1.СТАТИЧЕСКИЙРАСЧЕТ

Цельстатическогорасчета-определениеосновныхпараметровбашенногокрана,

внешнихнагрузок,устойчивостииопорныхдавлений.

1.1.РасчетпараметровбашенногокрананаЭВМпопрограммеBKRN1.

Поисходнымданнымпроизводитсярасчетгеометрическихразмеровимассыосновныузловкрана; расчетцентратяжестикрана, контргрузаибалласта.

2. Расчетветровойнагрузкикрана врабочеминерабочемсостоянии.

ПогеометрическимпараметрамкранаизаданнымзначениемскоростногонапораветрапроизводитсярасчетветровойнагркзкипопрограммеBKRN2.

2. Расчетинерционныхнагрузоккрана.

Расчетинерционныхсилпроизводитсясучетомвеличиныдопустимогоускоренияприпускеиторможениимеханизмов,определяемоговзависимостиотмаксимальнойгрузоподъемностикрана:

^при _ 2

Q_23,2Мг

a 0,25м/с

Q_23,212,5Мг

a0,2

м/с²

Q_212,5Мг

a

0,15м/с²

Силыинерцииприпоступательномдвижении.

1. .1Силаинерцииприторможенииопускающегосягруза

И

^РГГ

Q₁

G_15aкН

(1.1)

2. Силаинерции,действующаянагрузприторможениикрана

И

^РГК

Q₁

G_15aкН

(1.2)

3. Силаинерции,действующаянаконтргрузибалласт

приторможениикрана

P^И 

^GКГ

aкН

(1.3)

КГК

P



G

И

БК Б

aкН

(1.4)

(крантипаПГ)

1.3.4.Силаинерции,действующаяна кранприторможениикрана

И

^PКК

G₁

aкН

(1.5)

1.3.5.Центробежнаясилаинерции,действующаянагрузпривращенииповоротнойчастикрана

^2n²

Ц

P_Г 1,1Q_1Q_15

П

900

• R_1K_ЦкН

(1.6)

где

K_Ц

900

2

коэффициент,учитывающий

900n_П

(H₀

H₅₎

возрастаниерадиусаположениягрузаподдействиемцентробежной

силы.

_R1Максимальныйрадиусвылетакрюка,м.

4. Расчетустойчивостикранаврабочемсостоянии

Характеристикарасчетныхусловий:крандвижетсяподуклон сгрузомнамаксимальномвылете,механизмпередвижениятормозится,тормозитсяопускающийсягруз,учитываетсяцентробежнаясила,

действующаянагрузвмомент,когдастреларасположенавдольрельсов;наторцевуючастькранаигруздействуетветеррабочегосостояния.

Рассматриваетсявозможностьопрокидываниякранавсторонустрелы.

1. Грузовойопрокидывающиймоментотносительнопереднихколес

M Q

• g^R

• ^BH

  • H sin^

кНм

(1.7)

2

Г 1 _ 1 0 5 _

 

H_00

длякранасБС.

2. Расчетмоментовветровойнагрузкии инерционныхсилМоментветровойнагрузкина кран игруз(см.расчетBKRN2)

^MWP

W_P

Y_P

кНм

(1.8)

Суммарныймоментинерционныхсил

M

И

^МИ ^ ГГ

И И

• М

• М

ГК КК

И И

• М

• М

КГК БК

• М^Ц

(1.9)

Г

Моментыинерционныхсил:

М^И Р^И

• ^R

• ^BH

  • H sin^

кНм

(1.10)

ГГ

М^И 

ГГ _



_РИ

1 ₂

H H

0 5

кНм





_{МИ Р}И

Y кН м;

ГК ГК 0 5

И И

КК^

И

КК^ K ^

И

^МКГК

^РКГК

Y_КГ

кНм

^МБК

Р_БК

Y_Б

кНм;

Ц

Ц

М_Г Р_Г

H₀

• H_5кН

• м.

где

1,5⁰

H₀=0

3. Моменты,противодействующиеопрокидываниюкрана

Моментсилытяжестиконструкциикрана

М_К 

_B

G_1g_ R_K

_2

Y_K

sin^кНм





(1.11)

Моментсилытяжестипротивовеса

кранПГ

^МКГ

G_КГ

_B

g_

_2

• R_КГ

Y_КГ



sin_кНм



(1.12)

кранПБ

^МКГ

G_КГ

_B

g_ 

_2



R_КГкНм



(1.13)

Моментсилытяжестибалласта

М_БG_Б

• gY_Б

кНм

(1.14)

4. Расчеткоэффициентазапасаустойчивостирабочегосостояния

K ^MK

• М_КГ

• М_Б

• М_И

• М_WP1

(1.15)

M

P

Г

Условиеустойчивостиможнообеспечитьувеличениембазыкранаиувеличениеммассыпротивовеса.Последнююрекомендациюможнопринятьтолькосучетомобеспеченияустойчивостивнерабочемсостояниикрана.ЭтоособенноважноучитыватьприрасчетеустойчивостикранатипаПБ.

