Определение нагрузок и центра тяжести крана
Таблица П.1.1
Определения центра тяжести автокрана
Позиция на схеме к рис. 2.1 |
Наименование узлов автокрана
|
Масса узла автокрана m, т |
Сила тяжести узла G = m g, кН |
Координата цт узла по оси Х, м |
Статический момент узла по оси Х Мстх = G ∙Х, кН∙м
|
Координата цт узла по оси У, м |
Статический момент узла по оси У Мсту = G ∙Y, кН∙м |
1 |
Шасси автомобиля |
|
|
|
|
|
|
2 |
Опорная рама с аутригерами |
|
|
|
|
|
|
3 |
Опорно-поворотный круг |
|
|
|
|
|
|
Сумма неповоротных частей ∑Н |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Поворотная платформа |
|
|
|
|
|
|
5 |
Контргруз |
|
|
|
|
|
|
6 |
Лебедка грузовая |
|
|
|
|
|
|
7 |
Механизм поворота |
|
|
|
|
|
|
8 |
Корневая секция стрелы 1 |
|
|
|
|
|
|
9 |
Корпус гидроцилиндра |
|
|
|
|
|
|
10 |
Шток гидроцилиндра |
|
|
|
|
|
|
11 |
Выдвижная секция стрелы 2 |
|
|
|
|
|
|
12 |
Выдвижная секция стрелы 3 |
|
|
|
|
|
|
13 |
Выдвижная секция стрелы 4 |
|
|
|
|
|
|
14 |
Кабина управления |
|
|
|
|
|
|
15 |
Грузовой полиспаст |
|
|
|
|
|
|
Сумма поворотных частей ∑В |
|
|
|
|
|
|
|
Суммарные параметры крана ∑К |
|
|
|
|
|
|
|
Параметры максимального груза |
|
|
|
|
|
|
|
Объект |
Координата по оси Х, м |
Координата по оси У, м |
Неповоротная часть |
Хцтн= ∑Мстх /∑Gн = |
Уцтн= ∑Мсту /∑Gн = |
Поворотная часть |
Хцтв= ∑Мстх /∑Gв = |
Уцтв= ∑Мсту /∑ Gв= |
Кран полностью |
Хцтк= ∑Мстх /∑Gk = |
Уцтк= ∑Мсту /∑ Gк= |
Таблица П.1.2
Определение фронтальной рабочей ветровой нагрузки автокрана
Позиция на схеме к рис. 2.1 |
Наименование узлов автокрана
|
Ширина узла b, м |
Высота узла h, м |
Фронтальная площадь Sф = bh, м2 |
Коэф. высоты кв |
Фронтальная рабочая ветровая нагрузка Fвр = qр Sф kв Cа, кН |
Координата У ЦТ узла, м
|
Фронтальный рабочий момент ветра Мвр = Fвр У, кН∙м |
1 |
Шасси автомобиля |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Опорная рама с аутригерами |
|||||||
3 |
Опорно-поворотный круг |
|||||||
Сумма неповоротных частей ∑Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Поворотная платформа |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Контргруз |
|||||||
6 |
Лебедка грузовая |
|||||||
7 |
Механизм поворота |
|||||||
8 |
Корневая секция стрелы 1 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Корпус гидроцилиндра |
|||||||
10 |
Шток гидроцилиндра |
|||||||
11 |
Выдвижная секция стрелы 2 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Выдвижная секция стрелы 3 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
Выдвижная секция стрелы 4 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Кабина управления |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
Грузовой полиспаст |
|
|
|
|
|
|
|
Сумма поворотных частей ∑В |
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарные параметры крана ∑К |
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры максимального груза Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
Размеры l, b, h определяют соответственно вдоль осей X, Y, Z.
Расчетное давление ветра для рабочего состояния крана принимают
qp = 0,125 кПа; для нерабочего состояния - qH = 0,27 кПа.
Коэффициент, учитывающий высоту конструкции h над уровнем земли, принимают: при h = 0…10 м – кв = 1,0; при h = 10…20 м – кв = 1,25; при h = 20…40 м – кв = 1,55; для промежуточных значений высот кв допускается определять линейной интерполяцией.
Аэродинамический коэффициент Са для автомобильных кранов с телескопической стрелой принимают Са = 1,2.
Опорная рама и опорно-поворотное устройство находятся в тени ветровой площади базового автомобиля и охватываются его контуром.
