Проверка устойчивости крана при номинальных нагрузках

Реальные условия эксплуатации крана предполагает учет следующих нормативных нагрузок: нагрузки от силы тяжести номинального груза и силы тяжести крана, нагрузку от ветра рабочего состоянии, динамические нагрузки при повороте крана и при подъеме номинального груза. Влияние уклона опорной поверхности на устойчивость крана при работе на выносных опорах не учитывают.

Расчетное положение при проверке грузовой устойчивости показано на рис. 2.7. Грузовую устойчивость автомобильного крана, работающего на выносных опорах, проверяют по (2.8). Коэффициент т0 определяют по (2.10; 2.11).

Коэффициент перегрузки к, учитывающий влияние случайных составляющих нагрузок, при расчете грузовой устойчивости, определяют по формуле

к = 1 + К] К2, (2.20)

где К] - коэффициент надежности при выполнении работ, не оговоренных особыми условиями, принимают Ki= 5;

К2 - коэффициент изменчивости нагрузки:

Мон - опрокидывающий момент составляющих нормативных нагрузок:

Мон = Мгрн + Мвкн + Мвгн. (2.22)

Расчетное положение автокрана при проверке грузовой устойчивости

Рис. 2.7. Расчетное положение автокрана при проверке грузовой устойчивости

Нормативную составляющую веса груза Мгрн = Сгр Ьгр определяют исходя из грузоподъемности крана при заданном значении вылета.

Нормативную составляющую ветровой нагрузки FBi на i-ю часть крана и груз Сгр определяют как статическую составляющую по ГОСТ 1451-77. Момент от нормативной составляющей ветровых нагрузок на кран вычисляют по формуле

MeKH=YFeihh (2.23)

где Fei = qo S, кс ту - сила давления ветра на рассматриваемую часть крана; hj - высота расположения центра давления ветра рассматриваемой части; qo = 125 Па - нормативное давление ветра рабочего состояния;

S, - наветренная площадь элемента крана, ограниченная его контуром;

кс - коэффициент сплошности элемента конструкции крана;

п, - поправочный коэффициент, зависящий от высоты рассматриваемого элемента крана над уровнем земли.

Момент от нормативной ветровой составляющей на груз вычисляют по формуле

Мвгн. = Fezhs, (2.24)

где hz- высота точки подвеса грузового крюка над опорным контуром. Наветренную площадь груза в зависимости от грузоподъемности принимают по табл. 2.6.

Таблица 2.6

Расчетная наветренная площадь груза

Gzp, т

10

16

25

32

40

63

Szp, м2

10

14

18

20

22

28

Среднеквадратичные отклонения случайных составляющих нагрузок учитывают следующие моменты:

хMsi2 = Mszp2+ MseK2 + Mse2+ Msn2+ Msep2, (2.25)

где Mszp - момент от среднеквадратичного отклонения случайной составляющей веса груза.

Mszp = KcI-MzpH. (2.26)

кС1 принимают для автомобильных кранов при грузоподъемности до Ют, кС]= 0,05; при грузоподъемности до 25 т - кс/ = 0,04; при грузоподъемности свыше 25 т - kci = 0,03.

MseK - момент от среднеквадратичного отклонения случайной составляющей ветровой нагрузки на кран.

MseK= 1,25 кпсввкн. (2.27)

кпсв - коэффициент пульсации ветра. Для автомобильных кранов без гуська к„св = 0,12.

Msez - момент от среднеквадратичного отклонения случайной составляющей ветровой нагрузки на груз.

MseK = 0,l Мвгн. (2.28)

- момент от среднеквадратичного отклонения динамической нагрузки при работе механизма подъема.

Msnz = Kdn-MzpH, (2.29)

где Кдп - коэффициент динамичности.

Лч (2.30)

8 V -Л,

Ao= GKp- h4mK+ Gep- 1ггр - потенциальная энергия системы "кран-груз";

Jo = (GKp/g)(a2+hlimK2 )+(Gep/g)(b2+h3p2) - момент инерции системы "кран-груз" относительно ребра опрокидывания;

кр - коэффициент режима включений механизма подъема груза, численно равен индексу режима работы крана. Для автомобильных кранов минимальное значение кр = 4, максимальное кр = 8.

>гр - скорость подъема (опускания) груза;

ку коэффициент управления. Для автомобильных кранов с гидравлическим приводом ку = 0,45.

Msep - момент от среднеквадратичного отклонения динамических нагрузок, возникающих при работе механизма поворота. Для автомобильных кранов

Msep=0,08Gep-hep. (2.31)

Построение грузовысотной характеристики крана

Грузовысотную характеристику крана строят в координатах: вылет груза Ьгр - высота крюковой обоймы Нко и допустимая грузоподъемность Q?p из условия постоянства грузового момента при любом вылете груза

Мгр= Qsp'Lzp— COnSt.

При этом принимают отсутствие воздействия дополнительных нагрузок от ветра, сил инерции, уклона опорной поверхности. Коэффициент запаса устойчивости ку в этом случае должен быть не менее ку > 1,4, Вычисленную величину допустимой грузоподъемности отмечают непосредственно на кривой высоты подъема для соответствующего вылета груза. Расчетная схема крана для построения грузовысотной характеристики показана на рис. 2.8. Конструктивные параметры для расчета следует принимать по полученной расчетной схеме проектируемого крана в соответствии с рис. 2.1.

Определение параметров грузовысотной характеристики начинают от горизонтального положения стрелы при р - 0 и через каждые 10° определяют согласно расчетной схеме следующие параметры: вылет груза Ьгр, высоту крюковой обоймы hK0, массу поднимаемого груза тгр. Результаты вычислений оформляют по форме табл. 2.7.

Таблица 2.7

Табличная грузовая характеристика

Параметры

Угол наклона стрелы B°

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Ьгр = lc- cos/3 - гшс - d, м

hK0 = йшс + lc sin/3 -ln, м

т = G„. (rlim + d) + Gc(rluc+d-lccos/?) т m'p 1,4g (lc cosfi-r^-d)

По полученным значениям параметров строят графическую характеристику. Грузовысотную характеристику крана строят для минимальной и для максимальной длины стрелы. Пример графической грузовысотной характеристики крана КС-55716А показан на рис. 2.9.

Схема крана для построения грузовысотной характеристики

Рис. 2.8. Схема крана для построения грузовысотной характеристики

Рис. 2.9. Грузовысотная характеристика крана КС-55716А

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >