73683

Перевірка стійкості пересувних стріловидних кранів

Лекция

Производство и промышленные технологии

Стійкість монорельсового стріловидного пересувного крана розглядається при двох положеннях стріли коли вона направлена уздовж рейкового шляху і упоперек шляху. Стійкість монорельсового крана при положенні стріли уздовж рейкового шляху мал. Стійкість монорельсового крана при положенні стріли упоперек рейкового шляху...

Украинкский

2014-12-19

518 KB

0 чел.

ЛЕКЦІЯ 18

ТЕМА: Перевірка стійкості  пересувних стріловидних кранів

Для безпечної роботи всіх пересувних  стріловидних кранів повинна бути гарантована їх стійкість, що виключає всяку вірогідність  їх перекидання навіть за найсприятливіших умов навантаження.

Кількісним показником стійкості  стріловидних пересувних кранів є, так звані коефіцієнти стійкості. Розрізняють два коефіцієнти стійкості крана:

- коефіцієнт вантажної стійкості крана,

- коефіцієнт  власної стійкості крана.

Величини допустимих коефіцієнтів стійкості кранів строго регламентуються Правилами ДЕРЖНАГЛЯДОХОРОНПРАЦІ.

Коефіцієнтом  вантажної  стійкості називається  робочий  стан крана з вантажем, що номінально піднімається, при якому відношення моментів щодо ребра перекидання, створюваного вагою всіх частин крана з урахуванням всіх додаткових навантажень ( вітрового і інерційного навантаження  в період несталого руху), а також зусиль, що виникають від максимального ухилу місцевості або шляхи до моменту, створюваного номінальним вантажем щодо ребра  або точки перекидання.

При перевірки стійкості стріловидного крана із стрілою, направленою упоперек підкранового  шляху, ребра або точки перекидання приймається як середина головки рейки. При  перевірці стійкості крана,  який спирається на висувні опори /аутріггера/ те точка перекидання приймається центр опорних дисків аутріггеров. Якщо ведеться перевірка стійкості гусеничного крана за ребро перекидання приймається лінія, що проходить через гусеничні опорні диски.

Коефіцієнтом власної стійкості називається  положення крана без вантажу при якому відношення моментів, створюваного вагою всіх частин крана з урахуванням ухилу місцевості або  шляхи у бік перекидання до моменту створюваного вітровим навантаженням неробочого стану щодо ребра перекидання або крапки.

Визначення числових значень коефіцієнтів стійкості виробляється без урахування дії протівоугонних захоплень підвищують стійкість вантажопідйомної машини.

Стійкість монорельсового стріловидного пересувного крана

Оскільки монорельсові  стріловидні пересувні крани знаходять застосування в основному в цехах промислових підприємств, при перевірці стійкості цих кранів вітрове навантаження не враховують. Монорельсові крани мають невеликі робочі швидкості  механізмів, тому  інерційними навантаженнями можна нехтувати.

Стійкість монорельсового стріловидного пересувного крана розглядається при двох положеннях стріли, коли вона направлена  уздовж рейкового шляху  і упоперек шляху.

1. Стійкість монорельсового крана при положенні стріли уздовж  рейкового шляху (мал. 18.1).

Коефіцієнт вантажної стійкості визначається з умови перекидання крана щодо ходового колеса  «А».

гр .М опр = М вос.

Малюнок 18.1

звідки коефіцієнт вантажної  стійкості, буде:

Коефіцієнт власної стійкості  визначається з умови перекидання крана щодо ходового колеса «В»,

звідки коефіцієнт власної стійкості, буде:

2. Стійкість монорельсового крана при положенні стріли упоперек рейкового шляху (мал. 18.2).

