Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Донбасский Государственный технический университет
В.А. Шпаков, А.П. Иванов
Расчеты металлических конструкций кранов и сооружений
Учебное пособие
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины
Алчевск, 2005
УДК 624.014 (075.8)
ББК Н1я7
А41
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины как учебное пособие для студентов высших учебных заведений.
(Письмо № от )
Рецензенты:
Шпаков В.А. Иванов А.П. Расчеты металлических конструкций кранов и сооружений: Учебное пособие. – Алчевск: ДонГТУ, 2005. - с.
ISBN 966-038-9
В данном издании изложены основные сведения по металлическим конструкциям грузоподъемных машин и сооружений. Предназначено для ознакомления студентов-механиков, а также инженерно технических работников с вопросами проектирования и ремонта металлических конструкций. Может быть полезно аспирантам и научным работникам для исследования и проектирования металлических конструкций кранов и сооружений.
Шпаков В.А. Іванов А.П. Розрахунки металевих конструкцій кранів та споруд: Учбовий посібник. – Алчевськ: ДонДТУ, 2005. – с.
У даному виданні викладено основні відомості з металевих конструкцій вантажопідіймальних машин та споруд. Призначено для ознайомлення студентів-механіків, а також інженерно-технічних працівників з питаннями проектування та ремонту металевих конструкцій. Може бути корисне аспірантам та научним працівникам для досліджень та проектування металевих конструкцій кранов та споруд.
Табл. Ил. Библиогр. назв. 15
УДК 624.014 (075.8)
ББК Н1я7
© В.А. Шпаков
А.П. Иванов
© ДонГТУ, 2005
© дизайн обложки,
ISBN 966-038-9 2005
|
[1] Министерство образования и науки Украины [2] СОДЕРЖАНИЕ [3] Основные принципы проектирования металлических конструкций ПТМ и сооружений [4] Классификация опор плоских систем [5] Классификация нагрузок [6] Методы расчета [6.1] 5.1 Расчет по методу допускаемых напряжений. [6.2] 5.2 Режим работы грузоподъемных машин (ГПМ) [6.3] 5.3 Расчетные случаи нагружения [6.4] 5.4 Принцип расчета по методу предельных состояний [7] Работа металла в условиях переменных нагрузок [8] Расчет на выносливость [9] Затухающие колебания [10] Построение линий влияния для балок на двух опорах [11] Определение максимального изгибающего момента для какого-то сечения от системы грузов [11.1] Графический способ определения критической силы [11.2] Сплошная распределенная нагрузка [11.3] Определение абсолютного максимума изгибающего момента [12] Расчет ферм [12.1] Методы расчета ферм [12.2] Метод сечений (метод моментных точек) [13] Метод построения диаграммы усилий. (Диаграмма усилий Макевелла-Кремони) [14] Металлические конструкции ГПМ [14.1] Материалы [14.2] Типы конструкций и основные параметры [14.3] Составные балки [14.4] 12.4 Соединение стальных конструкций [15] Приложения |
Введение
Строительная механика – это наука о способах расчета на прочность, жесткость и устойчивость сооружений в целом или отдельных его элементов (ферм, рам, арок). В строительной механике используются методы теоретической механики, графической статики, сопротивления материалов, теории упругости и теории пластичности.
При расчете сооружений в строительной механике используют как аналитический, так и графический метод. Аналитический метод позволяет получать результаты в общем виде, а при использовании ЭВМ ускоряется процесс расчёта и обладает высокой точностью и позволяет анализировать целый класс задач. Графический метод дает быстрое и наглядное решение с достаточной для практики точностью. Однако, в отличии от аналитического, он не дает общего решения: каждая задача требует применения своего решения.
Современные методы расчета требуют знания действительной нагруженности конструкций. Расчеты на выносливость требуют знания не только величины нагрузки во времени, но и коэффициентов асимметрии циклов. Поэтому производятся экспериментальные исследования тензометрическими методами, методами испытания моделей и др.
Много работ посвящено динамике подъемно-транспортных машин.
Строительная механика за последние несколько десятилетий получила значительное развитие в трудах советских ученых. Так, например, создана новая теория оболочек и тонкостенных стержней проф. Власовым В.В., работы по развитию вариационных методов механики академика Галеркина Б.Г., а также по общему решению пространственной задачи теории упругости; разработаны новые методы расчета в области теории устойчивости акад. Галеркиным Б.Г. акад. Динником А.М., усовершенствован метод расчета плит на упругом основании акад. Крыловым А.Н. и др., акад. Патон Е.О. и его школа способствовали широкому внедрению сварки.
Большой размах приобрело за последнее время развитие научно-исследовательских работ по строительству и проектированию крановых металлоконструкций в институтах ВНИИПТМаш, МВТУ, ЛПИ, ВНИИСтройдормаш, ЦНИИПроектстальконструкция и др.
Важной особенностью проектирования сооружений является их многовариантность. Лучший вариант сооружения должен быть наиболее экономичным и отвечать следующим требованиям:
а) наилучшим образом соответствовать назначению сооружения и условиям эксплуатации;
б) прочности, надежности и долговечности [4];
в) минимальной трудоемкости изготовления и монтажа металлоконструкций;
г) наименьшего веса металлоконструкций.
В настоящее время наибольшее распространение получили сварные металлоконструкции. Они лучше клепаных соответствуют экономическим требованиям: наименьшей трудоемкости изготовления и веса. Самыми легкими являются конструкции и алюминиевых сплавов, которые являются весьма перспективными, хотя еще не получили широкого распространения.
При проектировании металлоконструкций следует руководствоваться СНиП II-23–81* для стальных и СНиП 2.03.06-85 - для алюминиевых материалов. При проектировании подъемно-транспортных сооружений и машин следует руководствоваться также правилами ГОСтехнадзора.
Проектирование металлоконструкций включает статический расчет на прочность, жесткость и устойчивость. Элементы крановых металлоконструкций, работающих в условиях динамических переменных нагрузок, необходимо еще проверять на выносливость. Цель расчета – обеспечить безопасность и длительную прочность конструкции, сочетаемые с экономичностью [1,2].
Этапы расчета:
а) выбор расчетной схемы;
б) определение внешних сил или нагрузок и распределение их на расчетной схеме.
в) статический расчет сооружения, т.е. определение внутренних усилий в элементах сооружения;
г) подбор сечения и проверка напряжений, а также проверка на жесткость, устойчивость и выносливость;
д) расчет соединений (сварных швов, заклёпок и болтов) на прочность и выносливость.
Всякое сооружение представляет собой пространственную, статически неопределимую систему. Точный расчет такой системы весьма сложен. Поэтому в инженерных расчетах действительное сооружение заменяют расчетной схемой, которая упрощает расчет. В этом случае пространственная система разбивается на плоские системы; жесткие узлы в фермах заменяются шарнирам, упругие сочленения и закрепления заменяются жесткими или шарнирными и т.д. Правильный выбор расчетной схемы является важным этапом расчета, т.к. от этого зависит, насколько точно будут соответствовать расчетные усилия действительным. Расчёт на ЭВМ позволяет решать пространственные системы с очень высокой точностью, но инженерный подход даёт большее представление о работе конструкции.
2. Плоские системы
В зависимости от типа соединений элементов в узлах различают:
а) фермы
б) рамы
г) комбинированные системы, например, шпренгельные балки.
Фермой называют геометрически неизменяемую конструкцию, состоящую из прямых стержней, концы которых соединенные между собой в узлах шарнирно. Рамами называют геометрически неизменяемые стержневые конструкции, концы которых жестко связаны между собой в узлах.
Рама теряет геометрическую неизменяемость при замене жесткой связи стержней в узлах шарнирами.
Рисунок . – Ферма
Вертикальные стержни рам называются стойками, а горизонтальные рычагами.
Рисунок . – Рама.
Рисунок . – Комбинированная система.
Опоры плоских систем бывают четырех основных видов.
I тип. Цилиндрическая подвижная опора. В ее состав входят: верхний балансир А, прикрепленный к системе, нижний балансир В, цилиндрический шарнир а, расположенный между обоими балансирами, и катки С, которые могу перекатываться по опорной поверхности m-n. Такая опора допускает поворот системы вокруг оси шарнира а и перемещение на катках вдоль опорной поверхности m-n.
Известные: точка приложения опорной реакции – по нормали к опорной поверхности m-n (если пренебречь трение катков); т.е. Y – неизвестное усилие но направление известно.
Таблица . – Схема опор плоских систем
|
Название опор |
Конструктивная схема |
Стержневая схема |
Неизвестные |
|
Цилиндрическая подвижная |
Y |
||
|
Цилиндрическая неподвижная |
Y; X |
||
|
Защемляющая подвижная |
Y; M |
||
|
Защемляющая неподвижная |
Y; X; M |
Стержень DE, соединенный шарнирно в точке D с системой и в точке Е с опорной поверхностью представляет стержневую схему цилиндрической подвижной опоры. Она может поворачиваться вокруг шарнира D и перемещаться при повороте стержня DЕ
II тип. Цилиндрическая не подвижная опора. Эта опора не имеет катков и следовательно система не имеет возможности поступательного перемещения. Известна точка приложения (а) опорной реакции и неизвестно направление. Поэтому в общем виде опорная реакция имеет две составляющие по осям x и y, X и Y.
Стержневая схема такой опоры состоит из двух опорных стержней DE и DF. Они соединены с системой так, что возможен только поворот, а перемещение вдоль m-n невозможно. Для определения величины и направления опорной реакции необходимо найти ее две X и Y составляющие.
III тип. Защемляющая подвижная опора. В конструктивной схеме конец стержня опирается на катки, заложенные между стержнем и стеной. Такая опора допускает поступательное перемещение и препятствует повороту. В этом случае известно направление реакции Y, а повороту препятствует момент М т.е. имеется два неизвестных. Стержневая схема состоит из двух параллельных стержней.
IV тип. Защемляющая неподвижная опора. Конец стержня жестко заделан в стенку и не допускает ни поступательного перемещения, ни поворота системы. В этом случаи неизвестны ни величина, ни направление опорной реакции. Поэтому, в общем, случаи для определения величины, точки приложения и направления опорной реакции необходимо найти ее две составляющие X и Y и момент М, относительно оси проходящей через центр тяжести опорного сечения А. Стержневая система такой опоры состоит из трех стержней.
Таким образом, число стержней в стержневой схеме опоры всегда равно числу неизвестных, которые следует найти для определения опорной реакции.
