Поворота вокруг шарнира

Подъем оборудования монтажными мачтами способом

Этот способ применяется обычно для подъема аппаратов колонного типа на невысокие (до 2 м) фундаменты. Подъем оборудования может осуществляться как одиночными, так и парными монтажными мачтами. Способ обладает следующими преимуществами:

· максимальные нагрузки в такелажной оснастке возникают в начальный момент подъема, когда аппарат находится в горизонтальном положении, что повышает безопасность работ;

· масса поднимаемого оборудования может превышать грузоподъемность такелажных средств.

Подъем оборудования может осуществляться по двум вариантам.

Первый вариант. Мачты устанавливаются за поворотным шарниром (рис. 22, а). В этом случае оборудование поднимается до нейтрального положения в один этап с помощью грузового полиспаста. Затем с помощью тормозной оттяжки колонна плавно опускается на фундамент в проектное положение под действием собственной массы.

Второй вариант. Мачты устанавливаются между поворотным шарниром и центром массы поднимаемого оборудования (рис. 22, б). В этом случае оборудование монтируется в два этапа: сначала с помощью мачт колонна поднимается на максимально возможный угол, а затем дотягивается до нейтрального положения. На заключительной стадии монтажа колонна опускается в проектное положение тормозной оттяжки.

При выборе и расположении такелажных средств рекомендуются следующие оптимальные соотношения размеров:

– высота мачты Н _м= (1,8–3) l _ц.м;

– расстояние от якоря рабочей ванты до мачты l _я= (4–6) l _ц.м;

– расстояние от места строповки оборудования до его основания l _с=(1,3–2) l _ц.м.

Расчет такелажной оснастки по схеме, приведенной на рис. 22, а, сводится к следующему:

1. Определяют необходимую высоту мачты (м):

Н _м = (1,8–3,0) l _ц.м ,

где l _ц.м – расстояние от центра массы до основания оборудования, м.

а

б

Рис. 22. Расчетная схема подъема оборудования мачтами методом поворота вокруг шарнира: а – первый вариант; б – второй вариант

2. Максимальное усилие в спаренном полиспасте в начальный момент подъема оборудования (кН) рассчитывают по формуле

Р _п = 10· G _o· l _цм / [(H _м– h _ф)·sinβ– l _ш·cosβ],

где G _о – масса поднимаемого оборудования, т; h _ф – высота фундамента, м;

l _ш – расстояние от оси шарнира до мачты, м; β – угол между мачтой и подъемным полиспастом.

tg β = (l _c+ l _ш) / (H _м– h _ф–0,5 D),

где l _c – расстояние от основания оборудования до места строповки, м; D – диаметр аппарата, м.

По усилию Р _п рассчитывают подъемные полиспасты (см. п.7) и стропы (см. п.3).

3. Усилие в рабочей ванте (кН) определяют по формуле

Р _р.в =Р _п ·sin β / sin γ,

где γ – угол между мачтой и рабочей вантой, tg γ = l _я/ Н _м; l _я – расстояние от мачты до якоря рабочей ванты.

По усилию Р _р.в рассчитывают канат и якорь для задней ванты (см. п.2,9).

4. Суммарное сжимающее усилие (кН), действующее по оси мачты определяют как

S _м =Р _п· К _п · К _д·cosβ +Р _р.в ·cosγ + 10· G _м · К _п + 10 G _п · К _п +n · Р _н.в ·sinδ +S _п ,

где n – количество нерабочих вант; Р _н.в – усилие первоначального натяжения нерабочих вант, кН (прил. 14); S _п – усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста, кН; G _м – масса мачты, т; G _п – масса полиспаста, т; δ – угол наклона нерабочих вант к горизонту.

По усилию S _м рассчитывают сечение мачты (см. п.10).

5. Находим усилие в тормозной оттяжке:

Р _т = 10· G _о·0,6 D / (h _т ·cos α _т),

где h _т – расстояние от основания оборудования до места крепления тормозной оттяжки, м; α _т – угол наклона тормозной оттяжки к горизонту.

По усилию Р _т рассчитывают канат (см. п.2) тормозной оттяжки и лебедку (см. п.8).

Пример 11. Рассчитать такелажную оснастку для подъема металлической дымовой трубы высотой Н _o = 36м, диаметром D= 2,2м, массой G _o = 28 т с центром массы, расположенным посредине ее высоты на фундамент высотой h _ф = 3 м, способом поворота вокруг шарнира одиночной вертикальной мачтой, установленной за шарниром на расстоянии l _ш = 6 м(см.рис. 22 ,а). Масса мачты G _м = 6 т, масса полиспаста G _п = 2 т, число нерабочих вант n= 2, усилие в полиспасте S _п = 40 кН, угол наклона нерабочих вант к горизонту δ=45⁰, угол наклона тормозной оттяжки к горизонту α_т = 40⁰, высота крепления оттяжки h _т = 23,4 м.

Решение:

1. Определяем высоту мачты, выбирая соотношение

Н _м = 2 l _ц.м = 2·18=36 м.

2. Находим угол между полиспастом и мачтой в начальный момент подъема трубы, при условии l _c = 1,3 l _ц.м = 1,3·18=23,4 м,

tgβ = (l _c+ l _ш) / (H _м – h _ф–0,5 D) = =0,922; β ≈ 43⁰.

Усилие в подъемном полиспасте в начальный момент подъема

Р _п = 10· G _o l _ц.м /[(H _м– h _ф)sinβ – l _ш·cosβ] =

10·28∙18 / [(36–3)∙0,682–6·0,731] = 278,1 кН.

3. Угол между мачтой и рабочей вантой определяем при l _я =5, l _ц.м = 5·18=90 м:

tg γ =l _я/ H _м == 2,5; γ ≈ 68 ⁰.

Усилие в рабочей ванте

Р _р.в =Р _п ·sinβ/ sin γ=278,1·0,682 / 0,927=204,6 кН.

4. Суммарное сжимающее усилие, действующее по оси мачты, находим по формуле

S _м =Р _п· К _п· К _д·cosβ +Р _р.в·cosγ + 10· G _м· К _п + 10 G _п· К _п +n · Р _н.в·sinδ +S _п =

=278,1·1,1·1,1·0,731+204,6·0,375+10·6·1,1+10·2·1,1+2·25·0,707+40=486 кН.

5. Рассчитываем усилие в тормозной оттяжке

Р _т = 10· G _o0,6 D / (h _т·cos α_т) = 10·28·0,6·2,2 / (23,4·0,766)=20,6 кН.

Дата добавления: 2014-10-17