3 Рекомендації до загального розрахунку крана

До загального розрахунку крана належать: вибір конструктивної схеми і розмірів основних частин крана; орієнтовний розрахунок ваги крана та його окремих елементів; визначення координат центру ваги крана; визначення на кран навантажень різних станів; забезпечення стійкості крана за різних станів навантаження.

3.1 Вибір конструктивної схеми і розмірів основних частин крана

Відповідно до теми завдання на проект та вихідних даних для розрахунку вибирається кран-аналог з рис. 1.1 – 1.4. Однак зовсім необовязково, щоб усі складові частини крана, що проектується, чітко відповідали крану-аналогу. В окремих випадках доцільно конструкції елементів запозичувати з різних кранів, взявши, наприклад, стрілу з одного крана, башту з другого, опорно-ходовий пристрій – з третього та увязати ці частини так, щоб вийшла єдина конструкція, яка відповідає вимогам завдання.

Орієнтовні розміри частин баштових кранів можна розрахувати за формулами [додаток 2].

3.2 Орієнтовний розрахунок ваги крана та його окремих елементів

Вагу крана та його складових елементів розраховують за емпіричними формулами [додаток 3].

3.3 Визначення координат центру ваги крана

На конструктивну схему крана, яка виконана в масштабі на міліметрівці, наносять центри ваги визначених складових елементів крана.

Всі дані про вагу зводять у загальну відомість (табл. 3.1), за якою визначають координати загального центру ваги крана.

Рекомендується вісь абсцис спрямовувати в опорній площині, яка проходить через головки рейок, а вісь ординат – уздовж осі повертання крана. Загальна відомість складається для двох положень стріли або вантажного візка:

– при найбільшому вильоті із номінальним вантажем;

– при найменшому вильоті без вантажу.

Значення номінального вантажу при підійманні на довільному вильоті обчислюється за умови постійності вантажного моменту , тобто

,

де – вантажний момент, тм; – вантажопідіймальність, т; – найменший виліт , м.

Таблиця 3.1

До розрахунку положення центра ваги крана

Елемент крана	Маса елемента, т	Статичний момент відносно осі
		повертання крана		абсцис
		Абсциса Х, м	Момент Мх, т  м	Ордината Y, м	Момент Мy, т  м

Координати центру ваги крана, для кожного з положень стріли, можна визначити за формулами

; ,

де ; – статичний момент відносно осей X і Y; – кількість елементів, які входять до складу крана; – маса і-ого елемента; , – координати центра ваги і-ого елемента крана; – маса крана, т.

3.4 Визначення навантажень різних станів на кран

Послідовність розрахунку наступна:

1. Визначити навітряні площі крана [1, с. 17].

Рекомендується поділити кран на окремі елементи, наприклад на башту, стрілу, кабіну, противажну консоль, портал, поворотну платформу, неповоротну раму тощо. Розміри елементів крана знаходяться за його схемою, яка виконана в масштабі (п. 3.3).

2. Розрахувати навітряну площу вантажу [1, с. 18].

3. Розрахувати розподілений тиск вітру при робочому стані крана за швидкісного напору q = 125 Па [1, с. 18].

4. Визначити вітрове навантаження на елементи крана при найбільшому вильоті із вантажем 1,3 від номінального (за ISO 4304–87) за максимальних значеннях навантажень робочого стану [1, с. 17].

5. Розрахувати розподілений тиск вітру за неробочого стану крана (вантаж відсутній) при швидкісному напорі q = 450 Па [1, с. 18].

6. Визначити вітрове навантаження на елементи крана без вантажу при мінімальному вильоті [1, с. 17].

7. На схемі крана позначити дію вітрового навантаження на кожний з його елементів в центрі ваги. Напрямок дії вітру позначають для двох розрахункових положень – при найбільшому вильоті з вантажем; при найменшому вильоті без вантажу.

Вітрові навантаження повинні бути прикладені в найменш сприятливому для забезпечення стійкості крана напрямку паралельно денній поверхні (рейковому шляху).

8. Визначити і звести в дві окремі таблиці (табл. 3.2) моменти від дій сил тяжіння елементів крану та вітрових навантажень відносно ребра перекидання (рис. 3.1), при найбільшому вильоті із вантажем 1,3 від номінального та при найменшому вильоті без вантажу.