Расчет строп для грузоподъемных работ

При производстве строительно-монтажных работ, связанных с грузоподъемными операциями, безопасность работ определяется надежностью строповочных устройств и приспособлений. Рассмотрим инженерные расчеты на безопасность некоторых из них.

Выбор стальных канатов, применяемых в качестве грузовых, стреловых, несущих, тяговых и др., должен производиться в соответствии с Правилами [17], ИСО 4308/1, ИСО 4308/2 и другими нормативными документами.

При подъеме различных грузов и монтаже оборудования используют различные гибкие стропы: стальные канаты, тросы, цепи, веревки и т.п. Перед установкой их на грузоподъемную машину или механизм они должны быть проверены на прочность расчетом [17].

Для этого определяют усилие (натяжение) в одной ветви стропа (рисунок 5.3) по формуле, Н,

где G - масса груза, кг; m - общее число ветвей стропа; k - коэффициент неравномерности распределения массы груза на ветви стропа. Значения коэффициента k приведены в табл. 3.11; - угол наклона стропа к вертикали, град.

Значения коэффициента k

Число ветвей стропа m	m< 4	m> 4
Значение k		0,75

a

Рисунок 5.3. Cтроповка груза четырехветвевыми стропами

Определив усилие в ветви стропа, далее можно найти разрывное усилие по формуле

Где - коэффициент запаса прочности для стропа (минимальный коэффициент использования каната), определяемый в зависимости от группы классификации механизма. Его значения приведены в таблице 5.2

Наименьший коэффициент запаса прочности для стальных канатов

По найденному разрывному усилию по таблице 5.3 может быть подобран канат и его технические данные: временное сопротивление разрыву, ближайшее большее к расчетному, и его диаметр.

При проектировании стропа длину канатов подбирают с таким расчетом, чтобы угол между ветвями строп был не менее 90^о. Минимальную длину ветви стропа определяют из условия, что угол ее наклона к вертикали не должен превышать 60^о, м

,

где b - максимальное расстояние между центром тяжести груза и местом закрепления стропа, м.

Следует отметить, что на практике к стропам предъявляются жесткие требования. Стальные канаты считаются непригодными к эксплуатации, если: оборвана, хотя бы одна прядь; число оборванных проволочек на шаге свивки равно или более 10% их общего числа; поверхностный износ или коррозия проволочек каната составляет 40% и более; имеется наличие заломов; имеется сильная деформация каната (например, сплющивание и т.п.).

Пример. Определить диаметр и маркировочную группу каната стропа для подъема блока котла ДЕ-10-14ГМ массой 17,7 т с зацепкой крюками при отклонении ветвей стропа от вертикали 45^о, число ветвей . Группа классификации механизма соответствует М5. .

Решение. Определим усилие (натяжение) в одной ветви стропа в соответствии с рис. 3.7 и формулой (3.17), Н.

Находим, что для наших условий коэффициент запаса .

Определим усилие в ветви стропа, используя формулу (3.18), Н

.

Принимая маркировочную группу каната 1860 Н/мм² (190 МПа), находим по усилию в ветви стропа, что для нашего случая диаметр каната должен быть не менее 25 мм.

Пример Рассмотрим случай обрыва одной ветви двухветрового стропа при подъеме наружной стеновой панели (рисунок 5.4). В данном случае при обрыве троса в точке панель будет свободно падать до положения, изображенного на рисунке 5.4б, когда произойдет ударное воздействие на оставшийся строп, грузовой канат и конструкцию крана, характеризуемое коэффициентом динамичности приложения нагрузки и соответствующим изменение напряжения по формуле

- напряжение от статической нагрузки.

Коэффициент динамичности определяют по формуле

где - величина свободного падения панели;

Рисунок 5.4 Схема двухветвевого стропа: а – до обрыва; б – после обрыва

(в соответствии с размерами, принятыми на рисунке 5.4); - статический прогиб конца стрелы крана, включая удлинения грузового каната и стропа.

Приняв статический прогиб стрелы с учетом удлинения тросов равным 20 см, получим:

В этих условиях второй строп, рассчитанный на половину груза с шестикратным запасом и учетом наклона троса в рабочем положении, может выдержать динамическое усилие, равное

Следовательно, второй строп также порвется, кран опрокинется в сторону противовеса.

Дата добавления: 2014-10-23