Способ определения мощности привода механизма передвижения мостового крана при учете трения качения
Loading...
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
RUS: При расчете мощности привода мостового крана одним из основных параметров является величина сопротивления его перемещению. Одной из важных составляющих сопротивления передвижению является трение качения колеса о рельс. В работе необходимо определить зависимость величин статического(динамического) сопротивления передвижению мостового крана на прямолинейном участке пути от положения тележки в пролете и исследовать влияние величин сопротивления на износ реборд колес. Методика. Используя аналитические зависимости для определения коэффициента трения качения, зависящего от величины полуширины пятна контакта между колесом и рельсом, предложен усовершенствованный способ расчета необходимой мощности привода крана. Результаты. С помощью предложенного способа расчета мощности построены графические зависимости нагрузок на колеса крана, величины коэффициента трения качения колес, сопротивления передвижению крана от положения тележки на пролете. В результате анализа полученных графиков установлено, что мощность двигателей, полученная предложенным способом, оказывается выше, чем рекомендуемая существующими нормативами. Приведена уточненная формула определения полного коэффициента трения скольжения, учитывающего трение реборд колес о рельс. Построены графические зависимости такого коэффициента трения и суммарного сопротивления движению крана от положения тележки крана. Научная новизна. Учеными предложен усовершенствованный способ определения необходимой мощности двигателей мостового крана, который учитывает влияние трения качения колес о рельс и положение тележки в пролете. Приведена уточненная формула для определения коэффициента трения скольжения, учитывающего трение реборд колес о рельс. Построены графические зависимости такого коэффициента трения и суммарного сопротивления движению крана от положения тележки крана. Практическая значимость. Применение предложенного способа определения мощности привода крана позволяет более точно определять ее значения, учитывая при этом полное сопротивление трения качения колес с ребордами о рельс. Такой подход дает возможность более качественного подбора элементов механизма передвижения мостового крана.
UKR: При розрахунку потужності приводу мостового крана одним із основних параметрів є величина опору його переміщенню. Однією з важливих складових опору пересуванню є тертя кочення колеса по рейці. У роботі необхідно визначити залежність величин статичного (динамічного) опору пересуванню мостового крана на прямолінійній ділянці шляху від положення візка в прольоті та дослідити вплив величин опору на знос реборд коліс. Методика. Використовуючи аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення, що залежить від величини півширини плями контакту між колесом і рейкою, запропоновано удосконалений спосіб розрахунку необхідної потужності приводу крана. Результати. За допомогою запропонованого способу розрахунку потужності побудовані графічні залежності навантажень на колеса крана, величини коефіцієнта тертя кочення коліс, опору пересуванню крана від положення візка на прольоті. У результаті аналізу отриманих графіків встановлено, що потужність двигунів, отримана запропонованим способом, виявляється вищою, ніж рекомендована існуючими нормативами. Наведена уточнена формула визначення повного коефіцієнта тертя ковзання, що враховує тертя реборд коліс по рейці. Побудовано графічні залежності такого коефіцієнта тертя та сумарного опору руху крана від положення візка крана. Наукова новизна. Вченими запропоновано удосконалений спосіб визначення необхідної потужності двигунів мостового крана, який враховує вплив тертя кочення коліс по рейці та положення візка в прольоті. Наведена уточнена формула для визначення коефіцієнта тертя ковзання, що враховує тертя реборд коліс по рейці. Побудовано графічні залежності такого коефіцієнта тертя та сумарного опору руху крана від положення візка крана. Практична значимість. Застосування запропонованого способу визначення потужності приводу крана дозволяє більш точно визначати її значення, враховуючи при цьому повний опір тертя кочення коліс із ребордами по рейці. Такий підхід дає можливість більш якісного підбору елементів механізму пересування мостового крана.
ENG: The value of drive resistance to its movement is the main parameter at calculating the drive power of bridge crane. The value of the wheel rolling friction on the rails is one of the important parts of the resistance to movement. It is necessary to determine the dependence of static (dynamic) quantities of resistance to the bridge crane movement on a straight section of the track from the position of the bogie in the span, and explore the influence of the wheel flanges resistance for wear. Methodology. Using the analytical dependences for determining the rolling friction coefficient, that depends on the size of the half-width of the contact between the wheel and rail, the improved method for calculating the required drive power of the crane was proposed. Findings. With the proposed method of power calculation the characteristic curve of the crane wheel loads, the coefficient of rolling friction of the wheels and the crane resistance to movement from the position of the bogie on span were built. In the result of graphs analysis it was found that the engine power, obtained by the proposed method is higher than the recommended by the existing standards. The more precise formula for determining the total coefficient of sliding friction that takes into account the friction of wheel flanges on the rail is given. The characteristic curves of such coefficient of friction and the total resistance to movement of the position of the crane bogie were built. Originality. The scientists proposed an improved method of determining the required engine power of bridge crane, which takes into account the effect of rolling friction of the wheels on the rails and the bogie in the span. The improved formula for determining the coefficient of friction that takes into account the friction wheel flanges of the rail was given. The characteristic curve of this coefficient of friction and the total resistance movement of crane from the position of the crane bogie were built. Practical value. The application of the proposed method of determining the driving power of the crane allows determining its value more precisely, taking into account the impedance of the rolling friction of the wheels on the rails with a flanged on the rails. This approach enables better selection of elements of the mechanism of the bridge crane movement.