Малюнок 18.2

При  такому положенні стріли крана у верхній опорі з'являється горизонтальна реакція рівна,

Отже, перекидання крана відбутися не може, але з'являється побоювання зрушення крана силою Н, тому  стійкість крана  перевіряється по умові, щоб сила рушійна кран з рейки була менше сили  тертя колеса по рейці, тобто  F H

Вантажний коефіцієнт стійкості  крана, запишеться:

2. Монорельсовий кран розвантажений, тоді умова  ця   запишеться

Коефіцієнт власної стійкості крана, запишеться:

 колеса по рейці;

Н1 - горизонтальна реакція без урахування ваги вантажу.

14.3. Стійкість універсальних стріловидних пересувних кранів

Розглянемо стійкість універсальних стріловидних кранів на  прикладі залізничного пересувного крана (мал. 18.3).

Малюнок 18.3

Перевірка на стійкість, таких кранів виробляється з урахуванням максимального допустимого кута нахилу у бік ребра перекидання.

Вантажна стійкість крана  визначається при положенні  стріли крана перпендикулярно рейковому шляху, з умови:

                                  (1)

де  М гр - момент створюваний вагою номінального вантажу щодо ребра перекидання. проходячого через крапку «А»

М гр = G гр  а - вcos + h sin                                                  (2)

Зважаючи на крихту кута нахилу «» допускається Нормами ДЕРЖНАГЛЯДОХОРОНПРАЦІ виробляти розрахунок  по наступному виразу:

М гр = G гр а - в

М v - момент створюваний  вагою поворотної частини  крана і противагою, щодо того ж ребра перекидання з урахуванням ухилу шляху крана.

М v= Vз - в cos - h 1sin                                                        (3)

M ін = Мігр +Мипс+ Міц + Міпов + Мігс - сумарний момент інерції.

тут  Мігр - момент сил інерції, створюваний вертикальними інерційними силами при гальмуванні механізму підйому вантажу, рухомого із швидкістю  «Vгр» при часі гальмування «t».

                                            (4)

при малих кутах нахилу шляху, допускається:

Mипс  - момент сил інерції, що виникає від маси вантажу і стріли в період несталого руху механізму  зміни вильоту стріли  при пуску і гальмуванні.

Це навантаження залежить не тільки від маси стріли і вантажу, але і від положення вантажу щодо головних блоків стріли і від системи підвіски вантажу. При скороченні довжини підвіски вантажу прискорення переміщення вантажу по своїй величині наближається до прискорення головки стріли. Тому, розглядаючи найбільшу дію цього навантаження, умовно прийнято  вважати, що массв вантажу зосереджена в головці стріли. Тоді інерційне навантаження від маси вантажу  при підйомі стріли буде:

де  а - дотичне прискорення кінця стріли,

      Vc- окружна швидкість головки стріли,

       t p- час  несталого режиму роботи механізму зміни вильоту стріли  / пуску і торможения/.

Величина «Vc»  і  «tp» змінюється залежно від вильоту стріли, при розрахунку приймається середнє значення цих величин.

Малюнок 18.4

Вплив маси стріли, розподіленої по довжині стріли, доцільний замінити масою приведеної до головки стріли

Тоді, сумарне інерційне навантаження від маси вантажу і стріли, в період несталого руху механіїзма зміни вильоту стріли, буде:

Остаточно, момент сил інерції, що виникає від маси вантажу і стріли, в період несталого руху при роботі механізму зміни вильоту стріли, запишеться:

(5)

1 Приведення маси стріли з прямолінійною подовжньою віссю.

Допускаємо, що маса стріли розподілена рівномірно по всій її довжині. Тоді, маса елементарної ділянки стріли, буде:

Момент інерції маси елементу стріли щодо підстави стріли, запишеться:

Момент сил інерції маси всієї стріли при її підйомі з середнім прискоренням

щодо шарніра підстави  стріли

Момент сил інерції стріли

                                                 (6)

Приведена маса стріли, зосереджена на її кінці, створює такий же момент сил інерції, який і момент  від дійсної рівномірно розподіленої маси стріли, тобто

                       (7)

тут Jпр - момент інерції приведеної маси, зосередженої на кінці стріли.

