Приложение В (рекомендуемое). Обеспечение условий жесткости

Приложение В
(рекомендуемое)

Обеспечение условий жесткости

В.1 Общие положения

Если упругие деформации металлической конструкции приводят к нарушению требований 4.2.4, то используют следующие приемы:

- выбор соответствующих конструктивных решений для механизма передвижения тележки с учетом имеющихся уклонов (например, увеличение мощности привода или числа приводных колес);

- уменьшение уклонов пути за счет увеличения момента инерции главных балок;

- устройство строительного подъема.

Для анализа упругих перемещений элементов конструкции рекомендуется использовать метод конечных элементов (МКЭ).

В.2 Уклон подтележечного рельса на мостовых кранах и козловых кранах без консолей с шарнирной опорой

Для расчета механизма передвижения тележки используется максимальное значение уклона подтележечного рельса, которое вычисляется как

,

(В.1)

где - уклон, возникающий в результате упругого прогиба металлической конструкции под действием собственного веса и веса размещенного на ней оборудования, а также веса тележки с грузом;   0 - уклон, создаваемый формой строительного подъема.

Уклон достигает максимального абсолютного значения при положении центра тележки на расстоянии от оси подкранового рельса, равном х = (0,15 - 0,20)L (см. рисунок В.1, а). Меньшие значения принимают для кранов больших пролетов и малой грузоподъемности. Максимальное значение суммарного уклона пути от собственного веса главной балки с размещенным на ней оборудованием, средствами доступа и кабиной (если она находится посередине пролета) G_b и от веса G_Q тележки с грузом, массой, равной номинальной грузоподъемности приближенно вычисляется как

,

(В.2)

где .

Значение уклона должно определяться в зависимости от проектной конфигурации строительного подъема также на расстоянии х = (0,15 - 0,20)L от оси подкранового рельса (см. рисунок В.1, б). При отсутствии более точных данных величина может быть приближенно вычислена из предположения о параболической форме строительного подъема. В этом случае  = 2,64 y_s/L. Если строительный подъем описывается дугой окружности с радиусом R, то

.

(В.3)

Если строительный подъем образует ломаную кривую (см. рисунок В.1, в), то  = y_s/L₁, где L₁ - расстояние по горизонтали от оси рельса до точки перегиба ломаной кривой, причем L₁  (0,25  0,30)L.

Конфигурация и стрела прогиба строительного подъема y_s может отличаться от проектных значений в результате сварочных поводок. Фактическая форма и стрела прогиба строительного подъема определяется на готовой пролетной балке при ее положении на боку.

Рисунок В.1 - Схемы к определению упругих перемещений и строительного подъема

В.3 Уклон подтележечного рельса на козловых и полукозловых кранах

Для проверки выполнения требований 4.2.4, связанных с работой механизма передвижения тележки, на козловых и полукозловых кранах с консолями должны быть последовательно определены уклоны подтележечного рельса (В.1) при положении тележки на расстоянии от оси подкранового рельса, равном х = (0,15 - 0,20)L, а также в крайнем положении на каждой консоли (см. рисунок В.2, а), положения 1, 2 и 3). Этот расчет для козловых и полукозловых кранов с консолями и/или с двумя жесткими опорами рекомендуется выполнять с помощью МКЭ. Если расчет показал, что уклоны препятствуют нормальной работе крана, то используют подходы, описанные в В.1. Если принято решение о необходимости выполнения строительного подъема, то его форма и параметры определяются в зависимости от результатов расчета уклонов (см. рисунок В.2, б). Результирующий уклон вычисляется по формуле (В.1) для всех вышеуказанных положений тележки.

Рисунок В.2 - Схемы к определению параметров строительного подъема главных балок козлового крана

В.4 Горизонтальные перемещения опор козловых кранов

Металлическая конструкция козлового крана с обеими жесткими опорами под воздействием собственного веса крана и подвижной нагрузки от тележки с грузом упруго деформируется и из проектного положения 1 стремится перейти в положение 2 (см. рисунок В.3). Перемещение колес поперек рельса ограничивают реборды. Горизонтальная реакция R, возникающая в точке взаимодействия реборды с рельсом, называется распором. Она способствует износу колес и в худшем случае может привести к сходу колеса с рельса.

Значение распора зависит от конфигурации и размеров крана, а также жесткостей главных балок и опор. Вычислить значение распора можно с помощью МКЭ.

Для уменьшения распора кран изготавливают с пролетом L₁ < L (см. рисунок В.3, a), L₁ > L (см. рисунок В.3, б) или одну из опор делают гибкой или шарнирной. Проектное значение пролета L₁ определяют с учетом упругого перемещения DL от собственного веса крана. Для кранов без консолей можно при расчете DL дополнительно учесть перемещение от 30 до 50 % веса тележки с номинальным грузом.

Рисунок В.3 - Схемы к определению упругих перемещений металлической конструкции козлового крана