Лекции по подъёмно-транспортным машинам. Лекция 8. Лекция 8 Металлоконструкции кранов и их элементов. Металлоконструкции крановых мостов. Металлоконструкция является остовом
 Скачать 414.5 Kb.
|
|
Лекция № 8 Металлоконструкции кранов и их элементов. Металлоконструкции крановых мостов. Металлоконструкция является остовом крана, на котором монтируется тележка, механизмы и приводы крана и от ее качества зависит работа всех элементов и крана в целом. Поэтому к металлоконструкции предъявляется высокие требования прочности, жесткости и надежности. Мосты сваривают из листовой стали, гнутых профилей, фасонного поката. Одна из основных проблем краностроения – снижение массы кранов, экономии металла. Поэтому применяют низколегированные стали и легкие сплавы (аллюминевые, магниевые). Низколегированные стали имеют следующие недостатки: высокая чувствительность к концентрации напряжений. и большая стоимость. Металлоконструкции из низколегированной стали экономически выгодно применять для кранов большой грузоподъемности (свыше 75 т). Аллюминевые сплавы имеют примерно в 3 раза меньшую плотность, чем сталь, достаточно высокую механическую и коррозионную прочность. Их применение снижает массу крана и давление на ходовые колеса. Однако применение мостов из алюминиевых сплавов ограниченно из-за высокой их стоимости, в 3-5 раз больше, чем стальных. Целесообразно применять легкие сплавы для кранов малой грузоподъемности и больших пролетов (больше 20 м); масса МК снижается а 50-70%. П  ролетная часть 2-х балочного моста выполняется в виде пространственных балочных коробчатых (а) и ферменных (б) конструкций. Концевые балки выполняют коробчатого сечения. Балки и их соединения д.б. не только прочными, но и жесткими, чтобы избежать перекосов моста. Мосты со сплошными балками имеют преимущества перед мостами с решетчатыми балками: меньшая трудоемкость, меньше высота моста, стоимость, большая надежность. Поэтому для кранов с большими пролетами применяют решетчатые балки. Высоту двухступенчатой главной балки выбирают в зависимости от длины пролета:  Высота концевой балки:  Ширина главной балки:  и не менее  Длина скоса балки:  Толщина листового материала балки.  мм.Условие устойчивости конструкции моста:  при  ставят вертикальные и горизонтальные ребра жесткости.Р  асчетные нагрузки действующие на МК: 1. Постоянные – весовые нагрузки МК, механизмов передвижения крана и кабины. Распределенная нагрузка от собственного веса одной балки двухбалочного моста и механизма передвижения:  где  – собственный вес сварного коробчатого моста;  - вес механизма передвижения крана;  - коэффициент зависящий от скорости движения крана.2. Подвижные – создаются силой давления от ходовых колес груженной тележки, движущейся по мосту. Усилие на одно колесо тележки при номинальном весе груза G:  где  – вес тележки;  - динамический коэффициент, учитывающий инерционные силы при подъеме и опускании груза.3. Инерционные – возникают в горизонтальной плоскости при резком торможении моста:  где  - максимальные допускаемые ускорения при резком торможении: где  – коэффициент сцепления колес с рельсами;  - число приводных колес;  - общее число колес.МК рассчитываю для 3-х комбинаций нагрузок: I – учитывает действия постоянных и подвижных нагрузок; II – кроме указанных, учитывает горизонтальные инерционные и рабочие ветровые нагрузки; III – учитывает, кроме постоянных статических, монтажные и транспортные нагрузки. МК ГПМ рассчитывают на прочность по максимальным нагрузкам и на выносливость – по эквивалентным нагрузкам. МК козловых кранов. МК козловых кранов состоит из верхнего (пролетного) строения и 2-х высоких опор, которые образуют портал. Пролетные строения выполняют одно- или двухбалочными. Однобалочные пролетные строения для кранов Q=5 т в поперечном сечении представляют собой треугольник, сваренный из уголка, труб, листов. Пролетные строения кранов большей грузоподъемности имеют четырехгранное сечение. Балки двухбалочных пролетных строений предназначены для перемещения по ним грузовых тележек и по конструкции аналогичны главным балкам мостовых кранов. Пролетное строение козлового крана опирается на жесткие и гибкие опоры. Жесткие опоры воспринимают нагрузки, которые действуют вдоль пролетного строения, а гибкие – компенсируют своей податливостью и деформацией неточность изготовления МК и неровности кранового пути. В горизонтальной плоскости жесткие и гибкие опоры обычно присоединяются к пролетному строению жестко. Классификация и общая характеристика конструкций стрел, башен, типы оголовков. Стрела – это МК, прикрепленная к верхней части башни и обеспечивающая требуемый вылет. П  о конструкции стрелы бывают балочные (а), подъемные (б), шарнирно сочлененные (в). Балочные стрелы – балки, по которым передвигается грузовая тележка. Эти стрелы устанавливают горизонтально. Когда стрела находится под углом 300, грузовую тележку либо жестко крепят к концу стрелы, либо тележка перемещается вдоль стрелы вместе с грузом. Балочные стрелы – наиболее распространены. По сравнению с кранами. оборудованными другими стрелами, краны с балочной стрелой имеют большую производительность, т.