Прирівнюючи праві частини рівнянь (6) і (7), визначаємо  величину приведену масу стріли до її головки:

звідки

                                                                        (8)

Якщо прямолінійна частина має істотне відхилення від рівномірного розподілу маси стріли по її довжині, то як наближене рішення, можна всю довжину стріли розбити на зони, усередині яких погонна вага стріли змінюється неістотно. Потім визначається сумарний момент інерційного навантаження щодо шарніра підстави стріли, який одержимо в результаті підсумовування інтегралів моментів для всіх зон стріли.

2. Для випадку непрямолінійної стріли. Малюнок 205

Малюнок 18.5

Розрахунок приведеної маси стріли, в цьому випадку ведеться роздільно для лівого і правого коліна стріли.

Маса елементарної ділянки стріли, в цьому випадку запишеться:

Для спрощення розрахунку масу стріли приймаємо рівномірно розподіленої  по довжині стріли «l 1».

Момент інерції маси елементу стріли лівого коліна щодо шарніра підстави стріли;

Момент сил інерції елементу стріли,

Момент сили інерції при підйомі стріли з прискоренням щодо того ж шарніра:

Оскільки відстань від елементарної ділянки правого коліна стріли до шарніра підстави рівна   /залежність Пифагора/, то момент інерції елементу стріли правого крила, рівно:  J = m2  те

Момент сил інерції елементу стріли правої ділянки, щодо шарніра:

Момент сил інерції всього правого коліна стріли щодо шарніра, буде:

Сумарний момент від обох колін стріли щодо шарніра, рівний:

Аналогічно попередньому еквівалентна маса на кінці стріли створює момент, рівний моменту від дії маси всієї стріли:

Прирівнюючи, одержимо величину приведеної маси стріли:

Скоротивши і розділивши обидві частини на «l», остаточно одержимо:

           ( 9)

- момент сил інерції, створюваний відцентровою силою вантажу виникаючий при обертанні поворотною частиною крана з швидкістю « n кр», тобто при роботі в період несталого руху механізму повороту (мал. 18.6)

     

Малюнок 18.6

Відцентрова сила, рівна:

Величина відхилення вантажу під дією відцентрової сили:

    звідки   

Радіус додатку відцентрової сили, рівний:

Підставляючи і перетворюючи, одержимо:

звідки

                                                         ( 10)

Момент сил інерції від відцентрової сили, що виникає при повороті крана остаточно, запишеться:

                                                      (11)

момент сил інерції від маси вантажу і стріли в період несталого руху механізму обертання крана.

Ця сила направлена по дотичній до траєкторії руху мас (мал. 18.7). Оскільки вона відображається на стійкість крана, тільки тоді, коли виліт стріли направлений до ребра перекидання під кутом, відмінним від 90о, то умовно прийнято рахувати це навантаження при положенні стріли під кутом 45о до напряму ребра перекидання, оскільки при такому положенні стріли на практиці відмічені випадки перекидання крана.

Малюнок  18.7

Точний розрахунок цього навантаження проводиться з урахуванням розподілу маси стріли по її довжині і з урахуванням підвіски вантажу.

Розрахунок еквівалентної маси стріли по її довжині з допущенням рівномірного розподілу маси стріли по її довжині, прийнявши вісь стріли прямолінійної. Оскільки маса стріли розподілена по похилій прямій, а точка додатку рівнодіючої сил інерції не співпадає  з центром тяжкості стріли, необхідно визначити положення рівнодіючої на осі стріли. Для цього визначаємо величину сили інерції маси стріли.

Елементарна маса стріли, /Рисунок 208/ рівна:

Елементарна сила інерції стріли,

Малюнок 18.8

тут  t- час несталого руху  механізму обертання.

Сила інерції від маси стріли, рівна:

Момент сили інерції елементу стріли щодо осі обертання крана:

Сумарний момент сили інерції стріли щодо осі обертання крана:

Знаходимо  точку «А»  додатку рівнодіючої сил інерції на осі стріли від осі обертання крана.

