73678

Стаціонарні поворотні крани

Лекция

Производство и промышленные технологии

Верхня опора зміцнюється в стіні будівлі або в колоні іноді встановлюється на гнучких розтяжках при повороті крана на 360 градусів. Противага служить для зменшення перекидаючого моменту отже для полегшення опорних елементів крана зменшення ваги і розмірів фундаменту а також колони крана. Залежно від розташування наполегливого підшипника можливі дві схеми навантаження колони крана мал. Якщо ферма крана спирається на верхню шпильку колони в якій встановлений наполегливий підшипник то верхня опора сприймає не тільки горизонтальні...

Украинкский

2014-12-19

426 KB

2 чел.

ЛЕКЦІЯ 14

 ТЕМА: Стаціонарні поворотні крани

Вантажопідйомні машини загального призначення залежно від поєднання руху підрозділяються на три групи машин:

1.Стаціонарні стріловидні поворотні крани.

2.Пересувні стріловидні поворотні крани.

3.Крани з подовжньо-поступальною ходою /без поворотного/.

Стаціонарні поворотні крани залежно від кількості опорних точок, підрозділяються на:

1.Стаціонарні поворотні одноопорні крани.

2.Стаціонарні поворотні двохопорні крани.

Якщо одноопорні крани скріпляються тільки з фундаментом, а отже мають тільки одну нижньою опору, то двохопорні  крани  мають як нижньою, так і верхньою опору. Верхня опора зміцнюється в стіні будівлі або в колоні, іноді встановлюється на гнучких розтяжках, при повороті крана на 360 градусів. Необхідно відзначити, що верхня  опора сприймаючи перекидаючий момент розвантажує фундамент, який виходить,в цьому випадку, значно менше як за габаритними розмірами, так і по вазі. Таким чином, наявність верхньої опори в крані, можна вважати перевагою двохопорних кранів.

_

14.1 Стаціонарні поворотні одноопорні крани.

Залежно від вантажопідйомності і вильоту стріли на практиці зустрічаються два типи стаціонарних поворотних одноопорних кранів:

1.Стаціонарні поворотні стріловидні одноопорні крани без противаги.

2.Стаціонарні поворотні стріловидні одноопорні крани з противагою.

Противага служить для зменшення перекидаючого  моменту, отже, для полегшення опорних елементів крана, зменшення ваги і розмірів фундаменту, а також колони крана.

Особливості цих кранів є можливість їх установки на будь-якому робочому майданчику, оскільки вони не вимагають  для  кріплення  верхньої опори до стіни будівлі або іншої замінюючої стіну конструкції.

Одноопорні стріловидні крани без противаги звичайно застосовуються при  підйомі невеликих вантажів порядка 1,5 - 3 т.

Основним опорним елементом одноопорних кранів служить колона нерухомо закріплена у фундаментній плиті, яка кріпиться рядом болтів до фундаменту.

Залежно від розташування наполегливого підшипника можливі дві схеми навантаження колони крана (мал. 14.1).

Якщо ферма крана спирається на верхню шпильку колони, в якій встановлений наполегливий підшипник, то верхня опора сприймає не тільки горизонтальні реакції але і вертикальне навантаження " V " (мал. 14.1-а).

Колона крана, в цьому випадку, працює не тільки на вигин, але і на стиснення.

Якщо ж наполегливий підшипник знаходиться в нижній опорі, то вертикальне навантаження не сприймається колоною крана, колона крана в цьому випадку працює тільки на вигин (мал. 14.1- би).

                                   а)                                                      б)

Малюнок 14.1

Колона одноопорних кранів при невеликій вантажопідйомності виготовляється суцільною, а для кранів  великої  вантажопідйомності - полою. Колони кранів виготовляються, суцільними кованими при діаметрі до 150 мм. і порожнистими при діаметрі більш 150мм.

Матеріалом колон звичайно приймається лита або кована сталь.

Максимальний діаметр колони приймається в межах 300 -350 мм.

Теоретична висота колони рекомендується приймати в межах 0,45 - 0,6 від вильоту крана.

Розрахунок колони стаціонарних поворотних кранів.

Колона крана є основним несучим елементом  стаціонарного стріловидного крана, тому вона вимагає ретельного проектування і розрахунку. Колона крана виконується конструктивно у вигляді  тіла, близького до стрижня рівного опору, тобто змінного перетину. Більший перетин в нижній частині, де найбільший згинаючий  момент.

