ll/2•x2/l2+y2/(l/2)2=1•D点是按椭圆轨迹运动，重心B在X轴上运动。•此外2∠1＋2∠2＝180°•∴∠1＋∠2＝90°•∴B点在X轴上运动变幅机构12B.平行四联杆组合臂架图中：OC∥AS；CD∥OE；OC=CDOE=AE=BE合成重心在变幅过程中沿水平线OD移动。变幅机构13§4－3货物升降的补偿一、起升绳补偿法：1、滑轮组补偿法：由起升绳绕绳系统及时放出或收入一定的长度来补偿变幅过程中货物升降高度。要求：a.（l1-l2）m补=hb.使Q与m补Q的合力R货通过下铰点O关键：在于选择上转柱导向滑轮的位置变幅机构14变幅机构152、平衡轮补偿法•要求：AB＋BC－（A’B’＋B’C）≈h•优点：结构简单，钢丝绳磨损小•缺点：构造上难以合理布置，即B点既作为活动对重，又要作为平衡轮有困难。•用于较大起重量优点：构造简单，易获得较小的最小幅度及很高的起升高度缺点：起升绳磨损快，小幅度时起升绳的自由长度大→货物偏摆大近似走水平，用于小起重量变幅机构16二、组合臂架补偿法•（1）刚性拉杆――直线象鼻梁结构•组成：主臂架、象鼻梁、拉杆、人字架•原理：臂架端点走双叶曲线，使双叶曲线的直线部分位于起重机的工作幅度之内。•优点：绳磨损小，货物偏摆小•缺点：结构复杂、迎风面积大，近似走水平。•适合于中大起重量的起重机•（2）挠性拉索――曲线象鼻梁结构•原理：曲线部分按臂架走水平设计•∴能严格走水平•但拉索的调整十分重要变幅机构17(3)平行四边形组合臂架AS=lAB=BS=l/2AE=EB=EO=CS=l/4OC=ES=3l/4∴OESC为平行四边形，BS∥OCBS/OC=DS/CD=2/3∴只要取CD=OC=3l/4,D点位于水平线上变幅机构18•（4）椭圆规补偿原理•起升绳通过臂架下端的滑轮绕上臂架端部的滑轮，由于臂架的重心（处于臂架长度的1/2处）沿水平线移动，所以吊重可以水平线移动。变幅机构19§4－4变幅机构的主要传动型式和驱动功率一、非平衡式变幅机构――绳索滑轮组传动特点：简单、自重轻，适用于流动式起重机注意：1.小幅度时的安全问题――防险拉索2.单向受力,不能用于平衡式变幅臂架二、平衡式变幅机构的传动1．齿条传动优点：制造简单、安装方便缺点：开式传动，磨损大，需防止超越行程变幅机构202、螺杆螺母传动优点：结构紧凑，传动平稳，适用于大起重量缺点：螺杆不能受弯，效率较低，必须注意润滑问题，需防止超行程滚珠螺杆效率高（0.9～0.96），但对加工要求高3、扇形齿轮传动优点：尾部尺寸小，有可能放下臂架保养缺点：开式传动，制造安装麻烦变幅机构214.曲柄连杆传动优点：不会超越行程，驱动装置可装在机房内缺点：减速装置尺寸大、重量大5.液压传动优点：结构最紧凑，重量最轻，工作平稳缺点：制造、维修、安装要求高6．各种传动方式的重量比较见表4－1变幅机构22三、变幅功率1、非平衡式变幅臂架的变幅功率G臂l臂+R货l货Pmax=__________________RPmaxV绳N静=_______________(KW)1000m幅η幅式中：V绳――变幅钢丝绳的速度m/sm幅――变幅滑轮组倍率η幅――变幅机构总效率（包括变幅卷筒，传动装置，变幅滑轮组等的效率）变幅机构232．平衡式变幅臂架的变幅功率（以齿条传动为例）①齿条力T齿＝T货＋T臂＋T偏＋T风＋T离＋T摩T货――货物未严格走水平所产生的力T臂――臂架未严格平衡所产生的力T偏――货物偏摆力T风――风力Ⅰ类载荷T离——离心力T摩――铰节点的摩擦力变幅机构24各力的计算都与力矩有关。举T货为例（齿轮齿条传动）T货·r2＝R1·r1∴T货＝R1·r1/r2变幅机构25②均方根力选电机时，按电机发热条件计算，电机有一定的过载能力从Rmax→Rmin时∵各点的力是不相等的（以T货为例R1r1r2都在变化）一般取8～9个幅度位置点，取均方根T均方根＝√(T12t1+T22t2+……+Tr2ti)/t0式中：r――所取的幅度位置点数Ti――两个点之间的平均力ti――Ti作用的时间t0――从Rmax→Rmim的变幅时间变幅机构26(3)齿条速度ΔL条V变幅V条＝__________________米/秒（Rmax-Rmim）×60(4)变幅功率T均方根·V条N静＝___________（KW）1000η幅η幅――变幅机构效率3、制动器要求：出现最大载荷时能刹住车，出现最小载荷时不制动过猛。∴采用二级制动器（第一级制动器2～4秒以后，第二级制动器开始动作）变幅机构27变幅机构28变幅机构29变幅机构30变幅机构31变幅机构32变幅机构33变幅机构34变幅机构35变幅机构36变幅机构37变幅机构38变幅机构39变幅机构40