Контргруз, лебедка грузовая, механизм поворота находятся в тени ветровой площади поворотной платформы и охватываются ее контуром с размерами l, b, h поворотной платформы
Таблица П.1.3
Определение рабочей боковой ветровой нагрузки автокрана
Позиция на схеме к рис. 2.1 |
Наименование узлов автокрана
|
Длина узла l, м |
Высота узла h, м |
Боковая площадь Sб = lh, м2 |
Коэфф. высоты кв |
Боковая рабочая ветровая нагрузка Fб = qр Sб kв Cа, кН |
Боковая нерабочая ветровая Нагрузка Fвн = qн Sб kв Cа, кН |
Координата У ЦТ узла, м
|
Боковой опрокидывающий момент ветра нерабочего состояния Мвн = Fвн У, кН∙м |
1 |
Шасси автомобиля + кабина |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Опорная рама с аутригерами |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Опорно-поворотный круг |
|
|
|
|
|
|
|
|
С умма неповоротных частей ∑Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Поворотная платформа |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Контргруз |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Лебедка грузовая |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Механизм поворота |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Корневая секция стрелы 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Корпус гидроцилиндра |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
Шток гидроцилиндра |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Выдвижная секция стрелы 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
Выдвижная секция стрелы 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
Выдвижная секция стрелы 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
Кабина управления |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
Грузовой полиспаст |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сумма поворотных частей ∑В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарные параметры крана ∑К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры максимального груза |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
Размеры l, h определяют соответственно вдоль осей X, Y.
Расчетное давление ветра для рабочего состояния крана принимают
qp = 125 Па = 0,125 кПа; для нерабочего - qH = 270 Па = 0,27 кПа.
Коэффициент, учитывающий высоту конструкции h над уровнем земли, принимают: при h = 0…10 м – кв = 1,0; при h = 10…20 м – кв = 1,25;
при h = 20…40 м – кв = 1,55; для промежуточных значений высот кв допускается определять линейной интерполяцией.
Аэродинамический коэффициент Са для автомобильных кранов с телескопической стрелой принимают Са = 1,2.
Боковую ветровую нагрузку определяют при расположении стрелы крана вдоль оси Х.
Таблица П.1.4
Определение динамических нагрузок на автокран
Позиция на схеме к рис. 2.1 |
Наименование
узлов
автокрана
|
Координата У цт узла, м |
Расстояние от оси вращения крана до ЦТ узла, ± r, м |
Масса узла т, кг |
Опрокидывающий момент центробежных сил, Мц = т∙ω²∙(±r) ∙У, кН∙м |
Момет инерции узла J = m∙r²,кг ∙м2 |
Момент силы инерции узла при вращении крана Мсип = n ∙J /9550 ∙tp ,кН∙м |
1 |
Шасси автомобиля |
---- |
----- |
----- |
------- |
------ |
----- |
2 |
Опорная рама с аутригерами |
---- |
----- |
----- |
------- |
------ |
----- |
3 |
Опорно-поворотный круг |
---- |
----- |
----- |
------- |
------ |
----- |
Сумма неповоротных частей ∑Н |
---- |
----- |
----- |
------- |
------ |
----- |
|
4 |
Поворотная платформа |
|
|
|
|
|
|
5 |
Контргруз |
|
|
|
|
|
|
6 |
Лебедка грузовая |
|
|
|
|
|
|
7 |
Механизм поворота |
|
|
|
|
|
|
8 |
Корневая секция стрелы 1 |
|
|
|
|
|
|
9 |
Корпус гидроцилиндра |
|
|
|
|
|
|
10 |
Шток гидроцилиндра |
|
|
|
|
|
|
11 |
Выдвижная секция стрелы 2 |
|
|
|
|
|
|
12 |
Выдвижная секция стрелы 3 |
|
|
|
|
|
|
13 |
Выдвижная секция стрелы 4 |
|
|
|
|
|
|
14 |
Кабина управления |
|
|
|
|
|
|
15 |
Грузовой полиспаст |
|
|
|
|
|
|
Сумма поворотных частей ∑В |
|
|
|
|
|
|
|
Суммарные параметры крана ∑К |
|
|
|
|
|
|
|
Параметры максимального груза |
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
Угловую скорость ω крана определяют при номинальной частоте вращения крана n, об./мин,
ω = π п / 30, с-1.
Расстояние от оси вращения крана до ЦТ узла принимают "+r" для узлов, у которых центр тяжести находится по одну сторону со стрелой от оси вращения крана; для остальных узлов, расположенных противоположно стреле, принимают "-r".
Время разгона для автомобильных кранов принимают в зависимости от грузоподъемности крана tp= 3 ÷ 5 с.
Приложение 2
Схемы автомобильных шасси для крановых установок
Учебное издание
Калинин Юрий Иванович
Устинов Юрий Федорович
Жулай Владимир Алексеевич
Муравьев Владимир Александрович
АВТОМОБИЛЬНЫЕ КРАНЫ
Конструкция и расчет
Учебное пособие
для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров
"Наземные транспортно-технологические комплексы" (профиль подготовки
«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование»),
"Эксплуатация транспортно-технологических машин
и комплексов" (профиль подготовки «Сервис транспортных и технологических машин
и оборудования (Строительные, дорожные и коммунальные машины)»), специальности
"Наземные транспортно-технологические средства" (специализация "Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование") и направлениям подготовки магистров «Наземные транспортно-технологические комплексы»
и «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
Редактор Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 05.05. 2014. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд. л. 10,0.
Усл.-печ. л. 10,1. Бумага писчая. Тираж 300 экз. Заказ № 214.
__________________________________________________________________
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной
литературы и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