Расчет сооружений начинают с определения действующих нагрузок: их величины, продолжительности и характера действия. Различают следующие виды нагрузок:
а) полезные нагрузки, для восприятия которых проектируется сооружение;
б) вес конструкций передающих на рассматриваемую конструкцию действие полезной нагрузки, вес защитных конструкций, и собственный вес рассчитываемой конструкции;
в) атмосферные нагрузки, к которым относятся снег и ветер.
По продолжительности действия различают постоянные и временные нагрузки. Постоянной называют нагрузку, которую при расчете данного сооружения принимают за действующую. Это собственный вес конструкции, а также некоторые виды полезной нагрузки, например давление земли на подпорную стенку.
Временной нагрузкой называют нагрузку, которую при расчете данного сооружения вводится в расчет или не водится – в зависимости от его цели.
Временные нагрузки делят на длительные, кратковременные и особые. К длительным относятся: вес стационарного оборудования и др. К кратковременным: нагрузки от подвижного подъемно-транспортного оборудования, снеговые и ветровые нагрузки, монтажные. К особым относя сейсмические нагрузки, а также от просадок оснований.
По характеру действия различают статические и динамические нагрузки. Статической называют такую нагрузку, величина и положение которой при расчете принимаются не зависящими от времени или изменяющимися так медленно, что введение в расчет сил инерции не является необходимым.
Динамической нагрузкой называют такую нагрузку, величина и положение которой изменяются во времени настолько быстро, что становится необходимым вводить в расчет силы инерции.
При расчете конструкций принимают наиболее невыгодные комбинации нагрузок. Различают основные, дополнительные и особые сочетания нагрузок.
а) Основные сочетания состоят из постоянных и временных нагрузок. Сюда относятся собственный вес конструкции, подвижная и инерционная нагрузки. Последняя возникает от ускорения масс фермы вместе с тележкой и грузом.
б) дополнительные сочетания состоят из постоянных, временных и атмосферных. Сюда относятся ветровая нагрузка, снег и обледенение, нагрузка от температурных воздействий, а также горизонтальные тормозные силы, скручивающие нагрузки.
Числовые значения нагрузок принимают по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» [15]. Этими нормами устанавливаются наибольшие величины внешних воздействий при нормальной эксплуатации конструкции, так называемые нормативные нагрузки (давление крановых колес, атмосферные и некоторые другие). Расчетные нагрузки получают путем умножения нормативных нагрузок на коэффициент перегрузки.
В настоящие время применяются две методики расчета металлических конструкций подъемно-транспортных машин: по допускаемым напряжениям и по предельным состояниям.
В расчете металлоконструкций по методу допускаемых напряжений предполагается, что на нее действуют в рабочем состоянии нормативные нагрузки. Условия прочности в этом случае записывается в следующем виде
, (.)
где – максимальное напряжение, вычисленное по соответствующей теории прочности.
, (.)
где – допускаемое нормативное напряжение встали;
k – коэффициент запаса, учитывающий возможное отклонение – предела текучести, условий работы и действующих нагрузок.
При расчете крановых конструкций необходимо учитывать не только нормативные нагрузки в определенных сочетаниях, но и режим работы кранов, определяемый интенсивностью нагружения и другими условиями работы. Режим работы крана в целом и его металлоконструкций определяется режимом работы механизма главного подъема.
В основе классификации механизмов кранов по режимам работы по ГОСТ 25835-83, который полностью соответствует стандарту СТ СЭВ 2077-80 и распространяется на грузоподъемные краны всех видов, кроме судовых и плавающих, лежат два показателя: классы использования (табл. ) в зависимости от времени работы механизма и классы нагружения (табл. ) в зависимости от коэффициента нагружения [14].
Под временем работы механизма понимают время, в течении которого данный механизм находится в движении. Норма времени должна соответствовать для механизмов, подвергающихся капитальному ремонту, — установленному ресурсу до капитального ремонта, а для остальных механизмов — установленному ресурсу до списания. Общее время работы механизма (разгон, установившееся движение, торможение) является его машинным временем и определяется в часах по формуле
(.)
где – среднесуточное время работы механизма, при котором он находится в движении (действии), ч;
– число рабочих дней в году, –при дух выходных в неделю, при одном и при непрерывном производстве;
– срок службы механизма в годах до капитального ремонта или списания, лет.
Срок службы различных элементов одного механизма могут быть меньше регламентированного и должны быть увязаны с межремонтным периодом планово-предупредительных ремонтов.
Таблица . – Классы использования механизмов по ГОСТ 25835-83
|
Класс использования |
А0 |
А1 |
А2 |
А3 |
А4 |
А5 |
А6 |
|
Норма времени работы механизмов |
|||||||
|
св. |
— |
800 |
1600 |
3200 |
6300 |
12500 |
25000 |
|
до. |
800 |
1600 |
3200 |
6300 |
12500 |
25000 |
50000 |
Коэффициент нагружения определяется по формуле
(.)
где – нагрузка (сила, момент), действующая на механизм на период времени ;
– максимальная нагрузка (сила, момент) действующая на механизм в течении времени его работы;
– продолжительность действия нагрузки ;
– суммарное время действия нагрузок на механизм.
Таблица . – Классы нагружения механизмов.
|
Класс нагружения |
Коэффициент нагружения |
Качественная характеристика класса нагружения |
|
по ГОСТ 25835-83 |
||
|
В1 |
До 0,125 |
Работа при нагрузках, значительно меньше номинальных, и в редких случаях с номинальной нагрузкой. |
|
В2 |
Св. 0,125 до 0,25 |
Работа при средних и номинальных нагрузках. |
|
В3 |
Св. 0,25 до 0,50 |
Работа преимущественно при номинальных и близких к номинальным нагрузках. |
|
В4 |
Св. 0,50 до 1,00 |
Постоянная работа при номинальным нагрузкам. |
|
Примечание. В случае отсутствия конкретных данных для расчета коэффициента могут быть приняты во внимание качественные характеристики. |
Нагрузки , определяют для концевого звена кинематической цепи механизма (канатный барабан, ходовое колесо, ведущее зубчатое колесо механизма поворота) с учетом всех факторов включая и процессы неустановившегося движения.
В механизмах подъема грузов в качестве нагрузок должны приниматься веса грузов меньше номинальной грузоподъемности и веса грузозахватных органов; в механизмах изменения вылета — нагрузки от весов стрелы и элементов, перемещаемых вместе с ней, силы сопротивления от трения в опорных элементах, ветровая нагрузка; указанные нагрузки определяются при разных вылетах; в механизмах передвижения крана (тележки) — нагрузки создаваемые двигателями в период разгона и тормозами в период торможения, силы сопротивления в ходовых частях крана (тележки), ветровая нагрузка; в механизмах поворота — моменты, создаваемые двигателями в период разгона и тормозами в период торможения, моменты сопротивления вращению в опорно-поворотных устройствах от сил трения; ветровая нагрузка.
В качестве нагрузок должны приниматься максимальные суммарные нагрузки в наиболее неблагоприятных условиях работы механизма.
Таблица . – Группа режима работы механизмов по ГОСТ 28835-83
|
Класс использования |
Группа режима для класса нагружения |
|||
|
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
|
|
А0 |
1М |
1М |
1М |
2М |
|
А1 |
1М |
1М |
2М |
3М |
|
А2 |
1М |
2М |
3М |
4М |
|
А3 |
2М |
3М |
4М |
5М |
|
А4 |
3М |
4М |
5М |
6М |
|
А5 |
4М |
5М |
6М |
— |
|
А6 |
5М |
6М |
— |
— |
Таблица . – Характеристика механизмов грузоподъемных машин по группам режима работы.
|
Группа режима |
Характеристика режима |
Механизмы |
|
1,2,3 |
Работа с большими перерывами, редкая работа с номинальным грузом, с малыми скоростями и малым числом включений (до 60 в час) аппаратуры управления и электродвигателей (с учетом разгонов и неполной скорости), с малой относительной продолжительностью включения ПВ. |
Механизмы вспомогательного назначения: механизмы подъема и передвижения ремонтных кранов, работающих в машинных залах; механизмы передвижения строительных и портальных кранов, мостовых перегружателей и башен кабельных кранов; лебедки противоугонных захватов и другие редко работающие механизмы |
|
Продолжение таблицы |
||
|
4 |
Работа с грузами различной массы со средними скоростями, средним числом включений (до 120 в час), средней ПВ. |
Механизмы подъема и передвижения механических и сборочных цехов заводов со средне серийным производством и кранов ремонто-механических цехов; механизмы поворота строительных кранов; электростали механизмы монтажных кранов на строительстве. |
|
5 |
Постоянная работа с грузами близкими по массе к номинальным, с высокими скоростями, большим числом включений (до 240 в час), высокой ПВ |
Механизмы технологических кранов, цехов и складов на заводах с крупно серийным производством, кранов литейных цехов и механизмов подъема строительных кранов, подъема поворота и изменения вылета портальных кранов. |
|
6 |
Постоянная работа с грузами номинальной массы с высокими скоростями, большим числом включений (до 600 в час), высокой ПВ. |
Механизмы технологических кранов металлургического производства; механизмы подъема и передвижения тележек рудных и угольных перегружателей; механизмы грейферных, магнитных и складских кранов металлургических заводов; механизмы подъема, поворота и изменения вылета грейферных портальных кранов. |
|
Примечание. Режим работы крана в целом и основных металлоконструкций кран определяется режимом работы механизма главного подъема. |
Таблица . – Соответствие групп режимам работы механизмов.
|
Группа режима работы механизма по ГОСТ 25835-83 |
1М |
2М, 3М |
4М |
5М |
6М |
|
Режим работы согласно правилам Гостехнадзора |
Ручной |
Л |
С |
Т |
ВТ |
Группу режима работы механизмов (табл. ) определяют в зависимости от классов использования и нагружения. Время работы и коэффициент нагружения определяют расчетом. При отсутствии исходных данных для определения класса использования и коэффициента нагружения группу режима работы механизма допускается устанавливать по данным таблицы .
Группы режимов работы главного и вспомогательного подъема груза и механизма подъема стрелы, а также кранов, транспортирующих нагретый до температуры свыше 3000С или расплавленный металл или шлак, ядовитые, взрывчатые вещества и другие опасные грузы, должны быть не мене 6, за исключением самоходных стреловых кранов, для которых группа режима работы должна быть не менее 3. Это требование не распространяется на механизмы подъема груза, если они не принимают участие в транспортировке вышеперечисленных грузов.
