Расчет длины выбранных стропов и подбор диаметра тросов
Расчет длины выбранных стропов и подбор диаметра тросов следует производить для наибольшего по массе и габаритам конструктивного элемента из группы конструкций, для подъема которых будет использоваться строп.
Расчет стропов рекомендуется выполнять по разрывному усилию, а
подбор диаметра троса по приложению Н.
Усилие, возникающее в одной ветви стропа, определяется по формуле:
где S - усилие, возникающее в одной ветви, кН;
ϕ - угол отклонения от вертикали, допускается не более 450;
Q - масса поднимаемой конструкции, т;
m- количество ветвей стропа;
М - коэффициент зависящий от угла наклона ветвей к вертили (при ϕ =0 М=1; при ϕ =30º М=1,15; при ϕ =М=1,42).
Затем определяется разрывное усилие в ветви стропа по формуле:
где P - разрывное усилие в ветви стропа, кН;
α - коэффициент запаса прочности (принимается для стропа с инвентарными грузозахватами α=6, для стропов с креплением груза обвязкой α =8).
Определив разрывное усилие, по приложению Н выбираем тип и диаметр каната.
Расчет грузовой устойчивости самоходных и башенных кранов
Безопасная эксплуатация грузоподъемных механизмов при выполнении монтажных работ обеспечивается правильным выбором параметров кранов и их устойчивостью.
Расчет грузовой устойчивости крана, когда возможно его опрокидывание вперед в сторону стрелы и груза, ведется в соответствии со схемами, показанными на рисунках 19 и 20.
Рис. 19 – Расчетная схема грузовой устойчивости крана с грузом
Q - масса наибольшего рабочего груза; a - расстояние от оси вращения платформы крана
до центра тяжести наибольшего рабочего груза, подвешенного к крюку; b - расстояние от
оси вращения платформы крана до ребра опрокидывания крана; G - масса крана; с - расстояние от оси вращения платформы крана до его центра тяжести; б - угол наклона пути крана; h1- расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки
опорного контура; h - расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура; H − расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза
Рис.20 Расчетная схема грузовой устойчивости башенного крана
Q - масса наибольшего рабочего груза; b - расстояние от оси вращения платформы крана до ребра опрокидывания крана; G - масса крана; h1 - расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура; h - расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура; H - расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза
Грузовая устойчивость крана обеспечивается, если выполняется условие:
где KГ - коэффициент грузовой устойчивости, принимаемый для горизонтального пути без учета дополнительных нагрузок равным 1,4; при наличии дополнительных нагрузок (ветра, инерционных сил) и влияния наибольшего допускаемого уклона пути − 1,15;
M Г - грузовой момент, создаваемый рабочим грузом относительно ребра опрокидывания (точка «О»), Н⋅м;
MП - момент всех прочих (основных и дополнительных) нагрузок, действующих на кран относительно того же ребра опрокидывания, с учетом наибольшего допускаемого уклона пути, Н⋅м.
Возникающий грузовой момент может быть рассчитан по формуле:
где Q - масса наибольшего рабочего груза (грузоподъемность), кг;
a - расстояние от оси вращения платформы крана до центра тяжести
наибольшего рабочего груза, подвешенного к крюку, при установке крана на горизонтальной плоскости, м;
b - расстояние от оси вращения платформы крана до ребра опрокидывания
крана, м.
Удерживающий момент, возникающий от действия основных и дополнительных нагрузок, может быть рассчитан по соотношению, Н⋅м:
где МСM - восстанавливающий момент от действия собственной массы крана, Н⋅м.
где GK - масса крана, кг;
с - расстояние от оси вращения платформы крана до его центра тяжести, м;
δ − угол наклона пути крана, град (для передвижных стреловых кранов, а
также кранов-экскаваторов δ = 3о
- при работе без выносных опор и δ=1,5°
- при работе с выносными опорами; для башенных кранов δ = 2°
- при работе на временных путях и δ = 0°
- при работе на постоянных путях);
МУK − момент, возникающий от действия собственной массы крана при уклоне пути, Н⋅м:
где h1 - расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;
МЦС - момент от действия центробежных сил, Н⋅м:
где n - частота вращения крана вокруг вертикальной оси, мин-1;
h - расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;
H - расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза
(при проверке на устойчивость груз приподнимают над землей на 0,2...0,3 м), м;
МИT - момент от силы инерции при торможении опускающегося груза, Н⋅м:
где х - скорость подъема груза (при наличии свободного опускания груза
расчетную скорость принимают равной 1,5 м/с), м/с;
фT - время неустановившегося режима работы механизма подъема (время
торможения груза), с;
МВЕТ - ветровой момент, Н⋅м:
где МВK - момент от действия ветровой нагрузки на подвешенный груз, Н⋅м;
WК - ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен кран, на наветренную площадь крана, Н;
WГ - ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен кран, на наветренную площадь груза, Н. Нормативные значения ветрового давления в зависимости от ветрового района (по карте ветрового районирования согласно приложению 5 СНиП 2.1.07-85) приведены в таблице 1.1.)
Предполагается, что ветровая нагрузка WК приложена к центру тяжести крана, а WГ - к центру тяжести груза.
Величины ветровых нагрузок WК и WГ могут быть определены по формулам, Н:
q - скоростной напор, принимаемый в зависимости от района работы крана (таблица 1.1), Па;
FК - наветренная поверхность крана, м2, которая определяется площадью FKK, ограниченной контуром крана, и степенью заполнения этой площади элементами решетки бК , м2;
где бK - коэффициент заполнения контура крана (для сплошных конструкций бK = 1, для решетчатых конструкций бK = 0,3…0,4);
FГ − наветренная площадь груза, м2. Определяется по действительной площади наибольших грузов, поднимаемых краном.
При расчете крана на устойчивость его технические и геометрические характеристики могут быть взяты из справочной литературы.