Статический расчет на собственную устойчивость крана
Для определения собственной устойчивости крана рассматривается случай, когда кран стоит без груза, с максимально поднятой стрелой (α = 60°).
Рисунок 4. Расчетная схема для определения грузовой устойчивости
Для расчетов принимается, что кран установлен на горизонтальной поверхности (γ = 0).
Стрела располагается в направлении перпендикулярном к передвижению крана.
Удельная ветровая нагрузка принимается W = 250Н/м2.
Кран опрокидывается назад, ребро опрокидывания проходит по заднему рельсовому пути.
Веса элементов крана определены в п. 2.3, формула 8
Плечи нагрузок от весов элементов крана определяются как
, (14)
где liид - расстояние от центра тяжести элемента до оси вращения крана;
b1 - расстояние от оси вращения крана до вертикальной оси опрокидывания назад
Плечо нагрузки от веса стрелы определяется как
(15)
Моменты, создаваемые весами элементов крана, определяются по формуле 11
Ветровая нагрузка определяется по формуле 7
Ветровая нагрузка на стрелу крана определяется по формуле 6
Моменты, создаваемые ветровыми нагрузками, определяются по формуле 10
Коэффициент собственной устойчивости определяется как
, (16)
где Му - удерживающий момент;
Мо - опрокидывающий момент.
В данном случае к опрокидывающим относятся моменты, создаваемые ветровой нагрузкой, а моменты, создаваемые весами элементов крана относятся к удерживающим с соответствующим знаком.
|
|
|
(17)
Так как рассчитанный коэффициент собственной устойчивости Ку = 6,76 > 1,15, можно сделать вывод, что данный кран устойчив и дополнительных мероприятий по обеспечению собственной устойчивости не требуется.
Выбор каната грузоподъемного механизма крана
Схема механизма подъема груза, соответствующая заданию, приведена на рисунке 5.
Кратность полиспаста m = 2, число обводных блоков n = 1
КПД канатной системы определяется как
, где (18)
η - КПД отдельного блока
Натяжение каната определяется как
, (19)
где Gгр - вес груза (принимается максимальный – 144,02кН (14.69т));
Gкан - вес каната (для расчета принимается 1,962кН);
a - число полиспастов (в данном случае – 1).
Коэффициент запаса прочности принимается Кзп = 6, тогда канат необходимо выбирать, исходя из разрывного усилия
(20)
Выбор двигателя грузоподъемного механизма крана
Максимальная скорость навивки каната на барабан лебедки определяется как
,(21)
где 
- скорость подъема груза
Статическая мощность двигателя определяется как
, (22)
где 
- КПД лебедки (принимается 0,85)
|
|
|
Методические указания к практическим работам
Задание на проектирование
Рассчитать основные характеристики башенного крана на рельсовом ходу с учетом обеспечения грузовой и собственной устойчивости, требуемой грузоподъемности и скорости подъема груза. По рассчитанным характеристикам подобрать составляющие элементы крана. Исходные данные для расчетов приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Исходные данные (для примера)
| Расчетные массы конструкции крана, т | ||||||
| Стрелы | mс | 3 | ||||
| Башни | mб | 6 | ||||
| Поворотной платформы | mпл | 7 | ||||
| Противовеса | mпр | 28 | ||||
| Неповоротной части крана | mнч | 25,5 | ||||
| Расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м | ||||||
| Башни | Lб | 1,8 | ||||
| Поворотной платформы | Lпл | 1,5 | ||||
| Противовеса | Lпр | 5 | ||||
| Неповоротной части крана | Lнч | 0 | ||||
| Расстояние от центров тяжести отдельных элементов крана до плоскости опорного контура, м | ||||||
| Башни | hб | 10 | ||||
| Поворотной платформы | hпл | 1 | ||||
| Противовеса | hпр | 2,5 | ||||
| Неповоротной части крана | hнч | 0,5 | ||||
| Площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м2 | ||||||
| Стрелы | Fc | 4 | ||||
| Башни | Fб | 14 | ||||
| Поворотной платформы | Fпл | 5 | ||||
| Противовеса | Fп | 4 | ||||
| Неповоротной части крана | Fнч | 3 | ||||
| Груза | Fг | 3 | ||||
| Расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м
 Мы поможем в написании ваших работ! | ||||||