![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Подъемно-транспортные машины
- •Содержание
- •Тема 1. Нагрузки, действующие на гпм (2 ч)
- •1.1. Нагрузка от весовых воздействий
- •1.2. Ветровые нагрузки
- •1.3. Инерционные нагрузки
- •Тема 2. Расчет механизма подъема груза (4 ч)
- •2.1 Задание
- •2.2 Указания к выполнению задания
- •2.3 Контрольные вопросы
- •Тема 3. Расчет крюковой подвески (2 ч)
- •3.1. Устройство подвески
- •3.2 Выбор и проверочные расчеты крюка
- •3.3 Гайка крюка
- •3.4 Упорный подшипник
- •3.5 Траверса крюка
- •3.6 Выбор подшипников блоков
- •Тема 4. Расчет механизмов передвижения гпм (3 ч)
- •Методика расчета
- •4.1. Определение числа ходовых колес тележки
- •4.2. Расчет ходовых колес
- •4.3. Расчет сопротивления передвижению
- •4.4. Выбор электродвигателя и редуктора
- •4.5. Определение тормозного момента
- •4.6. Исходные данные для выполнения работы
- •Тема 5. Расчет механизмов поворота гпм (3 ч)
- •Тема 6. Расчет механизмов подъема стрелы гпм (3 ч)
- •Тема 7. Расчет устойчивости гпм (3 ч)
- •Тема 8. Расчет ленточного конвейера (3 ч)
- •8.1. Устройство конвейера
- •8.2. Нормативные материалы для расчета ленточных конвейеров
- •8.3. Предварительный расчет ленточного конвейера
- •8.4. Проверочный расчет ленточного конвейера
- •Тема 9. Расчет скребкового конвейера (3 ч)
- •9.1. Общие сведения
- •9.2. Нормативные материалы для расчета скребковых конвейеров
- •9.3. Расчет скребковых конвейеров
- •Тема 10. Расчет элеватора (3 ч)
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Нормативные материалы для расчета элеваторов
- •10.3. Предварительный расчет элеватора
- •10.4. Проверочный расчет элеватора
- •Тема 11. Расчет винтового конвейера (3 ч)
- •11.1. Общие сведения
- •11.2. Нормативные материалы для расчета стационарных винтовых конвейеров общего назначения
- •11.3. Расчет винтового конвейера
- •Тема 12. Расчет транспортирующих труб (3 ч)
- •Тема 13. Расчет гидравлического транспорта (3 ч)
- •13.1 Назначение и общее устройство установок гидравлического транспорта
- •13.2 Механическое оборудование установок гидравлического транспорта
- •13.3 Расчет гидротранспортных установок
- •13.3.1 Расчет установок напорного гидротранспорта
- •13.3.2 Расчет установок самотечного гидротранспорта
- •Тема 14. Расчет пневматического транспорта (3 ч)
- •14.1 Назначение и общее устройство установок пневматического транспорта
- •14.2 Механическое оборудование установок пневматического транспорта
- •14.3 Расчет пневмотранспортных установок
- •Тема 15. Расчет и выбор грузоподъемного оборудования и такелажной оснастки (4 ч)
- •15.1 Стальные канаты
- •15.2 Стропы, захваты и траверсы
- •15.3 Вспомогательные механизмы
- •15.4 Грузоподъемные и такелажные приспособления
- •Литература
1.2. Ветровые нагрузки
Грузоподъемные устройства, расположенные вне зданий, должны работать в любую погоду, в том числе и в ветреную. Предельное давление ветра, при котором еще возможна и безопасна работа крана, определяет ветровую нагрузку на кран в рабочем состоянии. Кран в нерабочем состояпни рассчитывают на давление ветра, имеющего место при шторме, буре или урагане.
Нагрузки от ветрового воздействия на груз н кран определяются в соответствии с ГОСТ 1451—77. Скорость ветра характеризуется пульсацией, что предопределяет динамичность ветрового воздействия (рис. 1.2).
Рисунок. 1.2. Изменение скорости ветра
Современные методы расчета давления ветра основываются на учете кинетической энергии движущегося воздуха (скоростном напоре), определяющей то наибольшее возможное давление в движущемся с некоторой скоростью воздушном потоке, которое может получиться в точках, где скорость обращается в нуль.
Если ρ = 1,225 кг/м3 — плотность воздуха, а v (м/с) — его скорость, то динамическое давление (Па) ветра
q = ρv2/2 = 1,225 v2/2 = 0,61Зv2.
Территория СССР разбита на семь районов с различными предельными расчетными скоростями ветра v на высоте 10 м над уровнем земли; при этом динамическое давление принимают следующим:
Район……. I II III IV V VI VII
V, м/с……. 21 24 27 30 33 37 40
q, Па ……..270 350 450 550 700 850 1000
Европейская и юг азиатской части бывшего СССР относятся к I—Ill районам. Горные районы Кавказа и Средней Азии и побережья морей, кроме указанных далее, относятся к ІV—V районам, северное н северо-восточное побережья страны — к VI, VII районам.
Распределенная ветровая нагрузка (Па), т. е. нагрузка, приходящаяся на 1 м2 воспринимающей поверхности,
рв = qkc (1 + β),
где k — экспериментально определяемый коэффициент возрастания динамического давления по высоте:
Высота над поверхностью
земли, м ……………………10 20 40 60 100 200 350 и выше
k……………………………. 1 1,25 1,55 1,75 2,1 2,6 3,1
(для промежуточных высот значение k определяется интерполяцией; для кранов, работающих в городах и лесных массивах разрешается снижать коэффициент k приблизительно на 15 %);
с — коэффициент аэродинамической силы, учитывающий характер обтекания объекта воздушным потоком, определяемый продувкой в аэродинамической трубе; значения с для различных конструктивных элементов приведены ниже.
Конструкции из труб большого диаметра (D>700 мм). . . . . 0,6 ... 0,8
Кабины, противовесы, канаты, оттяжки, грузы . . . . . . . . . . .1,2
Коробчатые металлоконструкции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1,4 ... 1,6
Решетчатые конструкции:
трёхгранные из труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,3...І,6
четырехгранные изт руб . . . .. .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .1,5...1,8
трехгранные из уголков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ... 2,5
четырехгранные из уголков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,3 ... 2,8
1 + β = 1 + mпξ ≈ 1,2 ... 1,3—динамический коэффициент, учитывающий пульсацию ветрового воздействия mп и коэффициент динамичности ξ, являющийся функцией периода собственных колебаний Т (с).
Для башенных кранов значения mп и ξ приведены в ГОСТ 13994—81. Ориентировочно для них mп = 0,12 ... 0,0004 Н, а ξ = f (Т), где Т ≈ 2 + 0,02L [здесь Н (м) и L (м) полные высота башни и длина стрелы крана]. Зависимость между Т и ξ иелииейная:
Т,с, . . . . . . . . . . . 1 2 3 4 5 6 7 8
ξ. . . . . . . . . . . ….1,75 2,25 2,65 2,95 3.16 3,22 3,26 3,3
В нормальных условиях эксплуатации для рабочего состояния крана принимают
kc (1 + β) = 1,6 ... 2,5.
Ветровая нагрузка (Н) на конструкцию крана, ее отдельные элементы и груз
,
где Fi — площадь, воспринимающая давление ветра, под которой следует понимать теневую площадь.
Площадь (м2) груза, если она не известна, можно определить в зависимости от грузоподъемности крана Q (т);
.
Для нерабочего состояния при определении Рв.нр, крана учитывают значение q в зависимости от района, в котором установлен кран. Для нормальных условий эксплуатации ориентируются на III район.
Для рабочего состояния Рв.р определяют в зависимости от назначения крана при стабильных значениях q (МПа), приведенных ниже.
Краны строительные, монтажные, заводов стройматериалов,
а также стреловые самоходные общего назначения …………………125
Краны всех типов, устанавливаемые в речных я морских портах. …250
Краны, устанавливаемые на объектах, исключающих
возможность перерыва в работе …………………………………………500
Ветровую нагрузку рабочего состояния крана учитывают при расчете металлоконструкций на прочность и выносливость, при проверке грузовой устойчивости крана против опрокидывания, при расчете механизмов крана. Ветровая нагрузка, учитываемая при определении мощности двигателя крановых механизмов, виду непостоянства и нерегулярности ветрового воздействия, принимается не выше 60 % от полной ветровой нагрузки рабочего
состояния.
Ветровую нагрузку нерабочего состояния крана следует учитывать при расчете на прочность металлоконструкций, механизмов передвижения кранов и их противоугонных устройств, а также и собственной устойчивости крана против опрокидывания.