Малюнок 14.2

Колона стріловидного крана працює на стиснення від суми вертикальних сил поворотної частини крана ««» і на вигин від моменту  поворотної частини крана ««».

Максимальний небезпечний перетин колони в місці закладення її  у  фундаментній плиті, яке рівне:

У верхній цапфі колони, напруга рівна:

   

Бажано перевірити один з середніх  перетинів Х-Х, на плечі Х  від місця додатку горизонтальної сили "Н".

де  Wэ   -  екваторіальний момент опору перетину.

для круглого суцільного перетину - Wэ =0,1 D3

для кільцевого порожнистого перетину  -  

На практиці зустрічаються колони квадратні і прямокутні в стаціонарних і  пересувних  поворотних  стріловидних кранах, тоді екваторіальний момент опору перетину, буде:

для квадратного  перетину, при розташуванні стріли паралель  сторонам квадрата -

при розташуванні стріли співпадаючої з діагоналлю квадрата (рис.14.3)

Малюнок 14.3

Найбільш небезпечне положення, коли стріла направлена по діагоналі   квадрата.

На практиці розрахунки колон  ведуться по цьому  положенню стріли, як найбільш небезпечному для кранів у яких максимальний згинаючий момент діючий на колону не змінюється з  поворотом стріли. Для колон консольних і монорельсових пересувних кранів розрахунковим є перший випадок, тобто коли стріла

паралель сторонам квадрата.

Якщо спроектована колона прямокутного перетину, то  необхідно розглядати три випадки (мал. 14.4).

Малюнок 14.4

Стріла співпадає з віссю "У"    

Стріла співпадає з віссю "Х"      

Стріла знаходиться під кутом 45,совпадает з напрямом осі "Xo"

           

тут -c    відстань  від осі «Xo»  до найбільш видаленої точки перетину.

Найбільш небезпечним є останній випадок,по якому  розраховуються колони  стаціонарних кранів. У пересувних поворотних кранів прямокутна колона встановлюється так, щоб велика  

сторона прямокутного  перетину  була  паралельно рейковому шляху. В цьому випадку в тілі колони виникають мінімальні напруги.

Окрім цього колони стріловидних кранів повинні бути перевірені на жорсткість по прогинанню.

Допустиме відношення максимального прогинання колони до вильоту крана не повинна бути менше допустимого,  яке приймається в межах:

Верхня цапфа колони розраховується на вигин,  по формулі:

Малюнок 14.5

Нижній кінець колони в більшості випадків закінчується цапфою має циліндрову або конічну опорну  поверхню,  яка розраховується по максимальному згинаючому моменту, діючому на колону крана.

 

Циліндрова цапфа хвостовіка колони  (малюнок 14.6)

Малюнок 14.6

Зусилля діюче на циліндрову шийку хвостовіка колони, буде:

 

Максимальний тиск на нижньому  заточуванні  хвостовіка  колони,  рівно:

де:   q-   =50 - 60 МПа тиск, що допускається, для Ст3.

Буртік хвостовіка  колони  перевіряється на той, що зімне від вертикальних  сил "V".

для чавунної фундаментної плити  з   =25 - 30 МПа

для сталевої фундаментної плити       =50 - 60 МПа.

Конічні цапфи хвостовіка колони (малюнок 14.7)

При конічних хвостовіке колони згинаючий  момент  діючий на колону, передається на кубло фундаментної плити через конічну поверхню зіткнення,  причому максимальне значення напруги зімне виникають на мінімальному діаметрі хвостовіка колони, тобто в крайній нижній точці контакту.

Малюнок 14.7

Довжина конічного хвостовіка колони призначається з умови, щоб максимальна напруга зімне, що виникає від сили "V" і згинаючого моменту "Ми=H1h1 " не перевищували тих, що допускаються.

Напруга зімне  від вертикальних сил розподіляється рівномірно по всій поверхні зіткнення і рівне:

тут -F-площадь горизонтальної проекції дотичних поверхонь

Напруга зімне, що виникає від згинаючого моменту  розподіляються по довжині створюючий  конуса за законом трикутника.

На площі шириною "dx " напруга зімне рівна:

для верхньої половини конуса

  

для нижньої половини конуса

де b і н   -максимальниє значення напруг зімне  виникаючі у верхній і ніжніше кромках конуса фундаментної плити.