До введения ГОСТ 25835-83 определение режимов работы механизмов в СССР производилась согласно правилам Гостехнадзора [16], которыми были установлены следующие режимы работы механизмов с учетом типа крана: с ручным приводом — Р, с машинным приводом: легкий — Л, средний — С, тяжелый — Т и весьма тяжелый — ВТ. Примерное соответствие группы режимов работы механизмов, устанавливаемых ГОСТ 25835-83 и правилами Гостехнадзора, приведено а таблице .
Режим работы крана в целом устанавливается ГОСТ 25546-82. Группу режима работы крана определяют в зависимости от класса его использования (табл. ) и класса нагружения (табл. ). Класс нагружения крана зависит от распределения перемещаемых краном грузов относительно номинальной грузоподъемности крана за срок его службы и характеризуется коэффициентом нагружения , определяемым по формуле:
, (.)
где — число циклов работы крана с грузом ;
— общее число циклов работы крана за срок его службы;
— масса груза, перемещаемое краном с циклом ;
— номинальная грузоподъемность крана.
Значение массы грузозахватного органа, навешиваемого на крюк крана или используемого для непосредственного захвата груза (магнита, грейфера, спредера и т.п.), включают в значение и . Коэффициент нагружения отражает влияние графика загрузки на выносливость элементов конструкции крана за время его службы. В случае отсутствия конкретных данных для расчета коэффициента нагружения могут быть приняты в о внимание качественные характеристики, приведенные в таблице .
Класс нагружения со значениями до 0,063 в таблице введен в дополнение к международному стандарту ИСО и характеризует краны с преимущественной работой с малыми грузами (10-15% от номинального), что характерно для ремонтных кранов машинных помещений, вспомогательных
Таблица . – Класс использования крана.
|
Класс использования |
Общее число циклов работы крана за срок его службы |
Качественная характеристика класса использования |
|
по ГОСТ 25546-82 |
||
|
С0 |
До 1,6·104 |
Нерегулярное использование |
|
С1 |
Св. 1,6·104 до 3,2·104 |
|
|
С2 |
Св. 3,2·104 до 6,3·104 |
|
|
С3 |
Св. 6,3·104 до 1,25·105 |
|
|
С4 |
Св. 1,25·105 до 2,5·105 |
Регулярное использование при малой интенсивности работы |
|
С5 |
Св. 2,5·105 до 5·105 |
Регулярное использование при средней интенсивности работы |
|
С6 |
Св. 5·105 до 1·106 |
Интенсивное использование |
|
С7 |
Св. 1·106 до 2·106 |
Весьма интенсивное использование |
|
С8 |
Св. 2·106 до 4·106 |
|
|
С9 |
Св. 4·106 |
Особо интенсивное использование при длительных сроках эксплуатации |
|
Примечание. 1. Цикл работы крана состоит из перемещения грузозахватного органа к грузу, подъема и перемещения груза, освобождение грузозахватного органа и возвращение его в исходное положение. 2. Срок службы кранов (время его работы до списания) устанавливают в стандартах или технических условиях на краны конкретных видов. |
Таблица . – Класс нагружения крана.
|
Класс нагружения |
Коэффициент нагружения |
Качественная характеристика класса нагружения |
|
по ГОСТ 25546-82 |
||
|
Q0 |
До 0,063 |
Постоянная работа с грузом, значительно меньше номинального |
|
Q1 |
Св. 0,063 до 0,125 |
То же с грузом, меньшим номинального |
|
Q2 |
Св. 0,125 до 0,25 |
То же с грузом средней массы |
|
Q3 |
Св. 0,25 до 0,50 |
То же с грузом относительно большой массы |
|
Q4 |
Св. 0,5 до 1,00 |
То же с грузом приближающимся к номинальному |
кранов механических цехов, стреловых самоходных кранов большой грузоподъемности и т.п.
Группа режима работы крана приведена в таблице . ориентировочное сопоставление режимной классификации кранов по действовавшим правилам Гостехнадзора [16] и по ГОСТ 25546-82 дано в таблице .
Таблица . – Группа режима работы кранов (ГОСТ 25546-82).
|
Класс использования |
Группа режима работы кранов для класса нагружения |
||||
|
Q0 |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
|
|
С0 |
— |
— |
1К |
1К |
2К |
|
С1 |
— |
1К |
1К |
2К |
3К |
|
С2 |
1К |
1К |
2К |
3К |
4К |
|
С3 |
1К |
2К |
3К |
4К |
5К |
|
С4 |
2К |
3К |
4К |
5К |
6К |
|
С5 |
3К |
4К |
5К |
6К |
7К |
|
С6 |
4К |
5К |
6К |
7К |
8К |
|
С7 |
5К |
6К |
7К |
8К |
8К |
|
С8 |
6К |
7К |
8К |
8К |
— |
|
С9 |
7К |
8К |
8К |
— |
— |
Таблица . – Соответствие групп режимам работы кранов.
|
Группа режима работы по правилам Гостехнадзора |
Л |
С |
Т |
ВТ |
|
Группа режима работы по ГОСТ 25546-82 и ИСО 4301-80 |
1К-3К |
4К, 5К |
6К, 7К |
8К |
Из разнообразных сочетаний нагрузок, действующих на кран, можно выделить три основных случая его нагружения.
Первый случай (I) — нормальные нагрузки рабочего состояния возникают при работе в нормальных условиях эксплуатации (с грузом нормального веса, при плавных пусках в ход и торможении, нормальном состоянии подкрановых путей, среднем давлении ветра рабочего состояния). По этим нагрузкам производится расчет на сопротивление усталости (циклическую прочность), долговечность, износ и нагрев. При расчетах на сопротивление усталости и износ давление ветра можно не учитывать, за исключением ГПМ работающих на открытой площадке. Группа режимов работы кранов, транспортирующих груз, нагреты до температуры свыше 3000С, или расплавленный металл, шлак, ядовитые, взрывчатые вещества и другие опасные грузы, должна быть не менее 6К, за исключением стреловых самоходных кранов, для которых группа режима работы должна быть не менее 3К. при отсутствии исходных данных, необходимых для определения класса нагружения и класса использования, группу режима допускается устанавливать по данным рекомендуемого приложения к ГОСТ 25546-82. при переменных нагрузках, в том числе весе поднимаемого груза, расчет следует вести не по максимальному, а по среднему (эквивалентному) их значению. Комбинация нагрузок выбирается наиболее часто встречающаяся — характерная.
Второй случай (II) — максимальные (предельные) нагрузки рабочего состояния возникают при работе, а наиболее тяжелых условиях эксплуатации с полным (номинальным) грузом. Эти нагрузки могут вызываться максимальными статическими сопротивлениями, резкими пусками и торможениями, максимальной силой ветра рабочего состояния, плохим состоянием подкранового пути, максимальным наклоном. Для плавучих кранов и судовых кранов учитывается максимальный крен и, если предусматривается работа в открытом море, качка на волнении. По этим нагрузкам производится расчет прочности и устойчивости крана в целом и отдельных его элементов, причем выбирается наиболее опасная комбинация нагрузок в переделах действительно возможного их сочетания на основе практики расчетов и эксплуатации кранов. Максимальные нагрузки ограничиваются предельными значениями величин, возникающих при буксовании ходовых колес, проскальзывании муфт предельного момента, срабатывании электрической защиты, срабатывании растормаживающих устройств (у ковочных кранов), срезе контрольных пальцев и т.п.
Третий случай (III) — нагрузки не рабочего состояния возникают при отсутствии груза и при наличии ветра не рабочего состояния (ураган), а в некоторых условиях при изменении температуры воздуха, снегопаде и обледенении. По этим нагрузкам производится проверка прочности и устойчивости крана в целом и отдельных его элементов. Для плавучих, доковых и судовых кранов учитывается также нагрузка, вызываемая качкой на волнении. Положение стрелы, поворотной части и тележки принимается наиболее опасным, если не предусмотрены специальные блокировочные устройства.
Технологические нагрузки, связанные с выполнением краном технологических операций, в зависимости от их характера, вероятности появления и продолжительности действия относят к нагрузкам первого и второго случаев.
Кроме трех основных случаев нагружения могут иметь место случаи при действии особых нагрузок. К ним относятся транспортные нагрузки при перевозке, монтаже, сейсмические нагрузи, действие взрывной волны, удар в буфере. По эти нагрузкам производят проверку прочности и устойчивости крана и его элементов с минимальным значением запаса прочности.
Нагрузки весовые и технологические
Собственный вес элементов крана является вертикальной статической нагрузкой в стационарных конструкциях и динамической в вертикальной и горизонтальной плоскостях в подвижных конструкциях. Собственные веса кранов и их элементов (тележек мостовых кранов и т.п.) приведены в четвертом разделе второго тома, а их металлоконструкции — в третьем разделе настоящего тома. Требования к галереям, площадкам и лестницам указаны в правилах Гостехнадзора [16]. Галереи, площадки и лестницы рассчитываются на подвижную сосредоточенную нагрузку массой 300 килограмм. Перила рассчитываются на подвижную горизонтальную нагрузку в 300 Н, приложенную к поручню. Влияние этих нагрузок на другие элементы конструкции ввиду малости можно не учитывать.
Грузоподъемность крана называться масса максимального поднимаемого груза, вес которого где м/с2. В кранах со сменными грузозахватными устройствами масса последних включается в грузоподъемность. Масса крюковой подвески не входит в грузоподъемность крана.
Груз, перемещаемый кранами, создаёт динамические нагрузки в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Установление переменности массы транспортируемого груза за срок его службы необходимо при расчетах на сопротивление усталости, нагрев и износ. В работах [1О,21 и 26] вводятся четыре группы относительных нагрузок от поднимаемых масс грузов, характеризующихся спектрами с величинами , представляющими собой отношение минимальной массы груза, которая достигается в рабочих циклах, к максимальной. Распределение соответствует подъемам максимальных грузов лишь в порядке исключения, — изредка, — достаточно часто, — регулярно; используется для подъема грузов, составляющих , а — от до максимальной грузоподъемности. Общее число циклов работы крана за срок его службы отложено по осям абсцисс.
При расчете по методу предельных состояний конструкция рассматривается не в рабочем состоянии, а в предельном состоянии, при котором она теряет несущую способность или получает опасные деформации [3].
Условие прочности по такой методике можно записать в следующем виде
, (.)
где N – расчетное усилие в элементе конструкции от действия расчетных нагрузок в наиболее невыгодной комбинации;
Ф – предельное сопротивление, т.е. усилие, соответствующие предельной несущей способности элемента конструкции.