5. Расчетустойчивостикранавнерабочемсостоянии

Характеристикарасчетныхусловий:крансвыключеннымимеханизмамибезгрузанакрюкестоитнеподвижнонарельсовомпутисуклономвсторонупротивовеса.Накрандействуетветернерабочегосостояниясостороныстрелы.Рассматриваетсявозможностьопрокидываниякранаотносительнозаднихколесвсторонупротивовеса.

Устойчивостьнерабочегосостояния можнообеспечить засчетувеличениябазыкранаилибалласта(толькодлякранаПГ).

1. Ветровойопрокидывающиймоментаприминимальномвылетекрюка(см.расчетBKRN2)

^MWN2

W_N2

Y_N2

кНм

(1.16)

2. Моментсилытяжестикранаотносительнозаднихколесприминимальномвылетекрюка

N2

M

_K G₁

_B

g_ 

_2

^RKN

Y_KN



sin_



кНм

(1.17)

3. Моментсилытяжестиконтргрузаибалласта

кранПГ

M^N G



• g_R Y

sin

• ^BкНм

(1.18)

КГ КГ

КГ КГ



2

 



G

Б Б

M

^N g^B

2

кНм

(1.19)

кранПБ

N



G

M

КГ КГ

_B

g_ 

_2



R_КГкНм



(1.20)

4. Расчетустойчивостинерабочегосостоянияприминимальномвылетекрюка

_MN2

• M^N

  • M^N

кранПГ

^KN2

_ K КГ Б_1

^MWN2

(1.21)

_MN2

• M^N

кранПБ

^KN2

_ K КГ_1

^MWN2

Еслиусловиеустойчивостиневыполняетсянеобходимоувеличить

базукрана,а длякранатипаПГ–массубалласта.

6. Корректировкапараметровкранас цельюобеспеченияустойчивостиврабочеминерабочемсостоянии.

Производитсякорректировкамассыконтргруза,балластаибазысцельюобеспеченияустойчивостикрана.

Припостроенииграфикагрузоподъемностикрананеобходимопересчитатьмоменты,связанныесизмененнымипараметрамикрана.

6. Расчетпараметров ипостроениеграфикагрузоподъемностисучетомрезультатоврасчетаустойчивости.

Графикстроитсясучетомфактическойрасчетнойвеличины

коэффициентазапасаустойчивостирабочегосостоянияиизмененныхпараметровкрана.

Расчетнаяформулаграфикагрузоподъемности:

Б

Q_i

Ф Ф

• M

M

K КГ

• M^ФФ

• M_И

• M_WP

Мг (1.22)

gK^Ф^R

• ^B H

  • H sin^

2

^P  ^{i 0 5} 

 

H_00

длякрановсБС.

Значения величинырадиусавылетапринимаютсявдиапазонеот

минимальнойвеличиныдоR1.Числоточекграфикапринятьнеменее10.

Величинысверхниминдексом«Ф»-полученыпослеуточненногорасчетакоэффициентазапасаустойчивостикранаврабочемположении.

Припостроенииграфика повертикальнойосиоткладываютсязначенияQ_i,а погоризонтальнойоси–изменениевылетакрюкаотR_minдоR_1.

6. Расчетвеличиныопорныхдавленийколескрананарельсы.

Всвязисвысокойжесткостьюопорнойрамыкранаиизменяющейсяподатливостирельсовогопутичетырехточечнаяопорнаяконструкциякранаможетрассматриватьсякакстатическиопределимаятрехточечная.Расчетнаясхемаприведенана рис.1.2.

Насхемепринятыследующиеобозначения:R-равнодействующая

вертикальныхсил,приведеннаякцентруопорнойплощадки,

М–приведенныхмоментгоризонтальныхивертикальныхсил,

V_i,H_i–i-явертикальнаяигоризонтальнаясила,A,B,C, D–опорныеточки,Y_i,r_i–координатылиниидействиявнешнихсил,B,K–базаиколеякрана,1,2–расчетныеположениястрелыкрана.

1. Расчетопорныхдавленийврабочемсостояниикрана

• G

P

Ф



Равнодействующаявертикальныхсил

1

RQ

• ^G1 КГ

• G^Фg ^И кН

(1.23)

Б

Б

ГГ

• M

Ф Ф

Приведенныймоментвнешнихсил

• M

MM_K

КГ ^MИ

• M_WPM_Г

кНм

(1.24)

Величинаопорныхдавленийприпродольномположениистрелы(лин.1)

M

R_A ;

B

R

R_B ;2

R_D

R_M_.

2 B

(1.25)

Величинаопорныхдавленийпридиагональномположениистрелы(лин.2)

M

R_A ;

AO

R_BR_D

^R

2

M _.

2AO

(1.26)

1.8.2Расчетопорныхдавленийпринерабочемсостояниикрана

Расчетведетсяпоформулам1.25и1.26сучетомизмененияРавнодействующейсилыиприведенногомомента.

Б

Равнодействующаявертикальныхсил

1

• G

КГ

RG ^Ф

• G^ФgкН

(1.27)

Приведенныймомент

кранПГ_M

N2 N

• M

K

M

КГ

• M^N

• ^MWN2

кНм

(1.28)

Б

КранПБ

N2 N

M



M

K

M

КГ

• ^MWN2