Момент, створюваний зусиллями, що викликають напругу зімне в конічній опорі хвостовіка колони, врівноважується " Міз "

Сума зусиль, виникаючі у верхній частині конуса хвостовіка колони, повинні бути рівні сумі зусиль в нижній частині конуса.

При цьому враховуються допущення, що приймаються:

1.Верхні і нижні частини конуса розглядаються як циліндри, відповідно з діаметрами Д1 і Д2 зважаючи на крихту конусності 1/15 - 1/20.

2.Передбачається що Д1 і Д2 незмінні в смузі ширини "dx".

Тоді

звідки

Підставляючи, одержимо:

Остаточно, запишемо:

При конусності   =0,будет:

Максимальні напруги в нижній частині конуса хвостовіка колони, рівно:

Тому  рівнянню  визначається  необхідна  довжина конічного хвостовіка колони крана. При  проектуванні, заздалегідь, звичайно  задається розмір хвостовіка колони, який може бути прийнятий  рівним:

тут   -средній діаметр хвостовіка колони крана.

Розрахунок противаги одноопорного крана

Вага противаги знаходиться з умови рівності моментів в  навантаженому і розвантаженому стані крана (Мал. 14.8).

Малюнок 14.8

Момент в навантаженому стан крана:

Момент в розвантаженому стані крана:

Прирівнюючи ці моменти, знайдемо момент від ваги противаги:

Як видно з приведеного виразу, момент  від  ваги  противаги врівноважує половину моменту від ваги вантажу, що піднімається, і повний момент від ваги крана. Таким чином, у будь-якому випадку, як в  навантаженому так і  так і розвантаженому  стані крана неврівноваженість складає половину моменту від ваги вантажу, що піднімається.

Вага противаги рівна:

Розрахунок фундаменту одноопорного крана.

Фундамент крана призначений для урівноваження своїм вагам перекидаючого моменту і забезпечення за рахунок цього стійкості крана.

При розрахунку /Рисунок 148/принимаем фундаментів що вільно  стоїть  на  поверхні грунту, бічним  тиском грунту нехтуємо, що йде в запас стійкості крана.

Вага фундаменту знаходиться з умови стійкості одноопорного крана, по виразу:

М опр М вос

М опр=М вос

де -1,8 -2,0 -коеффіциент запасу стійкості фундаменту.

Оскільки перекидання крана можливе навколо ребра "А", то і складемо рівняння моментів щодо точки ребра "А".

звідки,находим вага фундаменту

Маса фундаменту

З другого боку маса фундаменту,будет рівна:

тут Vф  -об'ем фундаменту в м3,

                     -удельний вага матеріалу кладки фундаменту кг/м3  .

звідки, знаходимо необхідний об'єм фундаменту:

но,т.к.

де h= h 1+0,2  - 0,3 м -висота фундаменту,

h 1 -глубіна промерзання грунту в даному кліматичному поясі.

Перевірка фундаменту на міцність і стійкість.

Фундамент піддається дії перекидаючого моменту, згинаючий фундамент і вертикального навантаження -  стискаючий  фундамент (мал. 14.8)

Сумарна напруга в тілі фундаменту:

Залежно від співвідношення напруги вигину і напруги стиснення розглядаються три можливі випадки нагруженнія фундаменту:

1.За умови, що напруга стиснення більше  напруги вигину, вважається що фундамент вибраний правильно, небезпеки  перекидання крана - виключено.

 сж    з

2.За умови, що напруга стиснення рівна напруги вигину -считаться граничним станом, оскільки напруга зліва рівна нулю, навіть невелике динамічне або вітрове навантаження  може викликати перекидання крана.

 сж = з

3.За умови, що напруга стиснення менше  напруги  вигину, вважається що  фундамент вибраний неправильно, оскільки напруга зліва приймає негативне значення, що  говорить  про те, що фундамент  відривається  від  своєї подушки, а отже приведе до перекидання крана.

 сж  з

Звичайно, на практиці  приймають сж=1,5 з  тоді  сумарна  напруга буде рівна:

 = сж+  из= 1,5 з + из=2,5 з

Розрахунок фундаментних болтів одноопорного крана.

Колона крана встановлюється своїм конічним хвостовіком у втулку фундаментної плити, яка кріпиться до фундаменту так званими фундаментними болтами закладені в тілі фундаменту.

Зусилля для розрахунку болтів на міцність  визначається  з  умови  рівності перекидаючого  і  поновлюючого  моментів щодо точки "Б" см Малюнок 8.

