Грузоподъемные и транспортные устройства Додонов (1004223), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Концы главных балок жестко соединены о концевыми балками, расположенными вдоль подкрановых путей. Главные балки мостовых кранов выполняют в виде сплошных балок или решетчатых ферм. Механизмы подъема н передвижения тележки мостового крана расположены на тележке (см. рис. 43, а), Механизм передвижения крана выполнен по одной из схем, приведенных на рис. 63. Для механизма подъема мостовых кранов использованы стандартные горизонтальные редукторы серии РМ или ЦД. В механизмах передвижения крановых тележек применены вертикальные редукторы серии ВК, а в механизмах передвижения моста — редукторы обеих серий. Козловые краны (см.
рис. 15) — это краны мостового типа, несущие элементы конструкции которых опираются на подкрановый путь о помощью двух опорных стоек. Козловые краны применяют в промышленном и гражданском строительстве, в качестве перегрузочных устройств на складах и для обслуживания открытых строительных площадок.
Грузоподъемность козловых кранов 1 ... 300 т, пролет 15 ... 40 м. Кабельные краны (грузоподъемность 1,5 ... 25 т, пролет 250 ... 900 м) обычно применяют на открытых складах и для подачи строительных материалов при строительстве крупных сооружений. Кабельный кран (см. рис. 16) состоит из двух опор 1 и натянутого между ними несущего каната 2, по которому с помощью тягового каната 3 передвигается грузовая тележка подъемного механизма. Металлоконструкции кранов.
На металлоконструкции монтируют все рабочие механизмы, электрооборудование, двигатели и приборы управления краном. Металлоконструкция крана воспринимает нагрузки от собственной массы, массы поднимаемого груза и передает эти усилия на фундамент или опорные конструкции здания. Металлоконструкции бывают клепаные и сварные, в виде сплошных балок нлн ферм. 78 Прн расчете ферм поворотного крана (см. рис. 64) определяют усилия, возникающие в стержнях фермы при работе крана, и подбирают сечения. Усилия в стержнях возникают от полезной нагрузки крана, натяжения гиб- - ~ ' з кого элемента механизма подь- ~нб ' 5 г' ема или механизма изменения вылета и собственной массы кра- 1, 6 4 на. Усилия в стержнях фермы 4 гя можно определить, как известно, аналитическим или графическим Рис. 81. Схема определения усилий а способом, последний является от'Ржпях Формы крана более наглядным. Сначала строят график стержневых усилий от полезной нагрузки Р„(рис. 81).
Конструкция фермы задается вылетом !., высотой й подъема груза и принятым по местным условиям расстоянием й между подшипниками. Известно только Р„, а неизвестны — стержневые усилия ЄЄРя и реакции Р„', Р, и Р,. Так как при решении статических задач с фермами внешние силы должны быть приложены к ее узлам, то вместо действительных реакций временно введем в расчет фиктивные, условные реакции, приложенные к узлам 11 и Ш, по которым легко определить действительные реакции. Неизвестные величины определяют, выделив отдельные узлы фермы и рассмотрев системы сил, действующих на каждый узел.
Построение диаграммы Кремона начинают с узла 1, на который действуют нагрузка Р„, стержневые усилия Р, и Ря Эти три силы, находящиеся в равновесии, должны составить в силовом графике замкнутый треугольник векторов. По величине и направлению известна сила Р„, а также направления Р, и Ря Длину сторон 1 и 2 определяют в принятом для построения графика масштабе значений усилий Р, и Ря а непрерывность векторов — характер этих усилий: усилие Р, стержня 1 направлено от узла 1, значит, этот стержень растягивается силой Р,, усилие Р, стержня 2 направлено к узлу 1, следовательно, стержень 2 сжимается силой Ря На узел 11 действуют стержневые усилия Р, и Р,и реакция Р„.
Здесь также известно одно усилие Р, и направление двух других сил. Направление известной силы Р, для узла И противоположно направлению этой силы для узла 1 (новое направление силы Р„ обозначено на графике двойной стрелкой). Из равновесия узла 11 по треугольнику определяем неизвестные силы. Аналогично рассматриваем и узел Ш, на который действуют известные уже силы Р и Ря и неизвестные Р„и Р,. По существу этот узел можно и не рассматривать, так как ясно, что Р; = Р„ и Р, = Р„, но для полноты картины и подтверждения правиль- 79 ности решения задачи необходимо довести ее решение до конца. Таким же образом определяют дополнительные усилия в стержнях фермы от натяжения гибкого элемента.
Дальнейший расчет фермы крана проводят в такой последовательности. 1. По неполным стержневым усилиям от полезной нагрузки и натяжения гибкого элемента определяют сечения стержней по пониженным (примерно на 15 ... 20 %), допускаемым напряжениям и выбирают профили стержней по таблицам. 2.
