1 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Цель статического расчета — определение

1. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Цель статического расчета - определение основных параметров башенного крана, внешних нагрузок, устойчивости и опорных давлений. 1. 1. Расчет параметров башенного крана на ЭВМ по программе BKRN 1. По исходным данным производится расчет геометрических размеров и массы основны узлов крана; расчет центра тяжести крана, контргруза и балласта. 1. 2. Расчет ветровой нагрузки крана в рабочем и нерабочем состоянии. По геометрическим параметрам крана и заданным значением скоростного напора ветра производится расчет ветровой нагркзки по программе BKRN 2. 1. 3. Расчет инерционных нагрузок крана. Расчет инерционных сил производится с учетом величины допустимого ускорения при пуске и торможении механизмов, определяемого в зависимости от максимальной грузоподъемности крана: при

Силы инерции при поступательном движении. 1. 3. 1 Сила инерции при торможении опускающегося груза 1. 3. 2 Сила инерции, действующая на груз при торможении крана 1. 3. 3 Сила инерции, действующая на контргруз и балласт при торможении крана (кран типа ПГ) 1. 3. 4. Сила инерции, действующая на кран при торможении крана

1. 3. 5. Центробежная сила инерции, действующая на груз при вращении поворотной части крана где коэффициент, учитывающий возрастание радиуса положения груза под действием центробежной силы. Максимальный радиус вылета крюка, м. 1. 4. Расчет устойчивости крана в рабочем состоянии Характеристика расчетных условий: кран движется под уклон с грузом на максимальном вылете, механизм передвижения тормозится, тормозится опускающийся груз, учитывается центробежная сила, действующая на груз в момент, когда стрела расположена вдоль рельсов; на торцевую часть крана и груз действует ветер рабочего состояния. Рассматривается возможность опрокидывания крана в сторону стрелы.

1. 4. 1. Грузовой опрокидывающий момент относительно передних колес для крана с БС. 1. 4. 2. Расчет моментов ветровой нагрузки и инерционных сил Момент ветровой нагрузки на кран и груз (см. расчет BKRN 2) Суммарный момент инерционных сил Моменты инерционных сил: где H 0=0

1. 4. 3. Моменты, противодействующие опрокидыванию крана Момент силы тяжести конструкции крана Момент силы тяжести противовеса кран ПГ кран ПБ Момент силы тяжести балласта

1. 4. 4. Расчет коэффициента запаса устойчивости рабочего состояния Условие устойчивости можно обеспечить увеличением базы крана и увеличением массы противовеса. Последнюю рекомендацию можно принять только с учетом обеспечения устойчивости в нерабочем состоянии крана. Это особенно важно учитывать при расчете устойчивости крана типа ПБ. 1. 5. Расчет устойчивости крана в нерабочем состоянии Характеристика расчетных условий: кран с выключенными механизмами без груза на крюке стоит неподвижно на рельсовом пути с уклоном в сторону противовеса. На кран действует ветер нерабочего состояния со стороны стрелы. Рассматривается возможность опрокидывания крана относительно задних колес в сторону противовеса. Устойчивость нерабочего состояния можно обеспечить за счет увеличения базы крана или балласта ( только для крана ПГ).

1. 5. 1. Ветровой опрокидывающий момента при минимальном вылете крюка(см. расчет BKRN 2) 1. 5. 2. Момент силы тяжести крана относительно задних колес при минимальном вылете крюка 1. 5. 3. Момент силы тяжести контргруза и балласта кран ПГ кран ПБ

1. 5. 4. Расчет устойчивости нерабочего состояния при минимальном вылете крюка кран ПГ кран ПБ Если условие устойчивости не выполняется необходимо увеличить базу крана, а для крана типа ПГ – массу балласта. 1. 6. Корректировка параметров крана с целью обеспечения устойчивости в рабочем и нерабочем состоянии. Производится корректировка массы контргруза, балласта и базы с целью обеспечения устойчивости крана. При построении графика грузоподъемности крана необходимо пересчитать моменты, связанные с измененными параметрами крана.

1. 7. Расчет параметров и построение графика грузоподъемности с учетом результатов расчета устойчивости. График строится с учетом фактической расчетной величины коэффициента запаса устойчивости рабочего состояния и измененных параметров крана. Расчетная формула графика грузоподъемности: для кранов с БС. Значения величины радиуса вылета принимаются в диапазоне от минимальной величины до R 1. Число точек графика принять не менее 10. Величины с верхним индексом «Ф» - получены после уточненного расчета коэффициента запаса устойчивости крана в рабочем положении. При построении графика по вертикальной оси откладываются значения Qi, а по горизонтальной оси – изменение вылета крюка от Rmin до R 1.

1. 8. Расчет величины опорных давлений колес крана на рельсы. В связи с высокой жесткостью опорной рамы крана и изменяющейся податливости рельсового пути четырехточечная опорная конструкция крана может рассматриваться как статически определимая трехточечная. Расчетная схема приведена на рис. 1. 2. На схеме приняты следующие обозначения: R- равнодействующая вертикальных сил, приведенная к центру опорной площадки, М – приведенных момент горизонтальных и вертикальных сил, Vi , Hi – i-я вертикальная и горизонтальная сила, A, B, C, D – опорные точки, Yi , ri – координаты линии действия внешних сил, B, K – база и колея крана, 1, 2 – расчетные положения стрелы крана. 1. 8. 1. Расчет опорных давлений в рабочем состоянии крана Равнодействующая вертикальных сил Приведенный момент внешних сил

Величина опорных давлений при продольном положении стрелы(лин. 1) (1. 25) Величина опорных давлений при диагональном положении стрелы (лин. 2) (1. 26) 1. 8. 2 Расчет опорных давлений при нерабочем состоянии крана Расчет ведется по формулам 1. 25 и 1. 26 с учетом изменения Равнодействующей силы и приведенного момента. Равнодействующая вертикальных сил Приведенный момент кран ПГ Кран ПБ