Глава 9. Металлические конструкции грузоподъемных машин

Ферменные металлоконструкции легче балочных и в них меньше время затухания колебаний.

Фермы применяют:

1.в металлоконструкциях средних и больших размеров;

2.при единичном производстве;

3.при ненапряженных режимах эксплуатации.

9.1.3Металлоконструкции смешанного типа

Металлоконструкции смешанного типа включают ферменные и балочные элементы. Пример металлоконструкции смешанного типа настенного поворотного крана приведен на рис. 9.9.

9.2Основные правила проектирования металлоконструкций

1. Уменьшать зону, занимаемую металлоконструкцией под краном (рис. 9.10).

Рис. 9.10: Уменьшение зоны, занимаемой металлоконструкцией под краном 90

9.2.Основные правила проектирования металлоконструкций

2.Уменьшать суммарную длину главных элементов металлоконструкции (рис. 9.11).

Рис. 9.11: Уменьшение суммарной длины элементов металлоконструкцией

На рис. 9.11, б меньше суммарная длина главных элементов, следовательно меньше прогиб, меньше расход металла и масса.

3.Металлоконструкция должна иметь простые геометрические формы.

4.В большинстве случаев металлоконструкции выполняют неразъемными.

Разъемы предусматривают при длине более 32 м и ширине более 4 м. Разъемы не обязательно шарнирные ; достаточно болтового соединения фланцевого типа как, например, на рис. 9.12.

Рис. 9.12: Уменьшение суммарной длины элементов металлоконструкцией

5.Сокращать номенклатуру сортамента: толщины листов и полос, диаметры труб и толщины их стенок, номера уголков, швеллеров и других прокатных профилей.

6.В единичном и мелкосерийном производствах не применять трубы с переменным по длине сечением.

91

Глава 9. Металлические конструкции грузоподъемных машин

7.Гнутые профили выполнять с постоянным по длине сечением.

8.При проектировании балок предусматривать возможность применения автоматической сварки.

9.В балках основную массу металла располагать в верхнем и нижнем поясах, а не в боковых стенках (при этом повышаются моменты инерции и сопротивления).

10.В балках переменного сечения (рис. 9.13) переменной выполнять только высоту h, а ширину b – постоянной и равной, по возможности, стандартной ширине листов или полос.

Рис. 9.13: Контур балки переменного сечения 11. Высокие боковые стенки балок облегчать окнами (рис. 9.14).

Рис. 9.14: Окна для облегчения балки

12.Места присоединения к колонне стрел, оттяжек и подкосов приближать к опорам (рис. 9.15). При этом уменьшается момент изгибающий колонну.

FQ

Рис. 9.15: Места присоединения к колонне стрел, оттяжек и подкосов приближать к опорам

13.Прутки и канаты в качестве оттяжек не применять.

14.В металлоконструкциях ферменного типа при механическом приводе поворота увеличивать горизонтальную жесткость мест присоединения к колонне стрел, оттяжек и подкосов с помощью накладок, рёбер и других элементов (рис. 9.16).

92

9.3. Материалы и сортамент

Рис. 9.16: Увеличение жесткости узла накладками. Обозначения: 1 – колонна; 2 – стрела; 3 – накладки

15.Катет сварных швов принимают равным толщине наиболее тонкого из двух соединяемых элементов, а затем проверяют расчетом.

9.3Материалы и сортамент

Металлоконструкции ГПМ изготавливают, в основном, из стали марки Ст3. Углеродистые стали обыкновенного качества, к которым относится сталь марки Ст3 подразделяют на три группы:

А – стали, поставляемые по механическим свойствам;

Б – стали, поставляемые по химическому составу;

В – стали, поставляемые по механическим свойствам и химическому составу.

Для сварных крановых металлоконструкций применяют, в основном, сталь ВСт3. Различают углеродистые стали обыкновенного качества: спокойную (сп), полуспокойную (пс)

и кипящую (кп).

Для несущих элементов применяют стали Ст3сп или Ст3пс.

Сталь Ст3кп применяют для вспомогательных элементов (лестницы, перила, настилы, ограждения, кожухи и т.п.).

Главные элементы выполняют из труб, гнутых профилей и листов. Строительный прокат (уголки, швеллера и др.) применяют, в основном, для рам.

В качестве рельсов для талей и подвесных кранов применяют нижние полки двутавровых балок и нижние пояса сварных балок.

Низколегированные стали могут оказаться целесообразными при FQ > 500 кН. Расчет металлоконструкций см. в [1], [2], [5].

93

Часть II

Транспортирующие машины

94