Расчетное усилие вычисляется так
, (.)
где N1, N2, … – усилие от действия различных нормативных нагрузок;
n1, n2, … – коэффициенты перегрузки больше 1, учитывающие возможность увеличения различных нагрузок по сравнению с нормативными. Эти коэффициенты учитывают только возможность изменения (увеличения) и частоту появления перегрузки, но не учитывают динамического, вибрационного и переменного воздействия нагрузок
По действующим нормам (СНиП) приняты также значения коэффициентов перегрузки :
а) для собственного веса конструкции – 1.05 и 1.1;
б) для собственного веса оборудования – 1.2;
в) для нагрузки от мостовых кранов – 1.2-1.3;
г) ветровая нагрузка – 1.2;
д) снеговая нагрузка – 1.4.
Коэффициент перегрузки веса груза кроме назначения крана учитывает и грузоподъемность: для малых Q он больше, для больших – меньше. Поэтому его значение изменяется от 1.05 до 1.4.
Предельное сопротивление Ф вычисляется по формуле
, (.)
где – коэффициент однородности, учитывающий возможность снижения предела текучести по сравнению с нормативным;
F – геометрическая характеристика сечения, площадь сечения или момент сопротивления;
– коэффициент условий работы, учитывающий всякие неблагоприятные обстоятельства, ухудшающие работу конструкции (агрессивная среда, высокие температуры, постоянная работа на предельные нагрузки, режим работы и др.). Для строительных конструкций .
В расчетах обозначают
(.)
и называют эту величину расчетным сопротивлением (R). Тогда условие прочности по методу предельных состояний принимает вид
, (.)
Значение расчетных сопротивлений R для различных марок сталей вводится в расчетные формулы вместо допускаемых напряжений.
Таблица . – Нормативные и расчетные сопротивления в зависимости от марки стали
|
Марка стали |
Норм. сопрот. Мпа |
Расчетное сопротивление Мпа |
|
|
Осев. силы R(сжат.–раст.) |
При срезе |
||
|
М16С |
226 |
186 (1.21) |
107.88 |
|
ВМст3кп, Вст3 |
235 |
206 (1.14) |
119.48 |
|
10Г2СД |
324 |
245 |
168 |
|
09Г2ДТ |
|||
|
15ХСНД |
343 |
304 |
177 |
|
10ХСНД |
Сравнивая эти две методики расчета, видим, что при расчете по допускаемым напряжениям принимается единый коэффициент запаса прочности , а при расчете по предельным состояниям в расчет вводится три коэффициента – , , .
Таким образом, методика расчета конструкций по предельным состояниям дает возможность создать более равнопрочные конструкции, чем по методу расчет допускаемым напряжением.
В практике работы кранов с тяжелым режимом наблюдаются многочисленные случаи разрушения элементов или их соединений в металлоконструкции после некоторого периода нормальной службы крана [6]. Расчеты (статические и динамические) показывают, что эти разрушения возникают при напряжениях, значительно меньших допускаемых. Причиной разрушения в этих случаях является так называемая усталость металла.
Нарушение усталостной прочности металла имеет место при переменных и особенно при знакопеременных напряжениях. После значительного числа повторных изменений напряжений на поверхности или внутри металла возникают микроскопические трещины. По мере увеличения числа перемен напряжений трещины увеличиваются в размерах, проникают в глубину сечения и приводят к разрушению [7].
Для установления, являются ли разрушения усталостными, изучают характер излома. В связи с этим различают три вида излома:
а) вязкий;
б) хрупкий;
в) усталостный.
Вязкий излом характерен остаточными деформациями. В этом случаи напряжения при разрушении значительно превышают предел текучести. По отношению к поверхности элемента излом часто бывает косым. Поверхность излома волокнистая. При наложении разрушенных частей поверхности излома не складываются без зазора. Причиной такого разрушения являются недопустимые перегрузки в аварийной ситуации.
Хрупкий излом характерен гладкой поверхностью, с равномерным крупно- или мелко кристаллическим строением. Излом перпендикулярен к поверхности элемента. В области разрушения пластические деформации отсутствуют. При наложении разрушенных частей поверхности излома плотно складываются. Происходит такой излом в тех же случаях что и вязкий (недопустимые перегрузки), но при склонности данного элемента к хрупкому разрушению в результате многоосного напряженного состояния низкой температуры, большой скорости нарастания нагрузки, концентрации напряжений и т.п. одна и та же сталь может разрушаться и вязко и хрупко. Хрупкое разрушение всегда внезапно.
Усталостный излом характеризуется наличием усталостных зон от местных концентраторов[10]. На поверхности излома имеется резкая граница между усталостным и вязким(статическим) изломом. Поверхность излома часто бывает поражена коррозией. Характерным для усталостных разрушений является также то, что они происходят в сечении, где не всегда общее напряжения максимальные. Усталостные разрушения чаше наблюдаются в решетчатых конструкциях, чем в листовых. У крановых конструкций разрушаются элементы у стыков и узлов от напряжений растяжения. Разрушения в только сжатых элементах (даже тяжело нагруженных) почти отсутствуют. Усталостные разрушения имеют место, как правило, у кранов Т и ВТ режимов работы, характерных высокими коэффициентами , , .
Таким образом, усталостное разрушение металла обычно возникает в местах концентрации напряжений: вокруг заклепочных отверстий, вблизи сварных швов, в местах резкого изменения размеров сечения и т.д. При статической нагрузке явление концентрации напряжений не опасно т.к. при достижении происходит перераспределение напряжений. В результате этого дальнейший рост напряжений прекращается. При динамической нагрузке концентрация напряжений является главной причиной нарушения усталостной прочности. При небольших напряжения усталостное разрушение не опасно, даже при неограниченном числе перемен напряжений [11].
Пределом усталости, или пределом выносливости, то наибольшее напряжение , которое может выдержать испытуемый образец без разрушения при значительном числе циклов перемен напряжений .
, (.)
где – уравнение кривой усталости
, (.)
(.)
(.)
где а – простые координаты;
б – логарифмические координаты
Рисунок . – Кривые усталости.
Здесь – базовое число испытаний. Для стальных конструкций принимают циклов нагружения. Для стальных деталей машин . Циклом переменных напряжений называют изменение напряжений от до и обратно [1].
Коэффициентом цикла переменных напряжений называют отношение (характеристика)
, (.)
где и – крайние, минимальное и максимальное значение переменных напряжений, взятых со своими знаками.
На рисунке изображены виды циклов переменных напряжений. Цикл (г) когда и называется симметричным. Остальные циклы называются асимметричными. При и имеет место пульсирующий цикл растяжения (б). Аналогично, при и (ж) – пульсирующий цикл сжатия.
Предел выносливости зависит от рода материала, вида деформации, характеристики цикла и эффективного коэффициента концентрации напряжений .
Наименьшее значение предела выносливости соответствует симметричному циклу (, ). Оно определено из опытов на образцах. Осуществить такой цикл в лабораторных условиях проще, чем любой другой. Поэтому, обычно, из опытов определяют предел выносливости для симметричного цикла () и для пульсирующего цикла (). Предел выносливости при любом асимметричном цикле , зная предел выносливости при и , можно определить по формуле
, (.)
где – коэффициент чувствительности металла к концентрации напряжений. Для Ст.3 можно принимать , . Для низколегированных сталей .
Различают два значения коэффициента концентрации напряжений: теоретический и действительный. Действительный коэффициент концентрации напряжений называется эффективным. Теоретический коэффициент концентрации напряжений определяется по формуле
, (.)
где – наибольшие местные напряжения, обусловленные источником концентрации напряжений;
– номинальное напряжение, вычисленное без учета концентрации напряжений.
Так, в зависимости от отношения диаметра отверстия к ширине детали .
Действительный коэффициент концентрации напряжений (эффективный коэффициент концентрации) определяется опытным путем.
, (.)
где – предел выносливости испытуемого образца без источника концентрации;
– предел выносливости такого же образца с источником концентрации.
, (.)
Это объясняется тем, что теоретический коэффициент концентрации напряжений отражает характерные распределения напряжений для идеально упругого материала. В реальных материалах в местах концентрации напряжений происходит их перераспределение. Расхождение между теоретическим и действительным коэффициентом концентрации напряжений определяется коэффициентом чувствительности материала к концентрации напряжений
(.)
Чувствительность материала к концентрации напряжений определяется формой детали и механическими свойствами металла. Чем выше прочность металла, тем больше его чувствительность к концентрации напряжений. Например, низколегированные стали более чувствительны к концентрации напряжений, чем обыкновенные [12].
Для сварных листовых и клепаных конструкций 2.0; для сварных решетчатых конструкций =2.5…4.0.
Такие расчеты производят для 6К, 7К, 8К режимов работы по формуле
, (.)
где – напряжение от действия эквивалентных нагрузок с учетом динамических коэффициентов;
– запас прочности;
– предел выносливости с учетом и .
Это расчетная формула на выносливость по допускаемым напряжениям.
Эквивалентной нагрузкой называется такая, действие которой на деталь в течении всего срока службы по своему эффекту равноценно действию всех фактических нагрузок за этот же период.
Расчет на выносливость производят по эквивалентным нагрузкам
, (.)
где – коэффициент приведения к эквивалентной нагрузке;
– номинальная грузоподъемность.
При подъеме краном постоянного груза , если груз изменяется от до равно вероятно . Для крюковых кранов ; для специальных металлургических кранов .
Если обозначить – срок службы крана в годах; – число часов работы крана в год; – число циклов работы крана в час, то можно записать количество нагружений крана за весь период его эксплуатации
(.)
В зависимости от режима работы крана и примут следующие значения
Таблица . – Срок службы и число часов работы кранов в зависимости от режима работы
|
Режим работы крана |
4К, 5К |
6К, 7К |
8К |
8К |
|
30 лет |
25 лет |
20 лет |
15 лет |
|
|
2500 час. |
5000 час. |
5000 час. |
>7000 час. |
Таким образом, при проектировании металлических конструкций необходимо:
а) подобрать размеры сечения основного металла и сварных швов надо так, чтобы рабочие напряжения были ниже придела выносливости;
б) при помощи конструктивных и технологических мероприятий максимально снижать концентрацию напряжений (у стыковых швов усталостная прочность больше, чем у угловых и т.д.).