UKR: При розрахунку потужності приводу мостового крана одним із основних параметрів є величина опору його переміщенню. Однією з важливих складових опору пересуванню є тертя кочення колеса по рейці. У роботі необхідно визначити залежність величин статичного (динамічного) опору пересуванню мостового крана на прямолінійній ділянці шляху від положення візка в прольоті та дослідити вплив величин опору на знос реборд коліс. Методика. Використовуючи аналітичні залежності для визначення коефіцієнта тертя кочення, що залежить від величини півширини плями контакту між колесом і рейкою, запропоновано удосконалений спосіб розрахунку необхідної потужності приводу крана. Результати. За допомогою запропонованого способу розрахунку потужності побудовані графічні залежності навантажень на колеса крана, величини коефіцієнта тертя кочення коліс, опору пересуванню крана від положення візка на прольоті. У результаті аналізу отриманих графіків встановлено, що потужність двигунів, отримана запропонованим способом, виявляється вищою, ніж рекомендована існуючими нормативами. Наведена уточнена формула визначення повного коефіцієнта тертя ковзання, що враховує тертя реборд коліс по рейці. Побудовано графічні залежності такого коефіцієнта тертя та сумарного опору руху крана від положення візка крана. Наукова новизна. Вченими запропоновано удосконалений спосіб визначення необхідної потужності двигунів мостового крана, який враховує вплив тертя кочення коліс по рейці та положення візка в прольоті. Наведена уточнена формула для визначення коефіцієнта тертя ковзання, що враховує тертя реборд коліс по рейці. Побудовано графічні залежності такого коефіцієнта тертя та сумарного опору руху крана від положення візка крана. Практична значимість. Застосування запропонованого способу визначення потужності приводу крана дозволяє більш точно визначати її значення, враховуючи при цьому повний опір тертя кочення коліс із ребордами по рейці. Такий підхід дає можливість більш якісного підбору елементів механізму пересування мостового крана.
ENG: The value of drive resistance to its movement is the main parameter at calculating the drive power of bridge crane. The value of the wheel rolling friction on the rails is one of the important parts of the resistance to movement. It is necessary to determine the dependence of static (dynamic) quantities of resistance to the bridge crane movement on a straight section of the track from the position of the bogie in the span, and explore the influence of the wheel flanges resistance for wear. Methodology. Using the analytical dependences for determining the rolling friction coefficient, that depends on the size of the half-width of the contact between the wheel and rail, the improved method for calculating the required drive power of the crane was proposed. Findings. With the proposed method of power calculation the characteristic curve of the crane wheel loads, the coefficient of rolling friction of the wheels and the crane resistance to movement from the position of the bogie on span were built. In the result of graphs analysis it was found that the engine power, obtained by the proposed method is higher than the recommended by the existing standards. The more precise formula for determining the total coefficient of sliding friction that takes into account the friction of wheel flanges on the rail is given. The characteristic curves of such coefficient of friction and the total resistance to movement of the position of the crane bogie were built. Originality. The scientists proposed an improved method of determining the required engine power of bridge crane, which takes into account the effect of rolling friction of the wheels on the rails and the bogie in the span. The improved formula for determining the coefficient of friction that takes into account the friction wheel flanges of the rail was given. The characteristic curve of this coefficient of friction and the total resistance movement of crane from the position of the crane bogie were built. Practical value. The application of the proposed method of determining the driving power of the crane allows determining its value more precisely, taking into account the impedance of the rolling friction of the wheels on the rails with a flanged on the rails. This approach enables better selection of elements of the mechanism of the bridge crane movement.
Description
В. Богомаз: ORCID 0000-0001-5913-2671; Л. Бондаренко: ORCID 0000-0001-6602-2745; К. Главацкий: ORCID 0000-0002-3353-2543; К. Сокол: ORCID 0000-0002-2073-7881
Keywords
мостовой кран, трение качения, реборда, мощность, привод, тележка, мостовий кран, тертя кочення, потужність, привід, візок, bridge crane, rolling friction, flange, power, drive, bogie, КВПС, КПММ
Citation
Богомаз В. Н., Бондаренко Л. Н., Главацкий К. Ц., Сокол К. А. Способ определения мощности привода механизма передвижения мостового крана при учете трения качения. Наука та прогрес транспорту. 2015. № 5. С. 123–131. DOI: 10.15802/stp2015/55335.