к. груз при подъеме меньше раскачивается благодаря более короткой подвеске и более плавно перемещающейся при изменении вылета. Подъемные стрелы – располагаются наклонно к горизонту и с изменении угла ее наклона изменяется вылет. На конце стрелы подвешены блоки с грузовыми канатами. Шарнирно-сочлененные стрелы – составлены из нескольких шарнирно сочлененных элементов. Основа такой стрелы – подъемная стрела. К концу ее прикреплена МК, благодаря которой увеличивается вылет и высота подъема. При оборудовании крана двумя механизмами подъема, основной механизм используют при подъеме грузов максимальной массы основной стрелой, вспомогательный – при подъеме легких грузов на удлиненной стреле. По способу подвески стрелы подразделяются на подвесные – I и молотовидные – II. Подвесные стрелы подвешены к оголовку или подвижным стойкам, размещенным на верху башни. Подъемные стрелы подвешивают за конец, балочные – в точке, удаленной от опорного шарнира на 2/3 длины стрелы. Такое крепление позволяет уменьшить изгибающий момент в стреле от веса грузовой тележки. Подвесные стрелы – наиболее распространены. Молотовидные стрелы крепятся шарнирно к верху башни. Они представляют собой двуплечий рычаг, короткий конец которого связан канатными тягами с поворотной платформой. Молотовидные стрелы работают на изгиб, поэтому они выше и тяжелее подвесных. По конфигурации в плане подвесные стрелы бывают 2-х и 3-х секционные, трапециевидные. Наиболее совершенную конструкцию имеют решетчатые стрелы из труб. Они имеют меньшую массу, меньшие нагрузки от ветра, из-за хорошей обтекаемости по сравнению со стрелами из уголков. Эти преимущества стрел из труб позволяет уменьшить опрокидывающий момент на кран и повысить его устойчивость. Башня – МК, жестко закрепленная в вертикальном положении на опорной части или на поворотной платформе. В своей верхней части поворотная башня соединена с оголовком, на котором подвешивают стрелу, а неповоротная – с опорно- поворотным устройством, служащим для вращения поворотной части крана. К оголовкам спереди крепится стрела, сзади противовесная консоль. На некоторых кранах оголовок замещен шарнирными стойками. При демонтаже крана стойки складываются и длина крана уменьшается. По конструкции башни бывают: решетчатые из уголков или труб, либо в виде сплошной одно- или 2-х секционной трубы большого диаметра. МК решетчатой башни состоит из продольных уголков – раскосов. В плане решетчатые башни имеют квадратное, прямоугольное сечения. В зависимости от места расположения опорно-поворотного устройства башни бывают неповоротные и поворотные. Неповоротная башня снизу жестко крепится к ходовой раме. С ходовой рамой башня соединяется подкосами или без них. Поворотная башня устанавливается на поворотной платформе жестко или шарнирно и фиксируется в вертикальном положении подкосами. Для соединения неповоротной башни с поворотной частью на верху башни размещается неповоротная рама, на которой находится опорно-поворотное устройство, связанное с поворотной рамой. Неповоротная рама – кольцевая, коробчатого сечения, с трубчатыми опорами, крепится к поясам башни. На верхнем месте рамы есть отверстия для крепления роликового или шарикового круга. Сверху на роликовый круг крепится поворотная рама. Внутри рамы установлена лестница для прохода обслуживающего персонала. По способу монтажа башни подразделяются на неразбираемые. разбираемые на земле (телескопические, складывающиеся, надращиваемые и наращиваемые). Типы оголовков. Оголовок кранов с поворотной башней представляет собой пространственную пирамидальную МК, которая жестко связана с башней и является ее продолжениями. В нижней части оголовка есть проушина для крепления опорного шарнира стрелы и распорки, в верхней – блоки или проушины для крепления стреловых тяг и канатов. В  кранах с неповоротной башней поворотные оголовки имеют следующую конструкцию: Оголовок типа «колокол» (а) состоит из оголовка 1 с разнесенными опорами 3, размещенного сверху жесткого оголовка 2, который служит продолжением башни. Оголовок типа «стакан» (б) имеет разнесенные опоры 3 и хвостовик 4, входящий внутрь башни. Оголовок, закрепленный на опорно-поворотном круге (в), дополнительно связи с башней не имеет. |