Непрерывное стремление к снижению веса металлоконструкции кранов привела к тому, что были отмечены случаи создания таких конструкций, которые в результате обычных операций по разгону и торможению груза начинали совершать длительные медленно затухающие колебания. Они мешали нормальной эксплуатации кранов. При этом статические и динамические прогибы конструкции находились в обычных допустимых пределах. Явлению медленно затухающих колебаний способствовал и переход от клепаных конструкций к сварным, в отдельных случаях замена подшипников скольжения подшипниками качения. Такие медленно затухающие колебания отражаются неблагоприятно на самочувствии крановщика, особенно если при этом кабина совершает колебания большой амплитуды.
Затухающие упругие колебания происходят по закону экспоненты (рис. ).
Рисунок . – Затухающие упругие колебания по экспоненциальному закону.
Первоначальная амплитуда колебаний по истечению времени и совершения при – период собственных колебаний, равняется
, (.)
где – логарифмический декремент затухания, равный разности логарифмов двух последовательных амплитуд ();
– коэффициент затухания;
– период собственных колебаний;
– приведенная масса крана;
– коэффициент жесткости.
Из формулы находим время затухания колебаний
После логарифмирования имеем
Откуда
получаем
(.)
Так как время затухания зависит от первоначальной амплитуды колебаний , в формуле для получения больших значений следует принимать равным статическому прогибу от веса номинального груза.
Время затухания можно определить из условий:
а) уменьшение амплитуды до 5% первоначальной величины, т.е. при , тогда
(.)
б) уменьшение амплитуды до некоторой заданной величины , тогда
(.)
Допустимое время затухания колебаний зависит от типа крана и условий его эксплуатации. Коэффициент затухания может быть определен только экспериментальным путем. Наибольшее количество экспериментальных данных о затухании колебаний крановых конструкций имеется для мостовых и портальных кранов. Данные этих виброграмм нанесены в координатах и с помощью методов математической статистики для коэффициента получено выражение
, (.)
где – период собственных колебаний моста с тележкой без груза, расположенной в середине пролета выраженный в секундах.
Рисунок . – Период собственных затуханий от коэффициента затухания по Гохбергу М. М.
Формула получена по данным колебаний мостов после опускания номинального груза на землю. Виброграммы показывают, что логарифмический декремент затухания с практически достаточной точностью в процессе колебаний данной конструкции можно считать постоянной величиной, равной .
(.)
Тогда и .
С точки зрения эксплуатации наиболее существенными являются колебания не порожнего, а груженого крана. Рассмотрение колебаний крановых мостов при наличии груза на канатах показывает, что колебания второй частоты мало заметны и быстро затухают, после чего груз и конструкция совершают совместные колебания одной и той же частоты. Поэтому для груженного крана коэффициент затухания будет также определяться по формуле . Будет одинаковым и число колебаний у груженного и порожнего крана
, (.)
Так как ;
Время затухания колебаний порожнего моста (от до ) при уменьшении амплитуды до 5% первоначальной
(.)
Время затухания груженного моста с массой груза
(.)
где – период собственных колебаний моста с грузом;
– период собственных колебаний моста без груза.
При с. мосты не имеют длительных вертикальных колебаний.
Для груженого крана рекомендуется иметь с.
Подвижная нагрузка, состоящая из системы параллельных сосредоточенных сил, называется поездом. При перемещении поезда по балке непрерывно изменяются опорные реакции, изгибающие моменты, перерезывающие (поперечные) силы, прогибы и углы поворота сечения балки. Правильный расчет балки возможен лишь тогда, когда известен закон изменения внутренних сил.
Для выяснения этого закона балку сначала нагружают простейшей нагрузкой – безразмерным единичным грузом и определяют искомую величину ( и т.д.), возникшую в каком либо сечении балки, как функцию положения единичного груза. График, выражающий эту функцию, называется линией влияния или эндолюэнтной линией. После этого нетрудно перейти к действительной нагрузке.
При расчете элементов сооружений мы будем часто применять принцип независимости действия сил. Сущность этого принципа заключается в том, что какая-либо величина, например, прогиб или реакция, от действия группы сил может быть получена как сумма величин, найденных от действия каждой силы в отдельности. Прогиб в точке от сил и равен
, (.)
где ;
.
Рисунок . – Схема двухопорной балки с прогибом от двух сил и .
Опорные реакции. Расчет балки начинается с построения линий влияния опорных реакций и .
, (.)
, (.)
При ,
,
Рисунок . – Расчетная схема линий влияния опорных реакций от единичной силы .
Ордината , линии влияния численно равна опорной реакции , когда груз находится в точке, соответствующей по этой координате.
, (.)
, (.)
, (.)
, (.)
, (.)
При ,
,
Если , то ординаты и будут в раз больше (меньше), т.е. , .
В случае наличия нескольких грузов (сил) то, используя принцип независимости действия сил
(.)
(.)
Таким образом, линии влияния опорных реакций прямые.
Рисунок . – Расчетная схема линий влияния опорных реакций от системы сил.
Определим усилие, вызванное равномерной нагрузкой интенсивностью кг/м.
Рисунок . – Расчетная схема определения линии влияния опорных реакций от действия распределенной нагрузки.
Эту нагрузку можно рассматривать как бесконечное число близких сосредоточенных грузов, величиной . Поэтому усилие, вызываемое элементарной сосредоточенной силой, получим умножая ее на соответствующую ординату линии влияния, т.е. . Рассматривая всю распределенную нагрузку как сумму элементарных сосредоточенных сил, получим усилие
, (.)
Интеграл представляет собой площадь, ограниченную линией влияния в пределах нагрузки. Обозначим эту площадь через , тогда
, (.)
Таким образом, при равномерно распределенной нагрузке искомая величина определяется как произведение интенсивности нагрузки на площадь ограниченную линией влияния в пределах приложения распределенной нагрузки.
Изгибающий момент. Построим линии влияния изгибающего момента в каком-либо сечении на расстоянии от левой опоры . Когда единичный груз двигается справа от , то в левой части действует лишь одна сила – опорная реакция . Момент изгиба в этом сечении
, (.)
где
При ,
,
При положении груза слева от сечения
, (.)
где
При ,
,
т.е. опорная реакция умножается на число (постоян.), т.е. линии влияния прямые.
Когда груз находится над опорами, то и . Поэтому проводим построение следующим образом: откладываем вверх по вертикали по опорой отрезок , а под опорой – и соединяем и . Таким образом, линия влияния изгибающего момента состоит из двух пересекающихся прямых и . Где находится груз там и действует линия влияния. – величина изгибающего момента в сечении , когда груз на одной вертикали с . Таким образом ордината под грузом показывает в сечении при любом положении груза. Если сила находится в сечении , то
, (.)
, (.)
Рисунок . – К расчету линий влияния изгибающего момента.
Если на балку действует несколько сил, то изгибающий момент в сечении будет
, (.)
где – моменты в сечении от единичной силы, когда она находится соответственно над каждой из этих ординат. Ординаты линии влияния изгибающих моментов выражаются в единицах длины (см). При умножении этих ординат на величину фактической нагрузки в (кг) получим (). Линии влияния изгибающего момента дают возможность находить изгибающий момент в определенном сечении при всевозможных положениях подвижной нагрузки. В отличии от линии влияния, эпюра изгибающего момента, наоборот дает возможность находить в любом сечении при заданной неподвижной нагрузке. Если выпуклость балки направлена вниз то положительный, и наоборот .
Рисунок . – К расчету линий влияния изгибающего момента нескольких сил.
Поперечная сила (перерезывающая). Вопрос об определении наибольшей величины перерезывающей силы при расчете балок и ферм проще всего решается путем построения для нее линии влияния, которая строится на основе определения из курса Сопромат. Поперечная сила в сечении балки есть алгебраическая сумма проекций на ось «»-ов всех внешних сил, действующих на балку по одну сторону от рассматриваемого сечения.
Величина и знак поперечной силы в сечении балки изменяются в зависимости о положения подвижного груза относительно этого сечения.
При перемещении единичного груза слева от сечения уравнение поперечной силы для левой части балки на участке будет
, (.)
При ,
,
При перемещении единичного груза справа от сечения уравнение поперечной силы для правой части балки (уч. ) будет
(.)
При ,
,
Используя эти данные, можно построить линию влияния для перерезывающей силы в сечении . Физический смысл : поперечная сила в сечении будет , когда находится над этой ординатой.
Если , то .
Рисунок . – К расчету линий влияния поперечных сил единичного груза.
При приложении системы сил, то пользуясь принципом независимости действия сил нужно взять сумму
(.)
Рисунок . – К расчету линий влияния системы грузов поперечных сил
Наибольшая величина для рассматриваемого сечения определяется методом попыток. Нагрузки нужно располагать так, чтобы сумма ординат линий влияния была наибольшей.
При равномерно распределенной нагрузке, расположенной по всему пролету для определения перерезывающей силы в сечении , необходимо алгебраическую сумму площадей обоих участков линии влияния умножить на интенсивность нагрузки . При частичном загружении умножается н площадь линии влияния, находящейся под нагрузкой.
, (.)
где
Рисунок . – К расчету линий влияния поперечных сил от распределенной нагрузки по всей длине балки.
Рисунок . – К расчету линий влияния поперечных сил от распределенной нагрузки не по всей длине балки.
Требуется определить в сечении .
Момент в сечении
(.)
Рисунок . – К расчету максимального изгибающего момента для сечения от системы грузов.
Для отыскания возьмем первую производную по
, (.)
но , (.)
а , (.)
тогда
, (.)
Пусть , тогда
, (.)
То есть первая производная положительная. Значит величина возрастает. Далее систему грузов сместим так, чтобы груз перешел вправо от сечения
, (.)
где уже приняли другие значения, чем .
, (.)
Если , то величина убывает и для данного частного случая величина будет , когда груз окажется над сечением . В данном случае Р3 называется критическим грузом. Если критический груз находится над вершиной влияния (треугольной), то в данном сечении будет иметься .
Обозначим критический груз , тогда (рис. ) , .
– равнодействующая всех сил находящихся слева,
– равнодействующая всех сил находящихся справа,
тогда из () и () , т.е.
(.)
получено первое условие критического груза: левая погонная нагрузка больше правой погонной нагрузки.
Втрое условие критического груза
(.)
Таким образом, для нахождения для какого-либо сечения делаем следующие:
а) строим линию влияния для этого сечения;
б) попытками ищем критически груз. Он должен удовлетворят условиям () и ().
