Устойчивость передвижных стреловых кранов
Для всех передвижных кранов чрезвычайно важным является обеспечение их устойчивости. Так как передвижные стреловые краны имеют переменный вылет, то допустимый вес поднимаемого груза зависит от вылета стрелы. Максимальная грузоподъемность крана, на которую рассчитаны все механизмы, соответствует ми-
Рис, 74, График изменения грузоподъемности и высоты подъема стреловых передвижных кранов в зависимости от вылета стрелы |
Нимаемого груза будет соответственно другим. Поэтому каждый кран снабжают паспортом, к которому приложен график изменения грузоподъемности от вылета стрелы. На рис. 74 приведен такой график (жирная линия). Обычно на этом же графике имеется кривая зависимости высоты подъема крюка от вылета стрелы крана (пунктирная лнння). Обычно на графике приводят две кривых грузоподъемности — одна при работе крана без выносных опор, а другая с выносными опорами.
Устойчивость крана определяют как при подъеме груза — грузовая устойчивость — опрокидывание в сторону стрелы под действием веса поднимаемого груза, ветра и сил инерции (рис. 75, а), так и при отсутствии груза — собственная устойчивость — опрокидывание в сторону, противоположную стреле (рнс. 75, б). По нормам Госгортехнадзора краны должны иметь регламентированный запас устойчивости от опрокидывания.
Устойчивость крана характеризуется: а) коэффициентом «грузовой» устойчивости /С 1 — отношением момента всех действующих на кран сил относительно ребра опрокидывания О (см. рис. 75,
А и б), кроме веса поднимаемого груза, к моменту, создаваемому грузом относительно того же ребра опрокидывания, и б) коэффициентом «собственной» устойчивости — отношением моментов сил, расположенных за пределами опорного контура, взятых относительно ребра опрокидывания О. Коэффициент устойчивости с учетом действия всех сил должен быть не менее 1,15. При расчете кранов на горизонтальном пути без учета воздействия дополнительных нагрузок (ветра, снега и инерционных сил при малых скоростях опускания груза и поворота стрелы) коэффициент грузовой устойчивости должен быть не менее 1,4.
Рис. 75. Схемы к определению коэффициентов грузовой и собственной устойчивости передвижных стреловых кранов на железнодорожном, автомобильном и гусеничном ходу |
Коэффициент устойчивости передвижных кранов проверяют по формулам
К, = |
> 1,15, (144) (145) |
G (с — Л0 Sin Р + Ь) — (а — Ь) — Wjp — W2H
Q (а — B)
- G,(cs-fr+*asln р) >
Отдельные члены выражения (144) и (145) представляют собой моменты сил в нм. Так, например, в числителе выражения (144) первое слагаемое — значение момента собственного веса крана, за вычетом момента от горизонтальной составляющей, обусловленной уклоном пути, на котором стоит кран; второй член — момент от сил инерции при разгоне груза; третий и четвертый члены — моменты от ветровой нагрузки на кран и поднимаемый 140
Груз; пятый член — момент от центробежной силы, возникающей при вращении груза. Последнее выражение получено при следующих допущениях: центробежная сила
Р = QRtf = Q{a + H Sin н. (146)
P
Ввиду малого угла р, sin р = tg р —-q-, подставляя это значение tg р в выражение (146) и решая его относительно Р и принимая тс2 — 10, получим
Р = —Qan2 , н (47)
90 — Яд - '
Опрокидывающий момент от центробежной силы
М = рк ^ M-L нм< (I48)
Где К — коэффициент грузовой устойчивости; G — вес крана в к;
С — расстояние от центра тяжести крана до оси вращения его в м;
H0 — расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей^через точки опорного контура, в м Р — угол наклона пути, принимаемый равным 3е для кранов иа железнодорожном, автомобильном и гусеничном ходу при работе без опорных домкратов и равным 1° 30' для кранов на железнодорожном и автомобильном ходу при работе с опорными домкратами; Ъ — расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания в лс; Q — вес предельного рабочего груза в н; v — скорость подъема груза в м! сек T — время торможения в сек
А — расстояние от оси вращения крана до центра тяжести подвешенного предельного рабочего груза для крана, установленного на горизонтальной плоскости в м
Wl — сила давления ветра, действующего на подветренную площадь крана параллельно плоскости, на которой установлен кран, в н;
Рх — расстояние от линии действия силы ветра до"ребра опрокидывания в ж;
W2 — сила давления ветра, действующего на подветренную площадь подвешенного предельного рабочего груза, в н; h — расстояние от головки стрелы до плоскости, проходящей через ребро опрокидывания и перпендикулярной к оси вращения крана, в м п — скорость вращения крана в об1мин
Н — расстояние от головки стрелы до центра тяжести подвешенного груза в его наинизшем положении (когда груз расположен на уровне земли) в ж;
— коэффициент собственной устойчивости;
Gi — вес частей крана, расположенных относительно ребра опрокидывания О со стороны опорного контура, в н;
— расстояние от центра тяжести всех частей крана, расположенных со стороны опорного контура, до оси вращения крана в ж;
Hj — расстояние от центра тяжести частей крана, расположенных относительно ребра опрокидывания со стороны опорного контура, до плоскости, проходящей через точки опорного контура, в ж;
G2 — вес частей крана, расположенных относительно ребра опрокидывания со стороны, противоположной опорному контуру, в н;
С2 — расстояние от центра тяжести всех частей крана, расположенных вне опорного контура, до оси вращения крана, в ж;
H.,— расстояние от центра тяжести всех частей крана, расположенных вне опорного контура, до плоскости, проходящей через точки опорного контура, в ж.