3. Построение грузовой характеристики крана

Расчетная схема

4. Расчетная схема грузовой устойчивости

1. Определение суммы моментов сил, опрокидывающих кран, находящихся в рабочем положении при минимальном вылете стрелы:

- ветровая нагрузка (по всей высоте одинакова);

- площадь наветренной поверхности элементов конструкции крана, м²;

- плечо ветровой нагрузки относительно ребра опрокидывания, м.

2) Минимальный вылет стрелы возможен при - угол подъема стрелы к горизонту:

где

- длина стрелы, м;

- расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы,м.

3) Грузоподъемность крана определяется из выражения коэффициента грузовой устойчивости:

, где

- сумма моментов сил, удерживающих кран, кНм;

- сумма моментов сил, опрокидывающих кран, кНм.

Коэффициент грузовой устойчивости принимаем равным 1,4 ,так как в данной курсовой работе пренебрегают уклоном, на котором стоит кран.

, где

- расчетные массы конструкции крана, т;

- расстояние от плоскости, проходящей через ось вращения крана, параллельно ребру опрокидывания, до центра тяжести элементов конструкции крана, м;

- расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания вперед, м;

- вес груза (грузоподъемность), т;

, где

- расстояние от оси вращения до корневого шарнира стрелы, м;

- длина стрелы, м;

.

При угле подъема стрелы к горизонту :

При угле подъема стрелы к горизонту :

При угле подъема стрелы к горизонту :

При угле подъема стрелы к горизонту :

Расчетная схема собственной устойчивости

Определение коэффициента собственной устойчивости при минимальном вылете стрелы.

Давление ураганного ветра, создающего опрокидывающий момент в сторону противовеса, принято равным 600 кН/м².

В данном случае выражение суммы моментов сил, опрокидывающих кран, имеет следующий вид:

.

Момент удерживающих от опрокидывания сил:

, где

- расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания назад,м.

Кран не устойчив.

5. Выбор каната грузоподъемного механизма крана

Определение усилия в канате, набегающем на барабан лебедки, грузоподъемного механизма при подъеме груза, вес которого равен максимальной расчетной грузоподъемности крана.

, где

- кратность грузового полиспаста;

- коэффициент полезного действия полиспаста;

КПД полиспаста с обводными блоками следует рассчитать по формуле:

, где

- КПД отдельного блока полиспаста или обводного блока (принимаем равным 0,95);

- кратность грузового полиспаста, шт;

- количество обводных блоков, шт.

Тогда усилие в канате будет равно:

Определение разрывного усилия в канате грузоподъемного механизма:

, где

- коэффициент запаса прочности (принимаем равным 6);

Выбираем канат для грузоподъемного механизма по ГОСТ 2688-80:

Канат типа ЛК-Р, 6Ч19 проволок с одним органическим сердечником;

Диаметр каната d=14мм;

Расчетная площадь сечения всех проволок S=71,4 мм²;

Ориентировочная масса 1000м смазанного каната m=728кг;

Предел прочности проволоки при растяжении R=1666МПа=170кгс/мм²;

Разрывное усилие каната в целом P_раз=105кН.