в) поставим критический груз над вершинами линий влияния и найдем . Может оказаться два критических груза, если нагрузка симметричная. Средняя погонная нагрузка должна быть больше на том участке, к которому причисляем .
На вертикали из . В проведенной через правую (или левую) опору, последовательно откладываем в некотором масштабе все грузы (силы), начиная с ближайшего (в нашем случае ). Если бы откладывали слева, то ближайшая сила . Соединяем точки и . Из сечения проводим линию параллельную . Точка пересечения с укажет критический груз. Если точка окажется на границе между двумя силами, тогда обе силы являются критическими.
Рассмотренные аналитический и графический методы определения справедливы лишь тогда, когда ни один из грузов не выходит за пределы балки. Если один из нескольких грузов выходит за пределы балки их нужно отбросить и искать среди оставшихся.
Рисунок . – К графическому расчету критической силы.
Снова ограничимся рассмотрением линии влияния треугольной формы. Критическим грузом здесь будет один из элементарных грузов . Применяя неравенства () () , получим
, (.)
, (.)
Рисунок . – К расчету критического груза сплошной распределенной нагрузки.
Пренебрегая бесконечно малыми величинами получим одно уравнение
, (.)
т.е. опасным положением нагрузки будет такое, при котором средние погонные нагрузки на левом и правом участках балки будут равны.
До сих пор мы изучали приемы определения опасного положения подвижной нагрузки для конкретного сечения и величины в этом сечении. Но для расчета конструкций необходимо определить, в каком сечении возникает так называемый абсолютный максимум изгибающего момента и какова его величина. Эта задача решается аналитически.
Метод основан на принципе попыток.
Пусть по балке перемещается поезд из любого числа грузов (для упрощения возьмем 2 груза), равнодействующая которых .
(.)
Пусть . Тогда
, (.)
, (.)
Аналогично
(.)
Изгибающий момент в сечении под колесом 1 , определим опорную реакцию
, (.)
, (.)
где а – расчетная схема;
б – эпюра изгибающего момента;
в – конструктивная схема моста крана
Рисунок . – К расчету абсолютного максимума изгибающего момента балки моста крана.
, (.)
При ,
,
Уравнение для есть парабола справедливая до точки (колесо 2 над опорой ).
Определим значение , при котором будет
, (.)
, (.)
т.е. середина крана должна находится между колесом 1 и равнодействующей . Максимальный момент под колесом 1
, (.)
, (.)
Аналогично получим максимальный момент под колесом 2
, (.)
где ,
т.е. также середина крана находится посредине между колесом 2 и равнодействующей .
В случае, если ; ,
(.)
при
Очевидно в балке под данным колесом возникает изгибающий момент тогда, когда это колесо и равнодействующая системы грузов располагаются симметрично по отношению к середине пролета (независимо от числа колес). Наибольшие значения из всех находится путем пробных подсчетов. Обычно это имеет место под колесом, соседним с равнодействующей .
Пример 1. Определим , при котором под грузом будет изгибающий момент.
Рисунок . – Расчетная схема действующей нагрузки на балку, к примеру 1.
кН,
Определим положение в системе грузов
м,
,
,
Момент под колесом 1
,
,
м,
м,
кН·м
Н·м.
Общая характеристика ферм. Фермами называют геометрически неизменяемую конструкцию, составленную из прямых стержней, концы которых соединены между собой шарнирно в узлах. При расчете ферм считают, что шарниры расположены на пересечении центральных осей стержней и лишены трения, а внешние силы приложены к узлам. При этом в стержнях возникают лишь продольные или растягивающие усилия и отсутствует изгиб.
При расчете брусьев работающих на поперечный изгиб нормальное напряжение определяется по формуле
, (.)
т.е. напряжение пропорционально изгибающему моменту , т.е. изменяется по длине балки, и пропорционально – расстоянию от исследуемого волокна до нейтрального слоя, т.е. изменяется по высоте балки.
Иная картина имеет место в стержнях конструкций, растягиваемых или сжимаемых постоянной силой
, (.)
т.е. напряжения во всех волокнах и во всех сечениях стержня равны и могут одновременно достигнуть предельных значений. Поэтому в целях максимального использования материала при проектировании сооружений рационально выбирать такие системы, в которых стержни подвергаются действию лишь осевых сил. Именно так работают фермы.
Примеры замены или уменьшения влияния изгиба путем введения элементов, работающих на растяжение или сжатие давно известны в практике: уменьшение изгиба мачты несущей парус, при помощи расчалок, крепящих мачту к корпусу корабля. При малейшем изгиб мачты расчалки растягиваются и препятствуют дальнейшему изгибу мачты.
Другой пример, подкосные мосты, где уменьшение изгиба горизонтальных брусьев достигается устройством подкосов.
Справа конструкция, элементы которой работают только на растяжение или сжатие.
Рисунок . – Схема подкосных мостов.
Область применения ферм чрезвычайно обширна и разнообразна: перекрытие промышленных зданий, ангары пролетом 120-150 м, мосты, шагающие экскаваторы, надшахтные копры, буровые вышки, телевизионные башни и т.д.
Действительные фермы значительно отличаются от идеальных, т.к. в них нет шарниров, а стержни фермы приварены или приклепаны в узлах. Геометрические оси стержней действительных ферм иногда не совпадают с центральными осями сечений, а силы приложены вне узлов. Замена действительной фермы ее расчетной, идеализированной схемой значительно упрощает расчет, но делает его приближенным. Однако, для практических целей это вполне допустимо. Основное требование предъявляемое к фермам, является требование их геометрической неизменяемости.
Метод вырезания узлов. Этим способом можно пользоваться только тогда, когда в вырезанный узел входит не более чем два неизвестных усилия. Способ заключается в том, что мысленно вырезают отдельные узлы фермы, прикладывают в месте разреза неизвестные внутренние усилия, предварительно считая их растягивающими, а затем определяют их из уравнений статики
; , (.)
Для определения усилия в стержнях всей фермы можно составить уравнений статики, где число узлов в ферме. Если исключить подлежащие определению три опорные реакции, то для определения усилия в стержнях остается уравнений, что равно числу необходимых стержней для геометрической неизменяемости фермы
(.)
Если число стержней фермы больше , то она становится статически неопределимой.
Расчет простейших ферм рекомендуется вести в таком порядке:
определить опорные реакции из условия равновесия всей фермы;
вырезать узел, в котором сходятся лишь два стержня;
определить неизвестные усилия из уравнения (); далее последовательно вырезать соседние узлы, в которых сходятся не более двух неизвестных усилий;
определить эти усилия из уравнения ().
В силу симметрии фермы и нагрузки опорные реакции
(.)
Рисунок . – Расчетная схема ферм.
В общем случае опорные реакции находим из уравнений ; ; .
Вырезаем узел 1 (одну из осей выбираем к ).
Рисунок . – Узел 1.
, (.)
, (.)
, (.)
Знак «+» указывает на то, что направление усилия выбрано правильно. Далее.
(.)
(.)
(.)
Знак «-» указывает на то, что стержень не растянут, а сжат (в узле 2 усилие будет направлено к узлу).
Вырежем узел 2
Рисунок . – Узел 2.
, (.)
, (.)
, (.)
, (.)
(.)
(.)
Оба стержня сжаты.
Последовательно переходя от узла к узлу и поступая аналогичным образом, можно определить усилия во всех стержнях фермы. Если в каком либо стержне , то он нерабочий, берется из конструктивных соображений.
Способ вырезания узлов оказывается неудобным, если требуется определить усилие в каком-либо отдельном стержне. Это неудобство устраняется при помощи способа сечений. Рассекают ферму на две части так, чтобы в разрез попало не более трех стержней с неизвестными усилиями, причем одно из этих усилий является неизвестным искомым. Действие отброшенной части фермы заменяют неизвестными усилиями, направляя их предварительно от узла, т.е. принимают неизвестные усилия растягивающими. Затем для рассматриваемой части фермы составляют одно из 3Х уравнений равновесия
, , .
Уравнение выбирают такое, куда входила бы только одна интересующая нас неизвестная сила. Если две другие неизвестные пересекаются в одной точке, то берут момент всех сил относительно этой точки, которую называют моментной точкой (точка – – Риттера).
Рассмотрим ферму с параллельными поясами и раскосной решеткой. Ферма и нагрузка симметричные, поэтому
, (.)
Для определения усилия проводим сечение . В него попадают и два других неизвестных усилия и .
Рисунок . – Расчетная схема фермы с параллельными поясами и раскосной решеткой.
Удалив правую часть фермы, к левой прикладываем растягивающие силы и составляем уравнение моментов для левой части фермы относительно точки Риттера (рис. ).
, (.)
Откуда (стержень сжат).
Рисунок . – Сечение I.
Для определения усилия в панели нижнего пояса составим уравнение моментов относительно точки (рис. ).
, (.)
Откуда (стержень растянут).
Однако не всегда возможно выбрать точку Риттера, а значит и составить уравнение моментов. Так для определения следовало бы точку Риттера выбрать на пересечении стержней и , но они параллельны. Тогда (рис. )
, (.)
(.)
Стержень растянут.
Рисунок . – Сечение II.
Точно также следует поступать при определении усилия в стойке (сечение II). Составим уравнение равновесия по рис.
(.)
(.)
Для определения удобно вырезать узел и спроектировать силы на (рис. 11.8).
Рисунок . – Узел 4-5-20.
, (.)
, (.)
Стержень сжат.
Рассмотрим ферму консольного крана, нагруженного собственным весом.
Рисунок 11.9 – Расчетная схема фермы консольного крана, а– расчетная схема; б – диаграмма
Воспользуемся положением статики, что три взаимно-уравновешивающие силы пересекаются в одной точке. Обозначим все внешние и внутренние силы, и площади, ограниченные линиями действия соседних сил. Эти площади называются полями. Каждую силу (внешнюю и внутреннюю) обозначим двумя буквами (ab, bc …), соответствующими обозначению двух полей, разграниченных этой силой. После определения опорных реакций, начинаем построение диаграммы. Вычерчиваем в определенном масштабе замкнутого многоугольника внешних сил (abcdefa), причем откладывая их последовательно, обходя ферму по часовой стрелке. Затем приступаем к последовательному вырезанию узлов, придерживаясь (указанного) привала не более двух неизвестных усилий. Начиная с известных сил, откладываем последовательно все силы, сходящиеся в узле, в таком порядке и таком масштабе, в каком был построен многоугольник сил внешних. Однако, многоугольники строятся не раздельно, а последовательно, пристраивая их к многоугольнику внешних сил; при этом окажется, что некоторые силы уже отложены ранее.
