Устойчивость самоходных кранов

Для безопасной работы передвижные стреловые краны долж­ны обладать надлежащей устойчивостью, исключающей возмож-

Рис. 93. Расчетная схема устойчивости самоходного крана а —с грузом; б —без груза

ность их опрокидывания. Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов предусматривается про­верка монтажных кранов на устойчивость.

При расчетах кранов различают устойчивость грузовую, т. е. устойчивость крана от действия полезных нагрузок при возмож­ном опрокидывании его вперед в сторону стрелы и груза, и соб­ственную, т. е. устойчивость крана при отсутствии полезных нагрузок и возможном опрокидывании его назад в сторону про­тивовеса. Расчетная схема устойчивости самоходных кранов приведена на рис. 93.

Грузовая устойчивость самоходного крана должна соответ­ствовать условию

где v— коэффициент грузовой устойчивости, принимаемый для горизонтального пути без учета дополнительных на­грузок равным 1,4, а при наличии дополнительных на­грузок (ветер, инерционные силы) и влияния наиболь­шего допускаемого уклона пути — 1,15;

— момент, создаваемый рабочим грузом относительно ребра опрокидывания, в Т·м;

— момент всех прочих (основных и дополнительных) на­грузок, действующих на кран относительно того же ребра с учетом наибольшего допускаемого уклона пу­ти, в Т· м.

Величину грузового момента определяют по формуле

,

где Q — вес наибольшего рабочего груза в кг;

а — расстояние от оси вращения крана до центра тяжести наибольшего рабочего груза, подвешенного к крюку, при установке крана на горизонтальной плоскости в м;

b — расстояние от оси вращения крана до ребра опрокиды­вания в м.

Величину удерживающего момента возникающего в кра­не от действия основных и дополнительных нагрузок, находят из выражения

где — восстанавливающий момент от действия собствен­ного веса крана:

G — вес крана в кг;

с —расстояние от оси вращения крана до его центра тяжести в м;

α — угол наклона пути крана в град; для передвиж­ных стреловых кранов, а также кранов-экскава­торов а = 3° при работе без выносных опор и α = 1,5° при работе с выносными опорами; для ба­шенных кранов α = 2° при работе на временных путях и α = 0° при работе на постоянных путях;

—момент, возникающий от действия собственного веса крана при уклоне пути: ;

— расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, в м;

—момент от действия центробежных сил:

n — число оборотов крана вокруг вертикальной оси в мин;

h —расстояние от оголовка стрелы до плоскости, про­ходящей через точки опорного контура, в м;

Н — расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза (при проверке на устойчи­вость груз приподнимают над землей на 20— 30 см);

— момент от силы инерции при торможении опус­кающегося груза:

v — скорость подъема груза в м/сек (при наличии сво­бодного опускания груза расчетную величину ско­рости принимают равной 1,5 м/сек);

g— ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек²;

t — время неустановившегося режима работы меха­низма подъема (время торможения груза) в сек;

М_в — ветровой момент:

М_в = М_в._к + М_в._г = W_ρ + W_1ρ1,

М_в._к — момент от действия ветра на кран;

М_в._г — момент от действия ветра на подвешенный груз;

W —сила давления ветра, действующего параллельно плоскости, на которую установлен кран, на навет­ренную площадь крана в кГ;

W₁ — сила давления ветра, действующего параллельно плоскости, на которой установлен кран, на навет­ренную площадь груза в кГ;

ρ=h₁ и ρ₁=h —расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки в м.

Величину коэффициента грузовой устойчивости крана, не предназначенного для перемещения с грузом, определяют по формуле

Если кран предназначен для перемещения с грузом, то при проверке грузовой устойчивости должны учитываться члены и , которые последовательно вычитаются из формулы величины удерживающего момента.

Давление ветра на кран W определяют по формуле

W = kqF,

где k —коэффициент аэродинамического сопротивления; для сплошных балок и ферм прямоугольного сечения k = = 1,49, для прямоугольных кабин машинистов, проти­вовесов, оттяжек кранов и т. п. k =l,2, для конструк­ций из труб диаметром 170 мм k = 0,7, а из труб диа­метром 140—170 мм k = 0,5;

q — расчетный напор ветра в кГ/м², определяемый по ГОСТ 1451—65;

F — наветренная поверхность крана и груза в м².

При расчете кранов на грузовую устойчивость давление вет­ра для большинства районов страны принимают: для самоход­ных стреловых кранов 25 кГ/м², для высоких башенных мон­тажных кранов 15 кГ/м².

При определении коэффициента собственной устойчивости, а также при расчете противоугонных и тормозных устройств рас­четный напор ветра q принимают по данным табл. 45.

Таблица 45

Место установки крана	Расчетный напор ветра в кГ/м^2 на высоте от поверхности земли в м
от 0 до 20	100 и более
Берег моря, район Новороссийска, Северный Казахстан, низовье большой реки Все остальные районы СССР

Для кранов высотой (или устанавливаемых на высоте) над поверхностью земли от 20 до 100 м расчетный напор опреде­ляют интерполяцией, причем общую высоту крана разбивают на зоны по 20 м, расчетный напор в пределах каждой зоны принимают постоянным и определяют по высоте средней точки зоны.

Наветренная поверхность крана определяется площадью, ог­раниченной контуром крана, и степенью заполнения этой пло­щади элементами решетки

F = aF',

где F'— площадь, ограниченная контуром крана, в м²;

а — коэффициент заполнения; для сплошных конструкций α=1, для решетчатых конструкций α = 0,3-0,4. Наветренную площадь груза определяют по действительной площади наибольших грузов, поднимаемых краном.

Устойчивость передвижных стреловых кранов без груза оп­ределяется уравнением собственной устойчивости

где — коэффициент собственной устойчивости;

—момент, создаваемый ветровой нагрузкой, в кГ·м;

—момент, возникающий от действия собственного веса крана при уклоне пути, в кГ·м.

Коэффициент собственной устойчивости, т. е. коэффициент устойчивости без рабочего груза в сторону, противоположную стреле, определяют по формуле:

где W₂ —сила давления ветра, действующего параллельно плоскости, на которой установлен кран, на подвет­ренную площадь крана при его нерабочем состоя­нии в кГ;

ρ₂—расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки в м.

Дата добавления: 2015-06-28