Рівнодіюча сила інерції розташована нижче за рівень головки стріли на величину «f»

остаточно, одержимо:

Плече рівнодіючої сили щодо ребра перекидання « А», буде:

Еквівалентне навантаження, приведене до кінця стріли:

Момент інерції від маси вантажу і стріли в пнріод несталого жвіженія роботи механізму вращкенія крана:

(12)

Необхідно мати зважаючи на,  що еквівалентна сила підсумовується з силою інерції від маси вантажу, прийнявши масу вантажу зосередженої на кінці стріли.

Одержаний вираз інерційного моменту сил  (12) є громіздким і тому в Правилах  ДЕРЖНАГЛЯДОХОРОНПРАЦІ прийняті простіші вирази.

Масу вантажу і приведену масу стріли приймаємо зосередженими  в одній крапці в центрі тяжкості вантажу.

В період гальмування механізму обертання крана створюється дотичне інерційне навантаження. На стійкість крана в напрямі перпендикулярному до ребра перекидання, впливає тільки сила «К» рівна:    До = F cos 450

Оскільки під дією відцентрової сили вантаж відхиляється і в період обертання знаходиться на відстані радіусу  ( а + х), де

Радіус врвщенія мас, буде:

При гальмуванні крана маса вантажу і приведена маса стріли створює зусилля «F», направлене по дотичній до кола, описуваного вантажем при обертанні крана.

Тоді сила «К», рівна:

Остаточно, момент від сил інерції сприяючим перекиданню крана, рівний:

                                     (13)

- момент від горизонтальних сил інерції при гальмуванні механізму пересування крана від маси вантажу і крана,движущнгося із швидкістю  V м/с

 (14)

Цей момент враховується тільки при перевірки вантажної стійкості у напрямі пересування крана,  якщо кран призначається для пересування з вантажем /башенные  і гусеничні крани, ж.д. крани і др./

Мв- момент перекидаючий створюваний вітровим навантаженням на вантаж і кран при силі вітру робочого стану.

М в= W гр  + W кр 1                                                                                                   (15)

Правилами ДЕРЖНАГЛЯДОХОРОНПРАЦІ передбачена обов'язкова перевірка вантажної стійкості для трьох положень при цьому не враховуються виносні опори і без урахування рейкових захоплень.

1 - розрахункове положення.

Кут нахилу крана приймається максимальним   мак

Стріла крана направлена у бік ухилу і перпендикулярна до ребра перекидання.

інерційний момент виникаючий при повороті крана, в цьому випадку не враховується,

інерційний момент від горизонтальних сил враховується якщо стійкість крана визначається уздовж пут переміщення, якщо кран призначений для переміщення з вантажем.

2-розрахункове положення.

Кут нахилу крана приймається максимальним.

Стріла  направлена в плані під кутом 450 до напряму ребра перекидання у бік ухилу робочого майданчика.

ці моменти представлені як проекції до ребра перекидання.

3-розрахункове положення.

Кут нахилу приймаємо рівним нулю  =0.