На многоугольнике внешних сил следует показать направление векторов, а направление внутренних сил на диаграмме показывать не следует т.к. каждая из них встречается дважды и различно направлена. Зато следует показать стрелками направление внутренних усилий на стержнях рассматриваемого узла фермы. Если стрелки окажутся, направлены от узла к середине, то стержень растянут, если от середины к узлу, – то сжат.
Вырезав узел I, начинаем построение диаграммы с известной силы ab (она уже отложена на многоугольнике внешних сил), затем обходим узел по часовой стрелке и откладываем на диаграмме линии, параллельные усилиям в стержнях bg и ga. Получается замкнутый треугольник abg. Двигаясь по контуру треугольника abg, находим, усилие bg направлено от узла I, усилие ga к узлу I. Отметив направление усилий в узле I, сразу же отмечаем направление усилий этих же стержней в узлах II и III, где стрелки должны быть направлены в противоположную сторону.
Точно так же поступаем при построении многоугольника сил для груза II и последующих. Здесь g и h совпадают, значит, усилие в стержнях ag и ha равны, а усилие gh равно нулю.
Диаграмма усилий для мостового крана показана на рисунке 11.10. Вследствие симметрии фермы и нагрузки достаточно построить только часть (половину) диаграммы, например только для левой части фермы.
Рисунок 11.10 – Расчетная схема фермы мостового крана. а – расчетная схема; б – диаграмма
Для изготовления металлических конструкций кранов применяется горячекатаная сталь обыкновенного качества ДСТУ 2651-94 и низколегированные стали марок 10Г2С1, 15ХСНД, 10ХСНД, 09Г2С (ГОСТ 19281-89).
В зависимости от назначения и гарантируемых характеристик сталь обыкновенного качества подразделяется на три группы: группа А – поставляется по механическим свойствам, группа Б – по химическому составу, группа В – по механическим свойствам и по химическому составу.
Крановые металлоконструкции подвергаются воздействию динамических переменных нагрузок и часто работают при низкой температуре (до -40…50 0С). Поэтому материал металлоконструкций должен быть однородным по структуре и химическому составу, а также обладать высокой прочностью при достаточной пластичности (вязкости). Так как крановые конструкции изготавливаются обычно сварными, то материал должен обладать способностью хорошо свариваться.
Перечисленным требованиям в наибольшей степени удовлетворяет мартеновская и конверторная сталь спокойной плавки, поставляемая по группе В. Несущие элементы конструкции изготавливают из стали марки ВМСт.3сп или ВКСт.3сп другие элементы крановых конструкций могут изготавливаться из кипящей стали марки ВМСт.3кп или ВКСт.3кп с ограниченным содержанием серы .
Механические свойства стали ВМСт.3сп и ВКСт.3сп (малоуглеродистая ), обладающая довольно высоким пределом прочности МПа и пределом текучести МПа при значительной пластичности (относительной удлинение при разрыве ).
Для изготовления кранов большой грузоподъемности в целях уменьшения собственного веса целесообразно применять низколегированные стали. Эти стали значительно дороже, чем Ст.3, но их пределы прочности МПа, и текучести МПа значительно выше (относительное удлинение ).
В условиях металлургического цеха стальные конструкции подвергаются значительному нагреву. Воздействие высоких температур ухудшает механические свойства стали. Так, при повышении температуры до 250 0С пластические свойства стали понижаются: падает удлинение и растет предел прочности . При дальнейшем повышении температуры непрерывно уменьшается предел прочности и предел текучести . Прочность малоуглеродистой стали по существу исчерпывается при 700 0С.
Понижение пластичности стали при повышении температуры до 250 0С неопасно при статической нагрузке. Но при динамической нагрузке способствует появлению трещин, особенно в местах концентрации напряжений.
При температуре 400 0С и выше опасна и статическая нагрузка. При длительном действии нагрузки при этих температурах имеет место ползучесть, т.е. непрерывное возрастание пластических деформаций, которые могут вывести конструкцию из строя.
Алюминиевые сплавы для изготовления крановых металлоконструкций не нашли еще широкого применения. Но они в дальнейшем будут применяться чаще, т.к. в этом случае вес металлоконструкций снижается на 40…60% (). Алюминиевые сплавы имеют высокую прочность, не уступающую Ст.3 и хорошие антикоррозийные свойства.
Рисунок 12. – Диаграмма механических свойств стали.
Недостатком алюминиевых сплавов является низкий модуль упругости (68670 МПа, у стали 206010 МПа). Это сказывается на несущей способности сжатых стержней.
Кроме в алюминиевые сплавы входят , , , , и т.д. Д16Т и Д1Т – дуралюмины (сплав и , , ). МПа, , . Эти сплавы наиболее дешевые, но не свариваются. Конструкции из них склепываются.
Сплавы и из , и . Конструкции из этих сплавов можно сварить. Механические свойства МПа, МПа, .
Мосты мостовых кранов общего назначения весьма разнообразны по конструкции. Металлических конструкций главных балок моста (смотри рис. ) разделяют на решетчатые, безраскосные, коробчатые и рамные. Решетчатые обладают меньшей массой и высотой, достаточной жесткостью. Но отличаются большой трудоемкостью изготовления, более низким сопротивлением усталости и невозможностью применения выкотных колес.
Безраскостные конструкции более просты в изготовлении но обладают повышенной массой и пониженной жесткостью.
Коробчатые конструкции крановых мостов имеют меньшую трудоемкость изготовления в сравнении с решетчатыми, менюшую общую высоту, более высоко сопротивление усталости, возможность применения выконтых колес но обладают большей массой.
Рамные конструкции, по данным УЗТМ, обеспечивают значительное снижение трудоемкости изготовления.
Рисунок 12. – Типы сечений конструкций мостов мостовых кранов общего назначения. а, б – решетчатые конструкции; в – безраскосные конструкции; г, д – коробчатые конструкции; е, ж, з – рамные конструкции.
Составной называется балка изготовленная из листов и прокатных профилей, соединенных между собой сваркой или заклепками. Применяются в основном сварные балки [9].
1 – основная диафрагма; 2– дополнительная диафрагма; 3 – накладка; 4 – подрельсовая балка
Рисунок 12. – Сечение составных балок.
Решающие влияние на прочность, жесткость и экономичность составных балок оказывает высота сечения.
Оптимальная высота составной балки наименьшего веса может быть определена так
, (12.)
где для сварных балок постоянного сечения, для сварных балок переменного сечения, для клепанных балок постоянного сечения, для клепанных балок переменного сечения;
– требуемый момент сопротивления сечению балки равный
, (12.)
– толщина вершин стенки.
Для двухстенчатой балки коробчатого сечения . Увеличение высоты балки сверх оптимальной нежелательно, т.к. это вызывает увеличение веса балки и снижает ее устойчивость. Поэтому оптимальную высоту следует принимать за максимальную.
Статический прогиб в середине моста от веса груза
, (12.)
Используют также формулу
, (12.4)
где – наибольший изгибающий момент от статическими действующей подвижной нагрузки;
– момент балки в середине пролета.
По данным ВНИИПТМаш следует принимать:
а) при отсутствии вспомогательных ферм
, , (12.)
б) при наличии вспомогательных ферм
, (12.)
Толщину вертикальных листов коробчатых балок рекомендуется принимать по табл. 12.1.
Таблица 12. – Зависимость толщины вертикальных листов коробчатых балок от грузоподъемности
|
Q т |
30…75 |
75…200 |
||
|
6 |
8 |
10 |
12 |
1 – основные диафрагмы; 2 – дополнительные диафрагмы.
Рисунок 12. – Схема моста мостового крана.
Толщину верхних сжатых поясных листов можно приближенно определить
, (12.)
где 1.2 – учитывает работу верхнего пояса на линейный изгиб. Должно соблюдаться условие
, (12.)
В тяжелых кранах (см. рис. 12.3 в) для разгрузки рельсов верхнего листа ставится подрельсовая двутавровая балка. При этом основные диафрагмы усиливаются по рельсом листовыми накладками «3», дополнительные диафрагмы не ставятся. Подрельсовая балка 4 иногда приваривается к верхнему листу и вводится в расчетное сечение балки. Центр тяжести сечения главных балок смещен вверх, поэтому моменты сопротивления сечения
;, (12.)
Нормальное напряжение для нижних волокон
, (.)
для верхних волокон
, (12.)
где и – наибольшие изгибающие моменты от вертикальной и горизонтальной нагрузок;
– момент сопротивления сечения моста крана относительно оси ;
– напряжение от местного изгиба верхнего поясного листа. При определении следует учесть совместный изгиб верхнего листа и рельса, а также подрельсовой балки, если такая имеется.
, (12.)
где – наибольшее давление ходового колеса;
– расстояние между диафрагмами;
– момент инерции поперечного сечения рельса.
Напомним, что
, (12.)
аналогично , (12.)
где – база тележки при ;
– сосредоточенная инерционная горизонтальная нагрузка;
, (12.)
где – соответственно ускорение свободного падения и ускорение, возникающие в период не установившегося движения механизмов;
– вес тележки.
рассчитывается из условия совместности деформаций рельса и поясного листа.
В сопромате . – лист, – рельс.
, (12.)
Т.к. , , то
, (12.)
При
, (12.)
Поэтому
, (12.)
где – момент действующий на поясной лист;
– момент инерции поясного листа относительно его оси.
Поэтому напряжение в поясном листе вдоль балки
, (12.)
где
Т.к. момент действующий на рельс как в неразрезной балке , то
, (12.)
Сварные соединения.
Основной вид соединения стальных конструкций подъемно- транспортных машин — сварные. Лишь для монтажа соединений сварка часто малоудобная и заменяется болтовыми соединениями. Заклепочные соединения применяются в настоящие время редко.
Сварные швы встык, воспринимающие продольные силы и имеющие расчетное сопротивление наплавленного металла такое же, как у материала свариваемых элементов, должны выполнятся прямыми с полным проваром и выводом концов шва за пределы стыка (на подкладки); такие швы считаются равнопрочными с основным металлом и не требуют проверки расчетом. При применении в стыковых швах наплавляемого металла, расчетное сопротивление которого ниже, чем у свариваемых элементов, швы могут выполнятся прямыми или косыми (рисунок а; а-а обозначает направление, по которому развивается усталостная трещина) [8]. Соединение прямым стыковым швом, перпендикулярным к осевому усилию , в этом случае неровно прочно целому элементу, равно прочным будет косой шов, направленный по определенным углом () к осевому усилию. Однако применение косых швов в поясах и стенках балок не рекомендуется [13].
