Типы конструкций и их основные параметры

Металлоконструкции мостовых, козловых кранов и мостовых перегружателей: типы конструкций и их основные параметры, расчетные схемы и нагрузки.

Типы конструкций и их основные параметры

Металлические конструкции разделяют также на решетчатые (ферменные) и листовые (балочные, сплошностенчатые). Первые обладают меньшей массой в сравнении с листовыми, наименьшей высотой от головки подкранового рельса до рельса на мосту, достаточной жесткостью в горизонтальной пло­скости. К недостаткам решетчатых мостов относятся большая трудоемкость изготовления, более низкое сопротивление усталости, невозможность применения на концевой балке выкат­ных колес. На рис а главная ферма – решетчатая, б одностенчатая балка, вспомогательная ферма и фермы связей - решетчатые. Наибольшее распространение среди листовых конструкций кранов мостового типа получили коробчатые.Они обладают меньшей трудоемкостью изготовления в сравнении с ре­шетчатыми вследствие более простой сборки и применения автоматической сварки, меньшей общей высотой моста, более высоким сопротивлением усталости, возможностью применения на концевой балке выкатных колес. К недостаткам их относятся: значительная масса и недостаточная жесткость в горизонтальной плоскости для кранов малой грузоподъемности и больших пролетов сложные условия сварки диафрагм при изготовлении пролетных балок.

Схемы поперечных сечений (половины моста) мостовых кранов общего назначения

Генераль­ные геометрические параметры мостов назначаются в зависи­мости от пролета l. База электрического мостового крана Б ≥ (1/7÷1/5) l. Высота h решетчатых стальных конструкций прини­мается на основе соотношений h/l = 1/10÷1/16 при четном числе панелей. Для двухбалочных коробчатых мостов

h/l = 1/14÷1/18.

Схема конструкции двухбалочного мостового крана

На рис показана схема конструкции двухбалочного мосто­вого крана. Параметры балки следующие: h ₁ ≈ (0,4÷0,6) h; с ≈ 2h; b ≥ l/50, b ≥ h / 3.

Выбор высоты h связан с условиями оптимизации по массе на основе критериев по несущей способности, а также с особыми требованиями по жесткости [см. формулу (172)], времени затухания колебаний моста при работе механизма подъема и санитарно-гигиеническим нормам.

Расчет металлической конструкции мостового крана по несущей способности включает проверку прочности, местной или общей устойчивости тонкостенных элементов или отдельных стержней (для решетчатых конструкций), усталости. Прогиб главных балок мостовых кранов при действии подвижной нагрузки (тележка, полезный груз с грузозахватным приспособле­нием), находящейся в середине пролета,не должен превышать l/ 400для кранов с ручным приводом, l/ 500 – l/ 600для электрических кранов.

Расчетные случаи нагружения металлической конструкции мостового крана

В качестве основных факторов, определяющих деформации металлоконструкций, можно отметить следующие: буксование тележки на под тележечных путях или самопроизвольное движение; колебательные процессы, затраты мощности механизма передвижения тележки на преодоление дополнительных сопротивлений, подскок тележки на подтележечных путях в случае мгновенной разгрузки; углы пово­рота опорных сечений главных балок (ходовых колес крана) и др.

Изгибные деформации главных балок в вертикальной плоскости складываются из следующих компонентов: проектных деформаций (строительного подъема), деформаций сборки и сварочных дефор­маций при изготовлении, остаточных деформаций при эксплуата­ции, деформаций от действия сосредоточенных, подвижных нагру­зок и веса металлической конструкции. Под строительным подъ­емом понимается создание при изготовлении балок выгиба их вверх. Для мостовых кранов при пролете l ≥ 17 м он назнача­ется равным f = 0,00125 l. Таким образом, на кривую балку при эксплуатации оказывают влияние технология изготовления кон­струкции и условия ее работы.

Кроме приведенных на рис. 84 типовых сечений мостов двухбалочного исполнения получили распространение оболочеч­ные конструкции, предварительно напряженные (в вертикальной плоскости главных балок), шпренгельные, рамные и др. Значи­тельное разнообразие существующих конструкций отражает поиск оптимальных форм с точки зрения минимума материалоемкости и повышения технологичности.

Концевые балки мостовых кранов имеют коробчатое сечение. В местах примыкания главной балки к концевой в последней уста­навливаются диафрагмы в сечениях, совпадающих с плоскостям и стенок главной балки. Этим обеспечивается более равномерная пере­дача усилий в узле сопряжения балок.

Специальные крановые мосты бывают однопутными и двух­путными. В первом случае конструкция может не отличаться от мостов общего назначения (см. рис. 84), если применяется обыч­ная тележка. При наличии специальной тележки находят приме­нение однопутные однобалочные коробчатые мосты. При двух­путных мостах на них работают на параллельных путях две тележки.