1.3. Расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата порталом (безъякорный метод)

Преимуществами безъякорного метода подъема можно назвать: отсутствие вант и якорей к ним; незначительное превышение габаритов монтажной площадки по сравнению с га­баритами поднимаемого аппарата, что весьма важно при монтаже в стесненных условиях; отсутствие необходимости поднимать и устанавливать в рабочее положение мачтовые подъемники с по­мощью дополнительных кранов или такелажных средств; отсутст­вие горизонтальных монтажных нагрузок на фундамент. К недос­таткам данного метода подъема можно отнести: чувствительность системы к осадке опор портала; необходимость сооружения фун­дамента под опорные стойки портала при монтаже аппаратов свы­ше 250 т в связи с большими усилиями, возникающими в опор­но-поворотном шарнире.

Расчетная схема безъякорного метода представлена на рис. 8.3.

Рис. 8.3. Расчетная схема определения усилий в элементах такелажной

оснастки:

а — в начальный момент подъема портала; 6 — в начальный момент подъема

Пример 8.3. Определить усилия в элементах такелажной оснастки в случае подъема колонного аппарата порталом.

Исходные данные. Вес поднимаемого аппарата Р=1 МН; вес портала =60 кН; расстояние по оси аппарата отeго шарнира до центра массы = 9 м; расстояние по оси портала от его шарнира до центра массы портала= 30 м; длина портала= 35 м; расстояние по вертикали между точкой строповки аппарата и шарниром портала в исходном положенииh = 2,5 м; высота фундамента под аппарат над шарниром портала = 1 м; расстояние по оси аппарата между центром массы его и монтажными штуцерами= 7 м; расстояние между вертикальной осью, проходящей через башмак (шарнир) портала, и, точкой строповки аппарата в исходном положении перед подъемомa = 2 м; расстояние от шарнира аппарата до его центра массы по ширине аппарата r= 1,3 м.

Предварительно определим:

♦ расстояние по вертикали от образующей аппарата до точки строповки

♦ расстояние между шарнирами аппарата и портала

♦ угол между образующей'аппарата и линией, соединяющей его шарнир с точкой строповки, в исходном положении

♦ угол между нижней образующей аппарата и линией, соединя¬ющей его шарнир с точкой центра масс, в исходном положении

Далее определяем угол наклона:

♦ портала в начальный момент подъема аппарата в случае а = 0

♦ аппарата к горизонту в момент неустойчивого равновесия системы аппарат-портал

Усилие в грузовых полиспастах в начальный момент подъема портала, когда = 0°,= 0° и= 0:

Усилие в грузовых полиспастах для любого положения портала 0°(аппарат находится в горизонтальном положе¬нии, т.е.= 0°) находится из выражения

, град.	0	2,967	5,935	8,902	11,870	14,837	17,805	20,772	23,740	26,707	29,674
Q, МН	0,681	0,707	0,737	0,769	0,806	0,848	0,896	0,953	1,022	1,106	1,211
L, м	33,095	32,960	32,831	32,709	32,592	32,482	32,380	32,284	32,197	32,118	32,046

где =cos,=sin— проекции длины портала на горизонтальную и вертикальную плоскости.

Результаты расчета Q, выполненного при а = 2 м, приведены в табл. 1.1, где также даны результаты расчета длины полиспаста по мере самоподьема портала

Таблица 1.1. Усилие в грузовых полиспастах и его длина при самоподъеме портала

Угол подъема портала при некотором угле наклона аппарата (0°90°), когда система аппарат—портал находится в равновесии (так называемый равновесный угол подъёма портала на второй стадии подъема), находится из соотношения

—угол, определяющий положение центра масс в наклонном положении аппарата; — угол, определяющий положение точки строповки в наклонном положении аппарата.

Приведенное уравнение решается относительно методом последовательных приближений. Результаты решения представлены в табл. 1.2, откуда следует, что в начальный момент подъема при= 0° угол подъема портала составит= 29,674°, что существенно отличается от угла подъема 44,986°, найденного при условии а=0. По мере подъема аппарата одновременно увеличивается и угол подъема портала, достигая своего максимального значения около 57°. При дальнейшем подъеме аппарата портал начина¬ет опускаться. Когда аппарат попадает в зону неустойчивого равновесия= 83,866°, портал не работает, поэтому должен подключаться механизм тормозной оттяжки.

, град.	0	9	18	27	36	45	54	63	72
, град.	29,674	47,867	55,686	57,186	53,005	48,932	42,875	27,850
град.	27,561	44,894	52,571	53,725	51,684	47,597	41,249	30,122	-1,148
Q1, МН	1,211	0,665	0,534	0,462	0,397	0,328	0.253	0,171
L, м	32,046	29,712	27,122	24,578	22,111	19,744	17,536	15,696

Таблица 1.2. Результаты расчета системы портал-аппарат при подъеме аппарата

Усилие в грузовых полиспастах при любом угле подъема аппарата составит

где

Результаты решения приведены в табл. 1.2, где также даны результаты расчета длины полиспаста при подъеме аппарата