6.13. Устойчивость кранов (срс)

Свободно стоящие стреловые краны, не закрепленные на фундаменте или стене здания, подвержены действию внешних нагрузок в процессе выполнения грузоподъем­ных операций, а также в нерабочем состоянии, определенное сочетание которых вмес­те с силами тяжести составных частей кранов может привести к их опрокидыванию. Способность кранов противостоять опрокидыванию относительно некоторой общей с основанием оси (ребра опрокидывания) называют устойчивостью. Условием устойчи­вости является равенство моментов относительно возможного ребра опрокидывания оп­рокидывающих М_опр кран и удерживающих М_уд его сил или превышение второго над первым: М_уд > М_опр. Различают продольную при возможном опрокидывании в продоль­ной плоскости ходового оборудования и поперечную устойчивость - в поперечной пло­скости. В качестве ребра опрокидывания при проверке продольной устойчивости принимают ось, проходящую через точки контакта передних или задних колес - для колес­ных кранов без выносных опор, центры опорных поверхностей передних или задних выносных опор - для кранов с выносными опорами, крайние (в передней или задней ча­стях) точки опорного контура - для гусеничных кранов. При проверке поперечной ус­тойчивости ребро опрокидывания проходит через те же точки, но взятые попарно на од­ной из боковых сторон ходового оборудования. Устойчивость крана с грузом на крюке называют грузовой, а без груза - собственной устойчивостью.

Устойчивость проверяют для следующих состояний крана: грузовую - при рабо­те крана с грузом (рис. 6.51, а); собственную - для рабочего состояния крана без груза с предельно поднятой стрелой (рис. 6.51, б); для нерабочего состояния (рис. 6.51, в и г). Состояние (рис. 6.51, в) является расчетным в случае, если у кранов в нерабочем состо­янии допускается свободное вращение поворотной части, которая под действием ветра займет положение, показанное на рис. 6.51, в. Кроме того, устойчивость проверяют для случая внезапного обрыва груза (рис. 6.51, д), когда кран может опрокинуться в сторо­ну, противоположную рабочему оборудованию, вследствие преобразования накоплен­ной в предшествующем расчетному случаю нагруженном состоянии потенциальной энергии в кинетическую энергию опрокидывания крана. Устойчивость проверяют так­же при монтаже (демонтаже) крана - в начале монтажа или в конце демонтажа в момент отрыва монтируемого блока от земли (рис. 6.51, е) и при вертикально установленном, но не полностью смонтированном блоке (рис. 6.51, ж).

Устойчивость проверяют для наиболее неблагоприятных условий состояния кра­на: при наиболее неблагоприятном в отношении опрокидывания сочетании действую­щих на кран нагрузок при расположении крана на наклонной в сторону возможного опрокидывания поверхности. При расчете учитывают упругую деформацию элементов крана под действием приложенных к нему сил, деформацию кранового пути (для рельсоколесных кранов), а также просадку основания под опорными элементами крана.

Во всех случаях, кроме начального монтажного состояния (рис. 6.51, е), удержи­вающий момент формируется силами тяжести элементов крана, а для случая (рис. 6.51, е) - только силой тяжести ее нижней части G_H. Опрокидывающий момент создается си­лой тяжести груза (только при проверке грузовой устойчивости), ветровой и инерцион­ными нагрузками при подъеме груза и передвижении крана, а для случая (рис. 6.51, е) -силой тяжести поднимаемого блока G_n. Расчетную массу груза принимают равной гру­зоподъемности крана. Ветровую нагрузку для случаев (рис. 6.51, а, б и д) принимают по нормам рабочего состояния, для всех других случаев - по нормам нерабочего состо­яния. Последняя примерно в 3,6 раз больше ветровой нагрузки рабочего состояния. Рас­четное направление ветровой нагрузки - в сторону возможного опрокидывания. Инер­ционные нагрузки определяют в соответствии с инерционными параметрами (массами и моментами инерции, жесткостью связей) движущихся элементов привода, груза и кра­на в целом, а также динамическими характеристиками привода.

Грузовую устойчивость проверяют расчетом и испытанием изготовленного крана по Правилам Госгортехнадзора при приемочных испытаниях на предприятии-изготови­теле и при техническом освидетельствовании на строительной площадке. Остальные виды устойчивости проверяют только расчетом. Параметры устойчивости рассчитыва­ют в соответствии с нормативной документацией головных научно-исследовательских организаций, согласованной с Госгортехнадзором РФ.