8. Консольные настенные передвижные краны
Кран с неповоротной ферменной консолью. Схема общего исполнения крана показана на рис. 3.1. Тележка 1 передвигается по ездовым балкам 2, выполненным обычно из прокатного двутавра. Ездовые балки опираются на коробчатую коренную 3 и замыкающую 4 торцевые балки. Балка 4 выполняется из прокатного швеллера или двутавра и опирается на вертикальные консольные фермы 5, прикрепленные к вертикальной раме 6. Горизонтальная жесткость крана и общая устойчивость ездовых балок обеспечиваются горизонтальными связями 7, имеющими сплошной настил. Расчетными комбинациями нагрузок являются:
– для ездовых балок – комбинация I.1.А – подъем груза при расположении тележки в средней части ездовых балок;
– для всех остальных элементов – комбинация I.2.Б – движение крана с грузом на максимальном вылете, III.2.В – статическое приложение подвижной нагрузки на максимальном вылете.
Расчетные нагрузки определяют, так же и для мостовых кранов (см. табл. 3.1).
Рис. 3.1 Кран с неповоротной консолью.
Вертикальные фермы рассчитывают на действие сосредоточенных нагрузок от весов тележки, груза и собственного веса консоли, приложенных к узлам нижнего пояса. Подбор сечений растянутых стержней производят по условиям прочности
или
,
а центрально-сжатых стержней – по условиям устойчивости
или
где
- продольное усилие в стержне;
- площади нетто и
брутто поперечного стержня;
- расчетное сопротивление материала при растяжении, сжатие, изгиб, МПа (R=210 Вст3; R=290 15ХСАД; R=260 09Г2С);
- допускаемое напряжение с учетом вида деформации, МПа;
Растяжение, сжатие [σ]=170 Вст3;
[σ]=210 09Г2С;
[σ]=250 15ХСАД и т.д.
- коэффициент неполноты расчета [см. 5,6];
- коэффициент
продольного изгиба в зависимости от
гибкости элемента
:
[5, 6]
При гибкости элементов: 10 =0,988 Вст3
=0,987 09Г2С
20 =0,97 Вст3
=0,96 09Г2С и т.д.
где
- геометрическая длина стержня;
µ - коэффициент учитывающий характер закрепления концов стержня µ=0,7÷1;
- минимальный
радиус инерции сечения стержня.
Предельные значения гибкости [λ] стержней крановых ферм приведены [9].
Пример: Сжатые пояса и опорные раскосы [λ]=120
Прочие сжатые стержни главных ферм [λ]=150 и т.д.
Кран с поворотной ферменной консолью. Общая схема исполнения крана с постоянным вылетом и поворотной консолью показана на рис. 3.2.
Расчетные комбинации нагрузок:
I.1.А – подъем груза при расположении консоли перпендикулярно подкрановому пути;
I.1.Б – движение крана при том же положении консоли;
I.1.В – вращение консоли с грузом;
III.1.Г – статическое приложение веса груза.
Рис. 3.2 Кран с поворотной консолью
Рис. 3.3 Схема приложения нагрузок к консоли
а) схема приложения нагрузок; б) усилие в канате механизма подъема
Возникающие при вращении крана центробежная сила Рг.ц (в плоскости консоли) и тангенциальная (по касательной к окружности, описываемой концом консоли) сила Рг.т. от инерции массы груза считаются приложенными через канат к концу консоли.
Значение этих сил:
где mQ - масса груза;
L – вылет консоли;
w – угловая скорость вращения консоли рад/с;
ε – ускорение вращения консоли рад/с2.
Подбор стержней ферм консоли производят в соответствии с формулами
и
Так как кран имеет постоянный вылет, прогиб конца консоли у него не нормируется и, следовательно, проверка статической и динамической жесткости не является обязательной.