Определение удерживающего момента, Нм

Общие сведения об устойчивости крана

Устойчивость – это способность крана противодействовать опрокидывающим его моментам от силы тяжести поднимаемого груза, ветровой нагрузки, собственного веса элементов крана, динамических нагрузок и уклона.

Устойчивость крана определяют для наиболее неблагоприятных условий его работы.

Ребро опрокидывания – линия, относительно которой может произойти потеря устойчивости.

При проверке устойчивости определяют коэффициент устойчивости машины и сравнивают его с допустимым значением.

М_в – восстанавливающий момент

М_опр – опрокидывающий момент.

Для кранов определяют грузовую и собственную устойчивость машины и сравнивают ее с допустимыми значениями при подъеме максимального груза с учетом всех допустимых воздействий (уклон, ветер, инерция).

К_у 1,15 (с учетом всех нагрузок)

К_у 1,4 (с учетом основных нагрузок)

Расчет устойчивости производится для следующих случаев: при работе крана с грузом (грузовая устойчивость), нерабочего состояния (собственная устойчивость), внезапного снятия нагрузки с крана (обрыв груза), монтажа (демонтажа) крана.

Грузовая устойчивость – способность крана при работе противостоять действию всех внешних нагрузок, стремящих опрокинуть его в сторону стрелы.

Собственная устойчивость – способность крана в нерабочем состоянии противостоять действию нагрузок с учетом наклона пути и силы ветра, стремящегося опрокинуть кран в сторону, противоположную стреле.

Для характеристики устойчивости крана применяют коэффициенты грузовой К_гр и собственной К_соб устойчивости, определяемые по правилам и формулам.

Грузовую устойчивость проверяют как для максимального, так и для минимального вылета.

Собственную устойчивость кранов с маневровым изменением вылета контролируют при положении стрелы на максимальном вылете.

Устойчивость кранов с установочным изменением вылета устанавливают для положения, когда стрела поднята до минимального вылета.

Правилами Госгортехнадзора предписывается по окончании работы закрепить краны противоугонными устройствами за рельсы. При этом усилие от закрепления за рельсы при расчете собственной устойчивости не учитывается. Оно идет в запас устойчивости крана.

Задание

1. Ознакомиться с общими сведениями об устойчивости машин.

2. Определить удерживающий (восстанавливающий) момент крана.

3. Определить опрокидывающие моменты:

- от груза

- от сил инерции, возникающих при подъеме груза

- от силы ветра, действующей на кран

- от силы ветра, действующей на груз

- от сил инерции, возникающих при движении крана с грузом.

4. Определить устойчивость крана, работающего на горизонтальной площадке при участии только основных нагрузок.

5. Определить грузовую и собственную устойчивость крана

6. Сделать выводы.

7. Ответить на вопросы теста.

Методика расчета:

Определение удерживающего момента, Нм

М_в = G_кр ((b+c) cos a – h₁ sin a),

где G_кр – вес крана, Н. (G = m g)

b – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м

с – расстояние от оси вращения до центра тяжести крана, м

h₁ – высота центра тяжести, м

α – угол наклона крана, град

М_в =

2. Определение опрокидывающих моментов, Нм

Момент от груза:

М_гр = G_гр (а – b),

где G_гр – вес максимального рабочего груза, Н

а – расстояние от точки подвеса до оси вращения, м

М_гр =

Момент от сил инерции, возникающих при подъеме груза:

М_{гр ин} = G_гр (а – b) ,

Где V – скорость подъема (опускания) груза, м/с

t – время неустановившегося режима работы, с

М_{гр ин} =

Момент от силы ветра, действующей:

на кран: М_{в кр} = F_{в кр} Н,

М_{в кр} =

на груз: М_{в гр} = F_{в гр} Н₁,

М_{в гр} =

Где F_в – сила ветра, действующая на кран (груз), Н

F_в = p K_a K_p S,

р – давление ветра, Н/м²

К_а – коэффициент аэродинамического сопротивления

К_а = 1,4 - для решетчатого тела (кран)

К_а = 1,2 – для сплошного тела (груз)

Н и Н₁ – плечи ветровой нагрузки на кран и груз, м

К_р – коэффициент решетчатости

К_р = 1 – для сплошного тела (груз)

К_р = 0,3 – 0,4 – для решетчатого тела (кран)

S – подветренная площадь крана (груза), м²

F_{в кр} = р К_а К_р S_кp =

F_{в гр} = р К_а К_р S_гр =

F´_{в кр} = р´ K_a K_p S_кp =

Момент от сил инерции, возникающий при движении крана с грузом:

М_гк = h + h₁,

где V₁ – скорость передвижения крана, м/с

t₁ – время неустановившегося режима работы крана, с

h₁ – высота центра тяжести крана, м

h – расстояние от опорной поверхности до точки подвеса груза, м

М_гк =

Момент от центробежных сил, возникающих при вращении поворотной части. М_ц – пренебрегаем.

3. Определяем устойчивость крана, работающего на горизонтальной площадке при участии только основных нагрузок:

К _у1 = ≥ 1,4

K_y1 = ≥ 1,4

Условие выполняется (не выполняется)

4. Определяем грузовую устойчивость крана:

≥ 1,15

М_опр = М_гр + М_{гр ин} + М_гк + М_{в кр} + М_{в гр} =

K_y2 = ≥ 1,15

Условие выполняется (не выполняется)

5. Определяем собственную устойчивость:

К_у3 = ≥ 1,15

K_y3 = ≥ 1,15

Условие выполняется (не выполняется)

Вывод: (отразить возможные пути повышения устойчивости крана, особенно в случае, когда не выполняется хотя бы одна проверка).

Исходные данные для расчёта

Параметры	Номер варианта
Марка крана	КБ-100.32	КБ-200.40	КБ-260.60	КБ-400.50	КБ-125.40	КБ-160.40	КБ-630.80	КБ-1	КБ-2	КБ-3	КБ-4	КБ-5	КБ-6	КБ-7	КБ-8
Масса груза, т
Масса крана, т
Угол наклона площадки, α ˚			1,5	1,5							1,5	1,5	1,5
Высота центра тяжести, h1,м
Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, b, м	1,2	1,5	1,65	1,9	1,2	1,3			1,2	1,2	1,4	1,7	1,8
Расстояние от оси вращения до центра тяжести крана, с,м	0,08	0,1	0,13	0,15	0,09	0,1	0,15	0,05	0,07	0,07	0,09	0,12	0,14	0,15	0,15
с´, м	0,4	0,45	0,6	0,8	0,4	0,43	0,8	0,3	0,4	0,4	0,5	0,7	0,8	0,8	0,95
Расстояние от оси вращения крана до точки подвеса груза, а, м
Плечи ветровых нагрузок, действующих: – на груз, Н 1, м
– на кран, Н=Н 2, м
Скорость подъёма груза, V, м / мин
Время неустановившегося режима работы, t = t 1, c
Подветренная площадь: – крана, S кр, м 2
– груза, S гр , м 2
Давление ветра, р, Па: – для схемы «а» - р
– для схемы «б» - р΄
Расстояние от опорной площадки до головных блоков стрелы,h, м								21ё
Скорость передвижения крана, V1, м / мин

Методика расчёта

Тест. Грузоподъёмные машины

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: