Что такое грузовая устойчивость крана? - AUTOEXPERTUSA.RU

Что такое грузовая устойчивость крана?

Грузовая и собственная устойчивость крана на пневмоколесном ходу КС-4361

Страницы работы

Содержание работы

Грузовая и собственная устойчивость крана на пневмоколесном ходу КС-4361

Грузовая устойчивость крана – устойчивость крана от действия полезных нагрузок при возможном опрокидывании его вперед в сторону стрелы и груза.

Собственная устойчивость крана – устойчивость крана при отсутствии полезных нагрузок и возможном опрокидывании его назад в сторону противовеса.

Грузовая устойчивость крана обеспечивается при условии:

К1 = 1,4 – коэффициент грузовой устойчивости без учета дополнительных нагрузок;

Мr – момент, создаваемый рабочим грузом относительно ребра опрокидывания;

МII – момент, создаваемый всеми прочими нагрузками относительно того же ребра с учетом наибольшего допустимого угла наклона пути.

Q = 5,25 т – вес наиболее тяжелого груза;

а = 3,75 м – расстояние от оси вращения до центра тяжести груза;

b = 1,8 м – расстояние от соси вращения до ребра опрокидывания.

Удерживающий момент от действия основных и дополнительных нагрузок:

– восстанавливающий момент от действия собственного веса крана:

G = 23,7 т – собственный вес крана;

с = 0 м – расстояние от оси вращения до центра тяжести крана;

b = 1,8 м – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания;

– угол наклона пути для передвижных кранов на выносных опорах;

Мy – момент, возникающий от действия собственного веса крана при уклоне пути:

h1 = 2,55 м – расстояние от центра тяжести крана до плоскости опорного контура;

Мцс – момент, возникающий от действия центробежных сил:

n = 0,03 с -1 = 1,8 мин -1 – частота вращения крана вокруг вертикальной оси;

h = 12,8 м – расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура;

H = 12,2 м – расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести груза;

МИ – момент силы инерции при торможении опускающегося груза:

= 1,5 м/с – скорость подъема груза;

g = 9,81 м/с 2 – ускорение свободного падения ;

t = 10 c – время торможения груза;

МВ – ветровой момент:

W = 0,125 т – ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которую установлен кран, на наветренную площадь крана;

W1 = 0,01 т – ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которую установлен кран, на наветренную площадь груза;

– расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки.

Проверяем грузовую устойчивость крана:

Следовательно, условие грузовой устойчивости выполнено.

Собственная устойчивость крана обеспечивается при условии:

К2 – коэффициент собственной устойчивости;

– момент, создаваемый ветровой нагрузкой;

– момент, возникающий от действия собственного веса крана при уклоне пути.

Коэффициент собственной устойчивости:

W2 = 0,1 т – ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которую установлен кран, на подветренную площадь крана в нерабочем состоянии;

– расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки.

Проверяем собственную устойчивость крана:

ГОСТ 34688-2020 Краны грузоподъемные. Общие требования к устойчивости

Текст ГОСТ 34688-2020 Краны грузоподъемные. Общие требования к устойчивости

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION. METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ГОСТ 34688 2020

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Общие требования к устойчивости

(ISO 4304:1987, NEQ)

Москва Стаидартинформ 2021

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «РАТТЕ» (АО «РАТТЕ»)

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (про-токолотЗО октября 2020 г. No 134-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 31 вв) 004-97

Км страны no МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

ЗАО вНационагъный орган по стандартизации и метрологии» Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 декабря 2020 г. № 1264-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 34688—2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2021 г.

5 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта ISO 4304:1987 «Краны грузоподъемные, кроме самоходных и плавучих. Общие требования к устойчивости» («Cranes other than mobile and floating cranes — General requirements for stability». NEQ)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

© Стандартинформ, оформление. 2021

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Введение

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к устойчивости грузоподъемных кранов на стадиях проектирования и изготовления. Положения настоящего стандарта должны быть также реализованы при реконструкции и модернизации указанных машин.

Применение положений настоящего стандарта на добровольной основе может быть использовано при подтверждении и оценке соответствия грузоподъемных кранов требованиям Технического регламента Таможенного союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования».

ГОСТ 34688—2020

Общие требования к устойчивости

Cranes. General requirements for stability

Дата введения — 2021—07—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к устойчивости грузоподъемных кранов по ГОСТ 33709.1 (кроме самоходных стреловых, стреловых судовых, плавучих и оффшорных кранов), которые должны быть подтверждены расчетом на стадии проектирования. Для расчета крана на устойчивость могут быть использованы иные методики, если они подтверждены опытом проектирования и эксплуатации.

2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 32579.1—2013 Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 1. Общие положения

ГОСТ 32579.3—2013 Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 3. Краны башенные

ГОСТ 32579.4—2013 Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Часть 4. Краны стреловые

ГОСТ 33709.1 Краны грузоподъемные. Словарь. Часть 1. Общие положения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандаргизацш. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссыгвсу.

Читайте также  Как отрегулировать иглу на карбюраторе бензопилы?

3 Термины и определения

8 настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 33709.1 и ГОСТ 32579.1, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 стабилизирующее устройство: Любое устройство и приспособление, не включенные в базовую конфигурацию (модель) крана, применяемые для обеспечения дополнительной устойчивости машины.

4 Расчеты устойчивости

4.1 Расчет кранов на устойчивость от опрокидывания рекомендуется выполнять по методу предельных состояний. Кран считается устойчивым, если при всех расчетных ситуациях выполняется условие устойчивости в форме

где к, — расчетное значение коэффициента запаса устойчивости.

4.2 Расчетный коэффициент устойчивости ks вычисляют как:

где Му — значение удерживающего момента;

Мо — значение опрокидывающего момента.

В расчете применяют абсолютные величины Му и Мо (рисунок 1а).

4.3 Коэффициент устойчивости вычисляют для всех опасных ситуаций при наиболее неблагоприятном положении крана и его узлов, а также комбинациях нагрузок, при которых возникают наибольшие значения опрокидывающего момента (7.3 ГОСТ 32579.1—2013). Направление ветра выбирают перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости опирания крана.

4.4 Рассматривают условия грузовой и собственной устойчивости.

4.4.1 Условие грузовой устойчивости соответствует наиболее опасной ситуации при работе с грузом. При этом учитывают весовые нагрузки, инерционные силы с учетом допустимого совмещения операций, ветровые нагрузки рабочего состояния. При расчете по комбинации СЮ по ГОСТ 32579.1 динамический коэффициент определяют на основе упругого динамического анализа конструкции крана или при отсутствии такого анализа принимают равным минус 0.3.

4.4.2 Условие собственной устойчивости соответствует состоянию крана при действии нагрузок нерабочего состояния (например, ветровые и монтажные нагрузки).

4.5 При выполнении всех расчетов принимают, что краны установлены на твердой поверхности или на рельсовом пути. Податливость основания не учитывают.

4.6 Уклон основания принимают с учетом допусков на изготовление рельсовых путей или рабочих площадок. Направление уклона задают в сторону действия опрокидывающего момента так. чтобы он способствовал его увеличению.

4.7 При расчете по методу предельных состояний расчетные значения масс и эксплуатационных нагрузок вычисляют с учетом указаний 7.2.8.2 ГОСТ 32579.1—2013. Значение уклона основания олре* деляют на основе данных таблицы 9 (7.2.9 ГОСТ 32579.1—2013).

Примечание — Расчеты для подтверждения устойчивости башенных кранов от опрокидывания проводят в соответствии с указаниями 8.4 ГОСТ 32579.3—2013, а кранов стреловых — в соответствии с 7.2.4 ГОСТ 32579.4—2013.

4.8 При выполнении расчетов устойчивости в нерабочем состоянии для тех кранов, которые не могут вращаться под воздействием ветра, необходимо принимать наиболее неблагоприятный вектор ветровой нагрузки. Для тех кранов, конструкция которых предусматривает свободное вращение под воздействием ветра (режим «флюгер»), необходимо учитывать воздействие ветровой нагрузки на верхнюю часть конструкции в подветренном положении.

4.9 В кранах стрелового типа следует учитывать упругие перемещения стреловой системы, которые приводят к увеличению вылета и соответственно опрокидывающего момента от веса груза.

4.10 Значения удерживающего и опрокидывающего момента вычисляют относительно ребра опрокидывания крана.

При опрокидывании вдоль пути ребро опрокидывания проходит для кранов:

• с беэбалансмрной ходовой частью — через точки контакта колес с рельсом (основанием) (рисунок 1 а);

— ходовая часть которых имеет балансиры одного уровня, — через центры опорных шарниров балансиров (рисунок 16);

* с многоуровневой балансирной ходовой частью — через центры опорных шарниров главных балансиров (рисунок 1е);

• на выносных опорах — через центр опорной пяты выносной опоры (рисунок 1г).

При опрокидывании поперек пути ребро опрокидывания проходит для кранов:

* с любой конструкцией ходовой части — через точки контакта колес с рельсом (основанием) (рисунок 16);

• на выносных опорах — через центр опорной пяты выносной опоры (рисунок 1е).

4.11 Расчет свободно подвешенной стрелы на запрокидывание проводят относительно корневого шарнира.

Примеч«ны«-8ни «•» покведмт пыюмми ребре опрсмур. тгия.

Рисунок 1 — Схемы к определению ребра опрокидывания крана при расчете грузовой устойчивости

4.12 Если в поворотных кранах инерционные силы [тангенциальная F( (от разгона/торможения механизма вращения) и радиальная Ff (центробежная)] создают существенный опрокидывающий момент, то целесообразно выполнить дополнительную проверку устойчивости при повороте стрелы на угол ф. при котором эти силы дадут наибольший опрокидывающий момент (рисунок 2). Угол поворота 11 я

RR — ребро опрокнаыванкя

Рисунок 2 — Схема к расчету устойчивости стрелового крана

4.13 Если кран предполагается эксплуатировать в сейсмоопасном районе, он должен быть проверен на устойчивость с учетом сейсмических воздействий.

5 Основание крана

Изготовитель крана должен указать давление крана на поверхность или опорную конструкцию. Если устойчивость крана полностью или частично обеспечивается фундаментом, изготовитель должен указать требования к нему.

6 Стабилизирующие устройства

6.1 Конструкция стабилизирующих устройств должна обеспечивать возможность их простой и быстрой установки.

6.2 Если предусмотрено применение стабилизирующих устройств, изготовитель должен подробно описать в руководстве по эксплуатации крана типы таких устройств, средства для их установки, а также их назначение — для использования в рабочем и нерабочем состояниях или для обеспечения устойчивости при внезапном снятии нагрузки.

Ключевые слова: грузоподъемный кран, устойчивость, расчеты устойчивости

Редактор Л.С. Зиминова Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор Р.А. Ментова Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой

Сдано а набор 09.12.2020. Подписано в печать 26.12.2020 Формат 60’64’/g. Гарнитура Ариал. Усп. пвч. п 1.40 Уч.-изд. л. 1.24.

Подтотоалеио на основе электронной версии. предоставленной разработчиком стандарта

Создана в единичном исполнении во , 117416 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31, к. 2.

Устойчивость кранов

Под устойчивостью крана понимается его способность противодействовать опрокидывающим моментам.

Расчет устойчивости крана производится при действии испытательной нагрузки, действии груза (грузовая устойчивость), отсутствии груза (собственная устойчивость), внезапном снятии нагрузки и монтаже (демонтаже).

Расчет устойчивости производится в соответствии с нормативными документами, например, РД 22-145-85 «Краны стреловые самоходные. Нормы расчета устойчивости против опрокидывания». Соотношение между восстанавливающим и опрокидывающим моментами определяет степень устойчивости крана против опрокидывания. Для разных положений крана значения опрокидывающих и восстанавливающих моментов различны, так как изменяются значения действующих сил, их плечи и положение центра тяжести крана. Устойчивость крана должна быть обеспечена для всех его положений при любых возможных комбинациях нагрузок. К этим нагрузкам для передвижного поворотного крана относятся:

— вес поднимаемого груза;

— инерционные силы при пуске или торможении меха­низмов крана;

— центробежные силы, возникающие при вращении поворотной части крана;

— сила давления ветра на груз и элементы крана.

Таким образом, различают грузовую устойчивость, то есть способность крана противодействовать опрокидывающим моментам, создаваемыми весом груза, силами инерции, ветровой нагрузкой рабочего состояния, и собственную устойчивость — способность крана противодействовать опрокидывающим моментам при нахождении крана в рабочем (в том числе без груза) и нерабочем состояниях.

Условия проверки грузовой устойчивости (рис. 3.26,а): кран стоит на наклонной местности, подвержен дейст­вию ветра (по нормам для рабочего состояния) и поворачивается, одновременно тормозится спускаемый груз; стрела установлена поперек пути (при установке стрелы вдоль пути может одновременно происходить и торможение движущегося крана); на кран действуют вес груза, силы инерции, возникающие при торможении спус­каемого груза и движущегося крана, силы инерции от вращения крана, ветровая нагрузка. Расчет устойчивости производится для всех вылетов.

Читайте также  Какая пропорция масла и бензина для бензопилы?

3.26. Схема расчета устойчивости стрелового крана

Условия проверки собственной устойчивости (рис. 3.26, б): кран стоит на наклонной местности, вылет стрелы мини­мальный; кран подвержен только действию ветра (по нормам для нерабочего состояния). Расчет производится только для минимального вылета. Величина запаса устойчивости характеризуется коэффициентом устойчивости и устанавливается нормативными документами.

Коэффициентом грузовой устойчивости называют отношение момента относи­тельно ребра опрокидывания, создаваемого весом крана с учетом дополнительных нагрузок (ветро­вая нагрузка, силы инерции, возникающие при пуске или тормо­жении механизмов подъема груза, поворота или передвижения крана) и влияния наибольшего допускаемого при работе крана уклона, к моменту , создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра. Этот коэффициент должен быть не менее 1,15, то есть:

.

Ребром опрокидывания является линия, проходящая через точку контакта колеса и рельса, относительно которой кран стремится опрокинуться.

Коэффициентом собственной устойчивости называют отношение момента, соз­даваемого весом крана, с учетом уклона пути в сторону опрокидыва­ния относительно ребра опрокидывания к моменту, создаваемому ветровой на­грузкой при нерабочем состо­янии крана относительно того же ребра опрокиды­вания. Этот коэффициент также должен быть не менее 1,15.

Для определения числовых значений коэффициентов устойчивости необходимо определить силы, действующие на кран; плечи, на которых дейст­вуют эти силы и создаваемые ими моменты. На рис. 3.26, а показан железнодорожный кран в рабочем состоянии и действующие на него силы. Точка О представляет собой ребро опрокидывания, а точка цт — положение центра тяжести крана.

Силы, действующие на кран, и плечи этих сил следующие:

= Qcos — нормальная составляющая веса крана, действующая на плече (а+в) относительно ребра опрокидывания;

— составляющая веса крана, действующая параллельно плоскости вращения крана на пле­че h2;

— сила давления ветра, действующая на плече h1 на подветренную площадь крана Fk и зависящая от удельного давления ветра р при рабочем

W2 = pFг — сила давления ветра на подветренную площадь груза Fг, действующая на плече h3 при ветре рабочего состояния;

Gr — вес наибольшего рабочего груза, дейст­вующего на плече (L- в)cos + h3 sin ;

Gит— сила инерции груза при торможении, действую­щая на плече (L-в)cos + + h3 sin ; величина этой силы равна:

где tт — время торможения, с;

vоп — скорость опускания груза, м/с, принимаемая как vоп=1,5 vп;

vп — скорость подъема груза, м/с;

Gив — центробежная сила груза, возникающая при вращении крана и действующая на плече h3 относительно ребра опрокидывания. Величина этой силы:

где ;

R – радиус вращения груза, м.

При вращении крана канат, на котором висит груз, под действием силы инерции отклонится от вертикали на угол . Следовательно, радиус вращения груза превысит вылет крана на некоторую величину с. Угол отклонения каната определится из равенства

откуда следует, что

,

а радиус вращения груза

.

Окружная скорость груза, м/с, составляет:

,

где n – скорость вращения крана, мин -1 .

Теперь легко получить значение силы Gив:

Подставляя в исходную формулу центробежной силы полученные выражения легко убедиться, что:

.

Суммарный восстанавливающий момент равен сумме моментов, создаваемых силами Q, Gит, Gив, W1 и W2. Опрокидывающий момент создается силой Gг. Тогда коэффициент грузовой устойчивости может быть вычислен по формуле:

Угол наклона принимают равным для башенных строительных кранов примерно 1,5°, для железнодорожных, пневмоколесных, гусеничных, автомобильных и других подобных кранов, работа­ющих без выносных опор, примерно 3°, при работе на выносных опорах — 1,5°.Нормами предусмотрена проверка коэффициента грузовой статической устойчивости, то есть устойчивости крана, находящегося только под воздействием весовых нагрузок (без учета дополнительных сил и уклона площади):

Коэффициент собственной устойчивости крана

,

где MQ — момент, создаваемый весом крана с учетом уклона пути в сторону опрокидывания;

Мв — момент ветровой на­грузки при нерабо­чем состоянии крана относительно ребра опрокидывания.

.

ПОДВЕДЕМ ИТОГИ

Грузоподъемные машины — это технические устройства циклического действия для подъема и перемещения груза. Их принято делить на домкраты, лебедки, подъемники и краны. ГПМ относятся к объектам повышенной опасности, поэтому их эксплуатация должна осуществляться в строгом соответствии с нормативными документами, в частности, в соответствии с Правилами по кранам.

Уровень требований к ГПМ зависит от условий их эксплуатации (режимов работы). Режимы работы кранов и их механизмов принимаются в соответствии со стандартом 4301/1. В зависимости от максимального числа рабочих циклов и от использования крана по грузоподъемности стандартом определены 8 групп классификации кранов, которые учитываются при выборе конкретной машины.

Основным видом силового оборудования ГПМ являются электрические двигатели, однако находят применение и двигатели внутреннего сгорания, и комбинированные: дизель-электрические, электрогидравлические и др. Особого внимания требуют канаты, используемые в качестве стропов либо тяговых органов в механизмах ГПМ.

В общем случае в состав ГПМ входит металлоконструкция и ряд механизмов: подъема, передвижения, изменения вылета, поворота. Требования к их расчету и конструированию установлены нормативными документами. Широкое применение на складах и в производственных цехах заводов находят однобалочные и двухбалочные мостовые краны общего назначения и специального назначения. Разновидностью мостовых кранов являются краны-штабелеры, применяемые преимущественно на складах тарно- штучных грузов.

На открытых складах грузопереработка осуществляется с помощью козловых кранов и мостовых перегружателей с грузоподъемностью и пролетом, изменяющимися в широком диапазоне. С развитием контейнерных перевозок все большее применение находят козловые краны, имеющие грузоподъемность от 20 до 40 т и обеспечивающие многоярусное складирование контейнеров. Если требуется обслужить склад шириной в несколько сотен метров, то может оказаться целесообразным кабельный кран с пролетом 250…500 м.

С вышеперечисленными кранами успешно конкурируют в зоне относительно небольших грузопотоков стреловые поворотные краны: железнодорожные, автомобильные, гусеничные, башенные и др. При переработке массовых грузов в портах применяют портальные краны с разными грузозахватными устройствами. Для захвата грузов при выполнении погрузочно-разгрузочных операций ис­пользуются грузозахватные устройства как универсальные, так и специализированные.

Высокая производительность крана и безопасная работа на нем могут быть обеспечены при его устойчивом положении, исключающем возможность опроки­дывания. Правилами по кранам и соответствующими руководящими документами установлен порядок расчета устойчивости для разных условий нагружения и по­рядок ее экспериментальной проверки.

Устойчивость стрелового крана

Отличительной особенностью стреловых кранов являются подъем и перемещение груза в зоне, выходящей за пределы опорного контура крана. Поэтому их устойчивость в процессе подъема груза обеспечивается только собственный весом. Действующие на кран внешние нагрузки издают относительно одного из краев опорного контура (ребра опрокидывания) опрокидывающий момент, а собственный вес крана — соответственно восстанавливающий момент.

Для разных положений крана значения опрокидывающих и восстанавливающих моментов различны, так как изменяются значения действующих сил и их плечи; изменяется также положение центра тяжести крана относительно опорного контура. Поэтому надежная устойчивость крана должна быть обеспечена для всех его положений при любых возможных комбинациях нагрузок.

К этим нагрузкам относятся: вес поднимаемого груза, динамические воздействия в периоды пуска и торможения механизма подъёма груза, центробежные силы, возникающие при вращении поворотной части крана с грузом, ветровое давление на груз и конструкцию краха.

Читайте также  Как отрегулировать сцепление на бензопиле?

Степень устойчивости крана в положении его устойчивого равновесия определяется двумя коэффициентами: грузовой устойчивости и собственной устойчивости, численные значения которых определяются правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов Госгортехнадзора. Первый определяет степень устойчивости крана по отношению к опрокидывающему моменту поднимаемого краном груза, а второй — степень устойчивости неработающего крана от внешних воздействий — ветра и уклона местности.

Коэффициент грузовой устойчивости определяется для следующих двух случаев:

1) на кран, установленный на горизонтальной площадке, действует только опрокидывающий момент от массы груза. Коэффициент устойчивости при этом может быть выражен, как частное от деления алгебраической суммы моментов относительно ребра опрокидывания всех нагрузок от веса, действующих на кран (кроме груза), на момент от груза относительно того же ребра опрокидывания.

2) кран установлен на уклоне в сторону груза (этот уклон принимают для гусеничных кранов 3 градуса; для автомобильных и пневмоколёсных кранов на аутригерах 1,5 гр., без аутригеров 5 гр.; дня железнодорожных кранов на аутригерах 3 гр., без аутригеров 5 гр. На кран и груз в сторону опрокидывания действует ветер интенсивностью 250 МПа (в соответствии с ГОСТ 1451—77 «Краны подъемные. Нагрузка ветровая»).

Учитывая, что груз подвешен на гибкой нити (тросе), точкой приложения силы ветра на груз будет головка стрелы. Эта сила, как и сила разгона или торможения, также приложена к головке стрелы. С увеличением угла уклона местности, на которой кран установлен, уменьшаются плечи моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания. Вылет стрелы с грузом сохраняется при этом неизменным, соответствующим поднимаемому грузу независимо от уклона, на которой установлен кран.
Коэффициент собственной устойчивости определяется как отношение суммы моментов всех действующих на кран сил, кроне ветра, к моменту от силы ветра нерабочего состояния крана.

Для предварительных (при проектировании кранов) расчётов удобно пользоваться данными о снижении запаса устойчивости кранов в зависимости от различных факторов:
1) от максимально допустимого уклона местности (для железнодорожных кранов без аутригеров — на 20-25%; автомобильных кранов без аутригеров — на 13-15%, гусеничных кранов — на 3-5%):
2) от просадки грунта и рельсов под крахов или от деформации пневматических шин (для железнодорожных кранов на 2-3%; для пневмоколесных кранов без аутригеров на 8-10 %; для гусеничных кранов на 3-5%;
3) от инерции разгона или торможения при подъеме и опускании груза — на 8-10%;
4) от вращения груза — на 3-5%;
5) от применения удлинённых стрел — до 10%. В соответствии с требованиями Госгортехнадзора все стреловые краны должны быть оборудованы автоматическими ограничителями грузоподъёмности, срабатывающими при 10%-ном увеличении грузового момента сверхдопустимого и предохраняющими кран от опрокидывания в результате перегрузки. Те же Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов запрещают подъем немаркированных бетонных конструкций массой более 500 кг.

Что такое устойчивость крана и как она рассчитывается?

Во время работы кран подвергается действию различных сил, которые стремятся изменить его нормальное рабочее положение на опорах. К таким силам относятся: масса консольно расположенных частей (стрелы, противовеса и стрелового расчала), ветровая нагрузка, масса поднимаемого груза, динамические нагрузки, возникающие при резком пуске и торможении механизмов и при движении крана по неровному пути и др.

Устойчивость рассчитывается для следующих случаев: при действии груза (грузовая устойчивость, рис. 14, а), при отсутствии груза (собственная устойчивость, рис. 14, б, в), при внезапном снятии нагрузки на крюке (обрыв груза, рис. 14, г), при монтаже или демонтаже крана.

Устойчивость крана определяется для более неблагоприятных условий его работы. Так, при расчете грузовой устойчивости крана предполагают, что он поднимает груз Q, равный грузоподъемности крана на данном вылете, при этом груз имеет максимально возможную площадь; ветровые нагрузки рабочего состояния Wp действуют со стороны противовеса, кран стоит на уклоне а (в сторону груза). При проверке собственной устойчивости крана считают, что на кран действуют ветровые нагрузки нерабочего состояния в сторону противовеса WH и кран стоит на уклоне (в сторону опрокидывания) без груза. Для проверки устойчивости при внезапном снятии нагрузки считают, что кран располагается на уклоне-в сторону опрокидывания, нагрузка на крюке принимается направленной вверх, а ветровая нагрузка рабочего состояния Wp направлена со стороны стрелы.

В соответствии с ГОСТ 13994-81 проверяется устойчивость:

при внезапном снятии нагрузки

где Мо, Мнwр, МнwH — опрокидывающие моменты относительно ребра опрокидывания соответственно от массы груза, динамических нагрузок и от ветровой нагрузки рабочего и нерабочего состояния; Му.д — удерживающий момент относительно ребра опрокидывания от силы тяжести крана; QH — нормативная составляющая массы груза; pQ — расстояние от точки подвеса грузового полиспаста до вертикальной плоскости, проходящей через ребро опрокидывания. Опрокидывающий момент от массы поднимаемого стреловым краном груза тем больше, чем больше масса груза и вылет крюка от ребра опрокидывания. Под ребром опрокидывания р понимается грань опорного контура, относительно которой силы стремятся опрокинуть кран. Для рельсовых кранов ребро опрокидывания принимается. по центрам ходовых тележек. Go — нормативная составляющая массы крана; Ьк — расстояние от центра масс частей крана до вертикальной плоскости, проходящей через ребро опрокидывания.

Коэффициент устойчивости К представляет собой отношение удерживающего момента к опрокидывающему

Коэффициент грузовой устойчивости, то есть’ отношение момента относительно ребра опрокидывания, создаваемого массой всех частей крана с учетом всех дополнительных нагрузок (ветровая нагрузка, инерционные силы, возникающие при пуске или торможении механизмов подъема груза, поворота и передвижения крана) и влияния наибольшего допустимого при работе крана уклона, к моменту, создаваемому рабочим грузом относительно того же ребра, должен быть не менее 1,15. Коэффициент грузовой устойчивости, определяемый как отношение момента, создаваемого массой всех частей крана без учета дополнительных нагрузок и уклона пути, к моменту, создаваемому рабочим грузом, должен быть не менее 1,4.

Согласно вышеприведенным правилам собственная устойчивость крана определяется как отношение момента, создаваемого «массой всех частей с учетом уклона пути в сторону опрокидывания относительно ребра опрокидывания, к моменту, создаваемому ветровой нагрузкой, принимаемой по ГОСТ для нерабочего состояния крана относительно того же ребра опрокидывания- Собственная устойчивость определяется при наиболее неблагоприятном положении крана относительно действия ветровой нагрузки.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: