1. Выбор прототипа конструкции и

расчётная схема стрелы

1.1 Конструкции балочных стрел

Балочные горизонтальные стрелы из-за наличия консольной части и подвижной нагрузки воспринимают при эксплуатации большие изгибающие моменты. Они выполняются в виде пространственных трех- или четырехгранных ферм. Основные типы поперечных сечений стрел показаны на рис. 1.

Трехгранные стрелы обычно имеют меньший вес, чем четырехгранные. Особое предпочтение следует отдавать трехгранным стрелам, выполненным из труб, которые в основном и применяются на современных строительных башенных кранах.

Основная часть стрелы, между точкой крепления расчала и осью пяты, работает на изгиб и сжатие. Консольная часть стрелы работает в основном на изгиб. Решетку вертикальных ферм в консольной части в силу этого иногда выполняют раскосной с тем, чтобы все раскосы работали на растяжение. Применяется и раскосная решетка в двух направлениях. Однако чаще в вертикальных фермах применяется треугольная решетка без стоек или со стойками с перемещением грузовой каретки по нижнему поясу. Рис. 2.

При конструировании решетки следует учитывать, что подвижная сосредоточенная нагрузка от давления ходовых колес грузовой тележки может быть приложена в любой точке нижнего пояса стрелы. Вследствие этого стержни нижнего пояса выполняют двойную функцию: работают на сжатие – растяжение как элементы ферм и как многоопорные неразрезные балки воспринимают местный изгиб от давления ходовых колёс грузовой тележки.

Элементы стрел изготавливают из прокатных профилей – труб, составными из уголков и др..

Рис. 1. Типы поперечных сечений балочных стрел

а) – трёхгранные; б) – четырёхгранные.

Рис. 2. Типы соединительных решеток вертикальных

ферм балочных стрел.

а) – раскосная; б) – раскосная двух направлений;

в) – треугольная без стоек или со стойками.

В целях уменьшения напряжений от местного изгиба стержней нижнего пояса от давления ходовых колёс грузовой тележки целесообразно длину панелей стрелы выбирать возможно меньшей. Для этого треугольная решетка вертикальных ферм может дополняться стойками, уменьшающими в два раза длину панели нижнего пояса стрелы.

При выборе прототипа конструкции стрелы следует основываться на уже существующих моделях и руководствоваться следующим:

– сечение стрелы углом вверх (тип А, рис. 3) предпочтительнее для кранов любых грузоподъемностей;

– сечение стрелы углом вниз (тип Б, рис.3) применялось, обычно, в кранах грузоподъемностью до 5 т, например, в кране БКСМ-5-5М и др.;

– в кранах грузоподъемностью до 5 т, как правило, применяется раскосная решетка двух направлений (в консольной части ниспадающая, в пролете – противоположного направления) с совмещенными узлами;

– в кранах грузоподъемностью более 5 т применяется треугольная решетка или треугольная со стойками;

– длина панели назначается в зависимости от её высоты и типа соединительной решётки;

– стрелы длиной более 10 м собираются из отдельных секций – корневая, головная и промежуточные.