Рассчитывают массу стержней и распределяют ее вместе о массами установленных на ферме механизмов крана по узлам. 3. Строят графики усилий в стержнях, учитывая реальные массы фермы с механизмами. 4. Определяют суммарные полные стержневые усилия. 5. Проводят окончательный поверочный расчет принятых сечений стержней, Горизонтальные реакции в подшипниках определяют из равенства Р„рй = Р„',э/з', откуда Ргор — — Ргоо/г //! н Ргор = Рн Сечение стержней, работающих на растяжение, рассчитывают на растяжение с учетом ослабления сечений отверстиями для заклепок (при клепаных фермах).
Сжатые стержни рассчитывают о учетом продольного изгиба о, =Р/(л,Абр) <(а, ), (75) где Р— сила, сжимающая стержень; йн — коэффициент, характеризующий уменьшение допускаемого напряжения при продольном изгибе, который зависит ат коэффициента Л гибкости стеРжнЯ, Л = Уг =- 1~ 1г — =- Лавен (1 — длина ° «та Або стержня; Хоан — минимальный момент инерции стержня); Аб, — площадь сечения сжатого стержня без учета ослабления отверстиями под заклепку. Значения коэффициента /з, уменьшения допускаемого напряжения приведены ниже: Л.... 10 30 80 70 90 100 130 130 170 190 200 030 0,32 Устойчивость стержней, подвергаемых растяжению или сжатию с изгибом, проверяют по формуле и „= Р/(Й,А бр) + М/)17бр ~( (о)„ (75) где М вЂ” расчетный изгибающий момент; Чтбр — расчетный момент сопротивления сечения.
Необходимая жесткость стержней достигается ограничением предельно допустимой гибкости Л„е Для стержней главных ферм при сжатии Хапая —— 120 ... 150, при растяжении Х,р, = 150 ... 180; для стержней вспомогательных ферм соответственно 80 Рпс. 82. Кран-балка с ручным приводом: т — механнзм водвема (галь); 3 механизм нередваження; З главная балка; а «он«авиа балки Лнрад 1 50 ... 250 и Х„ред — — 200 ... 300. 1'и бкость растянутых стержней ограничивают для снижения вибрации, а сжатых стержней — для уменьшения искривления от собственных сил тяжести прн случайных толчках. Допускаемые напряжения на растяжение и на сжатие для стали Ст3 в пределах 140 ... 160 МПа в зависимости от режима работы крана.
В мостовых кранах малой грузоподъемности (рис. 82) основным несущим элементом моста является двутавровая балка. Балку мостового крана рассчитывают на изгиб от веса балки и веса тележки с грузом. Если расстояние между осями колес тележки составляет менее 0,1/., то балку рассчитывают на изгиб под действием сосредоточенной нагрузки.
Независимо от прочности крановые балки должны обладать достаточной жесткостью во избежание вибраций при работе. Для этого определяют прогиб балок в середине пролета поддействием сил Рг тяжести груза и Р, тележки. Прогиб каждой балки двух- балочного крана у = 0 5 (Р. + Рт)/.з/(48Е/) л. (у) где / — момент инерции сечения балки в плоскости действия изгибающего момента. 81 Для кранов с механическим приводом прогиб должен быть не более (у1 ~( Ы700.
Очень часто последний расчет бывает решающим, так как для обеспечения требуемой жесткости сечение крановой балки приходится делать больше, чем требуется при расчете ее на прочность. Для предварительных расчетов иногда необходимо знать силу тяжести тележки или крана. Их берут или по аналогам выполненных конструкций или вычисляют ориентировочно: сила тяжести тележки мостового крана Р, = 0,4г„, а полная сила тяжести мостового крана Р„р — — (0,84 ... 0,95) г",.
П2.8. ПОДЪЕМНИКИ Подъемниками называют грузоподъемные машины, транспортирующие грузы по вертикальному либо близкому к вертикальному направлению. В зависимости от назначения подъемника грузонесущими устройствами являются клети, ковши или площадки. Подъемники применяют на промышленных предприятиях, в жилых многоэтажных домах и на строительных площадках. Наиболее распространены клетьевые шахтные подъемники (лифты).
Лифты. Шахтные подъемники (рис. 83) применяют для вертикального перемещения (подъема и спуска) грузов и людей (грузовые и пассажирские лифты). Их устройство, эксплуатация и нормы расчета регламентируются Правилами Госгортехнадзора. Основными частями лифта (рис, 83, а) являются: кабина 4, направляющие 6 для кабины, шахта 6, противовес 1, канат 2 для подвешивания кабины и механизм 3 подъема. В зависимости от высоты подъема' и скорости движения лифты делят на тихоходные, быстроходные и высокоскоростные, Скорость движения кабины лифтов 0,15 ...