3.1 Построение схемы заданного стрелового крана
Схема крана, с указанием векторов и координат точек приложения действующих на кран сил, приведена на рисунке 2.
Рисунок 2. Расчетная схема для определения грузовой устойчивости
Величины расчетных нагрузок и расчетных координат будут приведены в соответствующих разделах работы.
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.
Ветровая нагрузка, действующая на груз, прикладывается к головке стрелы.
Силы инерции не учитываются.
3.2 Статический расчет на рабочую устойчивость и определение грузоподъемности крана
Вылет стрелы для различных углов наклона определяется как
, где (1)r - расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы;
Lстр - длина стрелы;
α - угол подъема стрелы (от 10º до 60°).
α=10º | (м) |
α=30º | (м) |
α=45º | (м) |
α=60º | (м) |
Плечо веса груза, расположенного справа от вертикальной оси опрокидывания, определяется как
(2)α=10º | (м) |
α=30º | (м) |
α=45º | (м) |
α=60º | (м) |
Горизонтальная проекция расстояния от вертикальной оси опрокидывания крана до центра тяжести стрелы lc при этом определяется как
(3)α=10º | (м) |
α=30º | (м) |
α=45º | (м) |
α=60º | (м) |
Вертикальная проекция расстояния от оголовка рельсового пути крана до центра тяжести стрелы lc при этом определяется как
(4)α=10º | (м) |
α=30º | (м) |
α=45º | (м) |
α=60º | (м) |
Вертикальная проекция расстояния от оголовка рельсового пути крана до головки стрелы hгр при этом определяется как
α=10º | (м) |
α=30º | (м) |
α=45º | (м) |
α=60º | (м) |
Ветровая нагрузка на стрелу крана также зависит от угла подъема стрелы и определяется как
(6)α=10º | (кН) |
α=30º | (кН) |
α=45º | (кН) |
α=60º | (кН) |
Ветровая нагрузка на остальные элементы крана от угла подъема стрелы не зависит и определяется как
(7)Неповоротная часть | (кН) |
Поворотная платформа | (кН) |
Противовес | (кН) |
Башня | (кН) |
Груз | (кН) |
Вес элементов крана определяется как
, где (8)g - 9,81м/с2
Неповоротная часть | (кН) |
Поворотная платформа | (кН) |
Противовес | (кН) |
Башня | (кН) |
Стрела | (кН) |
Плечо удерживающих сил (весов элементов, расположенных слева от вертикальной оси опрокидывания) определяется как
, где (9)башенный кран грузоподъемность механизм
liид - расстояние от центра тяжести элемента до оси вращения крана;
b - расстояние от оси вращения крана до вертикальной оси опрокидывания вперед
Неповоротная часть | (м) |
Поворотная платформа | (м) |
Противовес | (м) |
Башня | (м) |
Момент, создаваемый ветровой нагрузкой определяется как
(10)Неповоротная часть | (кН*м) |
Поворотная платформа | (кН*м) |
Противовес | (кН*м) |
Башня | (кН*м) |
Груз | |
α=10º | (кН*м) |
α=30º | (кН*м) |
α=45º | (кН*м) |
α=60º | (кН*м) |
Стрела | |
α=10º | (кН*м) |
α=30º | (кН*м) |
α=45º | (кН*м) |
α=60º | (кН*м) |
Момент, создаваемый весом элемента определяется как
(11)Неповоротная часть | (кН*м) |
Поворотная платформа | (кН*м) |
Противовес | (кН*м) |
Башня | (кН*м) |
Стрела | |
α=10º | (кН*м) |
α=30º | (кН*м) |
α=45º | (кН*м) |
α=60º | (кН*м) |
Коэффициент грузовой устойчивости определяется как