Тут враховуються тільки основні навантаження від маси вантажу і маси  крана.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25246. Поняття трансцендентальної єдності аперцепції у Канта 25.5 KB
  Звязок багатоманітного не міститься в чистій формі чуттєвого споглядання це дія виключно розсуду. вищий принцип всякого застосування розсуду і обєктивна умова всякого пізнання це те завдяки чому все дане в спогляданні багатоманітне обєднується в понятті про обєкт.Ап застосування категорій розсуду до чуттєвого споглядання призводить до конструювання для люд. другий вид синтезу чуттєвого матеріалу поруч з категоріями який є властивим розсуду.
25247. Поняття трансцендентальної єдності апперцепцій у філософії Канта 21.5 KB
  є трансцендентальна єдність самосвідомості тобто така що передує досвіду і утв можливість апріорногодо досвідного пізнання. Кант поєднує в нову структуру суть якої коли б свідомість була не єдиною а мозаїчною то окремі властивості обєкта потрапляли б у різні її незалежні частини і синтез їх став би неможливим а саме в ньому і полягає пізнання. Синтетична єдність свідомості є обєктивною умовою будьякого пізнання.
25248. Принципи і основні положення екзистенційної діалектики Кіркегора 27.5 KB
  Принципи і основні положення екзистенційної діалектики Кіркегора. Субєктивна екзистенціальна діалектика Кіркегора виростає як протиставлення системі Гегеля де людина підвладна анонімному принципу історичного розвитку втрачає свою індивідуальність. ЕД виявляється у Кіркегора способом зберегти особистісне відношення людини і Бога на шляху до якого людина проходить три стадії: естетичну етичну та релігійну.
25249. Філософія та світогляд 24 KB
  Філософія форма теоретичного розвитку світогляду. Три типи світогляду: Буденний формується умовами життя та передається з покоління в покоління за допомогою досвіду. Отже філософія певний тип світогляду хоча всі люди мають світогляд але не кожна людина виходить на філософських рівень у світоглядних орієнтуваннях. Звідси випливає що філософія постає як теоретична форма світогляду.
25250. Філософія неокантіанства: основні течії 28 KB
  Основна його мета розвиток і перетворення трансцендентальної філософії Канта. Розпочався близько 1860х років ініціаторами були представники академічних кіл зокрема: Герман Гольмгольц фізіолог та фізик Куно Фішер історик філософії Отто Літман професор філософії та ін. Зокрема Віндельюандт ґрунтуючись на філософії Канта зазначає що критична філософія це наука про необхідні та загально значимі визначення цінностей. Вона запитує: чи існує наука якій із загальною значимістю притаманна цінність істини Чи існує мораль якій із...
25251. Основні форми теорії та принципи її побудови 28 KB
  Основні форми теорії та принципи її побудови. У більш вузькому розумінні вища найрозвинутіша форма організації наукового знання що дає цілісне уявлення про закономірності та суттєві звязки певної області дійсності предмету даної теорії. Інші форми наукового знання закони класифікації типології первинні пояснювальні схеми можуть передувати та складати базу теорії. Сукупність певних тверджень та понять аксіом та методологічних принципів їх взаємодії складають певний базис теорії.
25252. Суперечка між універсалістами та комунітаристами в сучасній політичній філософії 23.5 KB
  Якщо ж переходити до сучасності то Роулз намагався реконструювати кантіанські принципи де є пріоритет права над благом. Тобто Роулз та його прибічники ліберали намагаються відшукати загальний консенсус та розмірковують над зародками світового громадянського правового ладу. Метою Роулза є втілити принципи всезагальної справедливості у реальне життя та зробити суспільство стабільним. Роулз у Теорії справедливості€ навіть пропонує у вихідній позиції представити що не знаєте свого віку статі соціального походження.
25253. Соціальна філософія Франкфуртської школи 27 KB
  Подібну думки висловлює і Маркузе в роботі Одномірна людина. Одномірна людина керується такою ж бідною та плоскою філософією. На думку Еріха Фрома людина народжується тоді коли він розриває первісні звязки з природою що характеризують тваринне існування. Розірвавши їх людина стає одинокою що змушує її обрати 1 із 2х можливих шляхів: скоритися іншому або скорити іншого.
25254. Культура як об’єкт і предмет філософського осмислення 29.5 KB
  В той же час формується і протилежний підхід до питання про вплив культури на людське життя. Виділяють наступні підходи до вивчення історії людської культури: Формаційний Маркс Енгельс: Історія розглядається як зміна супільноекономічних формацій рухомою силою якої вважається класова боротьба. Кожній формації властивий власний тип культури який еволюціонує в своєму розвитку від формації до формації. Процес розвиток культури наділяється прогресивним характером який підпорядковується єдиній логіці історичного процесу утвердження...