М опр=  Мвос

Сума моментів щодо крапки "Б"

звідки

Напруга розриву болта, буде:

Діаметр фундаментного болта, рівний:

Болти, як правило, виготовляються із сталі Ст3 або Ст4 і встановлюються із зазором. Допустимі напруги приймаються    =70-80МПа.

Для визначення опору повороту і розрахунку металоконструкції визначаються опорні реакції:

Горизонтальні реакції знаходяться з умови рівності перекидаючого і поновлюючого  моментів:

М опр=Мвос

G гр а + Gк  в - G прс =Н hk

Для розрахунку металоконструкції власна вага одноопорного крана без противаги розноситися по вузлах 1-2 (мал. 14.8).

Для розрахунку металоконструкції одноопорного крана з противагою власна вага  крана не враховується,т.к. розкласти вагу між чотирма  вузлами неможливо, але в цьому випадку знижують те, що допускається напруги на 10-15%.

14.2 ДВУХООПРНИЕ КРАНИ

На малюнок 14.9 представлена схема простого поворотного  двохопорного стріловидного крана. Цей двохопорний  кран має два двіженія- підйомне  поворотне.

Малюнок 14.9

Основні параметри простого двохопорного крана:

Вантажопідйомність    Q=1-7 т.

Виліт крана         а=4-6 м.

Висота підйому      Н=5,5-6 м.

Простий поворотний  кран  складається  з  двох  симетричних ферм злегка звужуються до вершини. Кожна з ферм складається з трьох стрижнів:

1 - тяга,

2 - підкошування,

3 - стійка.

У таких  кранах, як  показано  на  схемі, привід механізму підйому найзручніший розміщувати на підкошуванні, а механізм повороту на  фундаменті або без приводу механізму повороту -поворотом  "за вантаж".

Маса ферми такого крана можна приймати   Gк= (0,6 - 0,8) Gг

Відстань  від центру тяжкості ферми крана до осі повороту можна  приймати  в= (1/4 - 1/6) а.

При розрахунку металоконструкції власна вага крана розноситься по вузлах 1 і 2.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83423. У різні пори року приваблива земля 237.5 KB
  У зелених пишних шатах у яскравому вінку прийшла до нас весна. Не забула весна заглянути і в ліс посіяла там травицю пролісками заквітчала галявини задзвеніла піснями пташок. Весна стала господаркою і в нашому краї а земля дочекалася працелюбних рук.
83424. Два різних світи – одне ціле. Програма виховної роботи 340 KB
  Дорослішання сучасної молоді відбувається в складних умовах. Нестабільність сімейного інституту, неактуальність традиційної підготовки молоді до шлюбу диктують необхідність використання спеціальних заходів для надання допомоги дітям в усвідомленні своєї статевої приналежності, формування адекватного...
83425. Розважально-пізнавальна програма. Сім’Я. Сім’Я. Сім’Я 105 KB
  А зараз з великим задоволенням разом рушимо вперед. Кожному з вас доведеться сім разів проявити себе. Оскільки в сім’ї тільки починає складатися життєвий досвід дитини, тому, проявляючи своє Я, він має право звернутися по допомогу або до мами, або до тата, а, може, і до обох відразу.
83429. Сценарій ДЮП «Прометей» 41.5 KB
  Але жарке, палюче сонце обпекло молоде листячко і маленька, настирлива іскорка починає свою гру. Пожежу ще можна попередити, якщо засипати вогнище піском. 10 година 12 хвилин. Вітер переносить полум’я на сусідні дерева, вогонь ще можна загасити водою, але гілки дерев уже сплелись...
83430. Антитютюнова пропаганда 74.5 KB
  Мета заходу: Виховання свідомого ставлення до свого здоров’я та здоров’я громадян як найвищої соціальної цінності; формування валеологічного світогляду; формування та пропаганда здорового способу життя; забезпечення обізнаності учнів з питань тютюнопаління; профілактика шкідливих звичок...
83431. Птахи. Закріплення звука[ш], букви Ш, ш. Робота над виразністю читання, речень, різних за метою висловлювання 52.5 KB
  Складіть малюнок птаха і прочитайте цікаву інформацію про нього.Якого птаха впізнали сова Прочитайте цікаву інформацію про нього. Якого птаха впізнала ваша група шишкарик Прочитайте цікаву інформацію про нього. Звернемось до нашого словника синички зустрілися шматочки сидиш комашка поспішай годівничка лети Прочитайте слова першого стовпчика.