1.4. Крани
1.4.1. Мостові крани
Мостові крани обслуговують технологічні вантажні потоки в ремонтних цехах АТП і СТО, в складальних цехах автомобільних заводів, контейнерних площадках, у відкритих і закритих складах.
Мостові крани бувають: власне мостові, консольні настінні, козлові, естакадні і кабельні.
Зоною обслуговування мостового крана є прямокутник.
Крани пересуваються по рейках, розміщених на підкранових балках на значній висоті від підлоги цеху, займають мало корисного простору і забезпечують обслуговування майже всієї його площі. Мостові крани комплектують з уніфікованих вузлів. Вони бувають з одним чи двома крановими візками. Залежно від конструкції моста крани поділяють на одно- і двобалочні.
В цехах АТП і СТО найпоширеніші однобалочні підвісні крани з мостами двотаврового перерізу та електроталями, які рухаються по підвішеному рейковому шляху до металоконструкції будівлі цеху. Електроталь пересувається по нижньому поясу моста – двотаврової балки. Підвісні крани мають значні переваги порівняно з іншими – мінімальні металомісткість і затрати на виготовлення. У механізмах пересування таких кранів застосовують візки від електроталей, що спрощує їхню компоновку та підвищує ремонтнопридатність.
Однобалочні мостові крани виготовляють вантажопідйомністю 0,25...100 т, довжина моста може досягати до 60 м. Швидкість кранів невелика – 0,5...0,8 м/с, швидкість підйому вантажу до 2 м/с, швидкість пересування візка (електроталі) 0,17...6 м/с.
Одно балочні мостові крани називають ще кран-балки. Механізмом підйому в них є електроталь з самохідним візком, яку називають електротельфером.
Будова мостових кранів зрозуміла із (рис. 1.2, а). Принципіальна схема мостового крана показана на (рис. 1.3, а).
Кран складається з головної балки (моста крана) 1 та кранового візка (електроталі) 2, який рухається по мосту. Міст крана спирається на ходові колеса 3, які встановлені на рейках 4, укладених на підкранових балках 5, або підвішених до металоконструкцій будівлі цеху. Ходові колеса приводяться в рух за допомогою механізмів приводу 6.
1.4.1.1. Розрахунок головної балки мостового крана
Металоконструкція – це кістяк крана, на якому монтують крановий візок, механізми та приводи крана; від її якості залежить нормальна робота всіх елементів і крана в цілому. Тому до металоконструкції ставляться високі вимоги міцності, жорсткості та надійності при мінімальній металомісткості.
Мости зварюють із листової сталі, гнутих профілів, фасонного прокату і сталевих труб.
Оскільки в мостових кранах застосовують, в основному, мости з суцільних балок, то наведемо основні параметри їхніх конструкцій (рис. 1.19).
Головна балка мостового крана
Рис. 1.19 |
Висоту
двоступінчатої головної балки вибирають
залежно від довжини прольоту:
;
висота кінцевої балки
;
ширина головної балки
і до того ж
;
довжина скосу балки
;
товщина матеріалу балки
.
Умова стійкості конструкції моста
;
при
установлюють горизонтальні і вертикальні
ребра жорсткості.
За критерій жорсткості
приймається статичний прогин балки
,
який залежить від режиму роботи,
класифікації крана і матеріалу. Для
балок, виготовлених із сталі
;
для балок з алюмінієвих сплавів
.
Перевірка головної балки на жорсткість заключається у визначенні максимальної стріли прогину балки і в порівнянні її з допустимою стрілою прогину згідно норм Держнаглядохоронпраці
|
(1.68) |
.Прогин головної балки
від сил тяжіння вантажу
та візка
визначається:
|
(1.69) |
,де 
– модуль пружності матеріалу балки;
– момент
інерції перерізу балки відносно осі
.
Маса візка
залежить від маси номінального вантажу
(вантажопідйомність)
і знаходиться в межах
.
Перевірка головної балки на згин в найбільш небезпечному перерізі проводиться по сумарному моменту згину:
|
(1.70) |
,
де 
– момент опору перерізу балки відносно
осі
;
– сумарний момент згину;
– коефіцієнт динамічності.
Для визначення сумарного
моменту згину в небезпечному перерізі
балки побудуємо епюри моментів згину
від сил тяжіння номінального вантажу
,
що підіймається та візка
і сили тяжіння
погонної маси балки (рис.1.20).
Розрахункова схема балки
Рис. 1.20 |
У більшості випадків
база візка
,
порівняно з прольотом крана
,
невелика,
.
А тому, можна вважати,
що сумарна сила тяжіння вантажу і візка
зосереджені в найбільш небезпечному
перерізі на відстані від опори
.
Користуючись методами опору матеріалів найдемо:
|
(1.71) |
;
|
(1.72) |
.При проектних розрахунках із формули (1.70) визначають необхідний момент опору перерізу балки та підбирають стандартний номер двутавра, або проектують коробчастий переріз
|
(1.73) |
,
де 
– при ручному приводі,
– при машинному приводі.