Расчет прямых швов встык на прочность производится по формуле
, (12.)
где – расчетное усилие;
– расчетная длина шва, равная его полной длине в случае вывода концов за пределы стыка, в ином случае — за вычетом участков в конце и начале шва общей длиной 10 мм;
– толщина шва, равная толщине стыкуемых листов, а при разной толщины толщина шва, принимается равной толщине наиболее тонкого из листов;
– расчетное сопротивление шва встык сжатию или растяжению.
а – стыковой шов; б – угловой шов; 1 – лобовой шов; 2 – фланговой шов.
Рисунок 12. – Сварные соединения
Стыковые соединения, работающие на изгиб, рассчитываются по общим формулам для изгибаемых сечений.
Стыковые соединения, испытывающие одновременно действие нормальных и срезывающих напряжений, проверяются по формуле
, (12.)
где и – нормальное напряжение в сварном соединении по двум взаимно перпендикулярным направлениям;
– напряжение в сварном соединении от среза;
– расчетное сопротивление сварного соединения встык растяжению.
При работе в условия переменных напряжений при нормальном качестве стыкового шва усталостная трещина развивается по основному металлу; для прямого стыкового шва — вдоль его границы; для косого — от начала шва перпендикулярно к оси растяжения элемента. Поэтому, стыковые швы, удовлетворяющие условию прочности, удовлетворяют одновременно и условию выносливости. Усталостная трещина развивается по шву только при наличии дефектов в сварном шве.
Результаты исследований сопротивления усталости сварных стыковых соединений стальных труб показывают, что использование заточек при стыковании труб для их центрирования не допустимо, так как с внутренней стороны трубы остается щель Г-образного сечения, которая вызывает высокую концентрацию напряжений в корне шва. Стыковое соединение труб рекомендуется осуществлять с помощью плотно пригнанного подкладного кольца; при этом значение эффективного коэффициента концентрации и близко к обычным значениям К для стыковых соединений.
Среди всех конструкций сварных соединений соединения стыковым швом обладают наилучшим сопротивлением усталости.
Поэтому краны рассчитываемые с учетом явлений усталости, как правило, конструируются в листовом исполнении, базирующемся на стыковых швах. Ферменные конструкции, базирующиеся на угловых швах, для этих кранов не рекомендуются.
Соединения с угловыми швами (рис. 12.5 б) при работе на осевую продольную силу проверяются на срез по формуле
, (12.)
где – расчетная высота сечения шва, принимаемая равной катету вписанного в сечение углового шва равнобедренного треугольника, ограниченная из технологических соображений, как по минимуму, так и по максимуму;
– коэффициент, принимаемый в зависимости от вида сварки, для однопроходной автоматической сварки , для ручной — ;
– расчетное сопротивление углового шва.
При расчете соединений с угловыми швами не по действующим нагрузкам, а из условий равнопрочности соединения с сечением прикрепляемого элемента площадью или при наличии отверстия площадью наибольшее допускаемое усилие, если элемент растянут,
, (12.)
а если сжат, то
, (12.)
при этом, если , для расчета сжатых элементов надо пользоваться формулой для растянутых элементов [13].
Сварные соединения, работающие на изгиб (рис. ), рассчитываются по общим формулам для изгибаемых сечений. При этом для соединений встык надо различать два случая: 1) присоединение выполнено с проваром на всю толщину стенки, т.е. стыковым швом; 2) присоединение выполнено угловыми швами. При одновременном действии в одном и том же сечении углового шва напряжений среза в двух направлениях расчет производится на равнодействующую этих напряжений.
Рисунок 12. – Сварные соединения, воспринимающие момент и поперечную силу.
Усталостные испытания сварных швов для конструкций присоединения как лобовыми, так и фланговыми швами показывают, что пределы выносливости на срез сварных швов при симметричном и отнулевом циклах примерно равны пределам выносливости присоединяемых элементов и при тех же циклах, т.е. для равнопрочности площадь среза сварных швов должна быть равна площади сечения присоединяемых элементов.
Лобовые швы подобно стыковым пересекают силовой поток нормально к направлению. При плавном переходе от шва к основному металлу соединение лобовыми швами может создавать концентрацию напряжений, близкую к вызываемой стыковым соединением.
Соединение фланговыми швами дают наиболее высокие эффективные коэффициенты концентрации, что объясняется сосредоточенностью передачи усилий и неравномерностью фланговых швов по длине. Зачистка концов фланговых швов практически не уменьшает значение эффективного коэффициента концентрации, и выполнение её нецелесообразно.
Болтовые и заклепочные соединения
В стальных конструкциях применяются точеные (чистые) болты из углеродистых сталей, плотно входящие в отверстие, и высокопрочные болты из легированных сталей, входящие в отверстие с зазором. В соединении на точеных болтах усилие передается телам болтов, а в соединениях на высокопрочных болтах — силами трения, возникающими по соприкасающимся плоскостям элементов от натяжения болтов. В настоящие время для особо ответственных монтажных соединений следует применять высокопрочные болты.
По принятому условному способу расчета болтовых и заклепочных соединений точеные болты и заклепки рассчитываются:
на срез
, (12.)
на смятие
, (12.)
на растяжение
, (12.)
где – расчетные продольные силы, равномерно распределяемые между болтами и заклепками;
– число болтов или заклепок в соединении;
– число рабочих срезов одного болта или заклепки;
– наружный диаметр стержня болта или диаметр отверстия заклепки;
– внутренний диаметр резьбы болта;
– наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении.
Монтажные соединения на высокопрочных болтах рассчитываются в предположении передачи действующих усилий посредством трения, возникающего по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов при натяжении болтов. Болты ставятся в отверстие с зазором 2-3 мм, благодаря чему значительно снижается трудоемкость изготовления монтажных соединений по сравнению с соединениями на точеных болта, ставящихся в рассверленные отверстия в собранных элементах. Для создания контролируемого натяжения высокопрочных болтов применяются динамометрические ключи. Осевое усилие натяжения высокопрочных болтов принимается в зависимости от механических свойств болтов после их термической обработки и определяется по формуле
, (12.)
где – нормальное значение временного сопротивления разрыву стали высокопрочных болтов после термической обработки в готовом изделии;
– площадь сечения болта нетто (по резьбе);
– обобщенный коэффициент условий работы, перегрузки и надежности материалу.
Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждой поверхностью трения соединяемых элементов, стянутых одним высокопрочным болтом, определяется по формуле
, (12.)
где – коэффициент трения зависящий от способа предварительной очистки соединяемых поверхностей;
– коэффициент условий работы болтового соединения, учитывает возможность уменьшения натяжения болта, вызываемого неточностью затяжки, обмятием поверхностей контактов и нарезки болта, поперечными деформациями пакета при его растяжении.
Усталостные разрушения соединений на высокопрочных болтах происходят по соединяемым элементам вдоль границы накладок, так как передача усилий от одного элемента к другому происходит не через тела болтов, а по площади контакта сдвигаемых элементов.
Задача о распределении усилий между точеными (чистыми) болтами (заклепками) в стыковом соединении, работающем на изгиб, от момента, действующего а плоскости соединения, статически не определима, так как имеет только одно уравнение статики. Простейшее оправданное практикой допущение для стыков, высота накладки которая больше её ширины, заключается в том, что усилие в горизонтальных рядах по высоте балки принимаются изменяющимися по линейному закону (рис. 12.7). Это допущение позволяет составить необходимое количество дополнительных уравнений. Если – изгибающий момент, действующий на соединение стенки балки, то
;
; ;
,
откуда
(12.)
Рисунок 12. – Схема работы болтового (заклепочного) соединения, воспринимающего изгибающий момент.
Принимаем что усилие между болтами (заклепками) одного ряда определяется равномерно, находим усилие на один болт . Если имеется поперечная сила , то ее считают равномерно распределенной между всеми болтами, и равнодействующая усилий, приходящаяся на один болт крайнего ряда
(12.)
Аналогично, если на соединение кроме изгибающего момента действует продольная сила , равнодействующая усилий, приходящаяся на один болт крайнего ряда,
(12.)
Монтажные стыки коробчатых конструкций часто выполняют в виде фланцевых болтовых [5] соединений, обработанных по кондукторам, что обеспечивает взаимозаменяемость отдельных частей и целесообразно при серийном изготовлении конструкций. При этом часто болты из стали 40 ставятся в отверстие с зазором в несколько миллиметров, а в два точно и чисто обработанных отверстия ставятся штифты. Исследованиями установлено, что от внешней нагрузки в болтах можно принимать линейный закон распределения усилий в предположении, что фланцы абсолютно жесткие и что раскрытие стыка будет происходить относительно осей поясов балки (оси х1 и у1 на рис. 12.8). Тогда если на стык действует продольная растягивающая сила и изгибающие моменты, перпендикулярные к плоскости стыка, и , напряжение в болтах от внешней нагрузки определяется зависимостью
(12.)
где – площадь сечения по резьбе всех болтов стыка;
, – моменты инерции сечений болтов стыка относительно осей и .
Рисунок 12. – Болтовое фланцевое соединение.
Чтобы исключить раскрытие («дышание») стыка при действии переменных нагрузок в процессе работы крана, необходимо болты предварительно затянуть до напряжения в них, превышающих напряжения от внешней нагрузки в раза (меньшие значения при контролируемой затяжке). При действии постоянных нагрузок . Тогда, учитывая коэффициентом некоторую неравномерность в распределении напряжений в болтах по ширине фланца, суммарные расчетные напряжения растяжения болта можно определить по формуле
, (12.)
где – коэффициент запаса.
Меньшие значения можно принять для внутренних фланцев (рис. 12.8). Если продольная сила сжимающая, она передается через торцы фланцев и болты не нагружает. При наличии перерезывающей силы она должна восприниматься штифтами или другими специальными устройствами. Если болтовые фланцевые соединения осуществляют без механической обработки фланцев по кондукторам, то следует применять высокопрочные болты. Такое соединение целесообразно при индивидуальном изготовлении.
Шарнирные соединения
Шарниры неподвижных или редко поворачивающихся соединений отдельных частей стальных конструкций осуществляются на осях. На рис. 12.9 показана расчетная схема листовой проушины. Наибольшие напряжения возникают по сечению 1—1 на внутренним и по сечению 2—2 на наружном волокнах. Наибольшие напряжения, имеющие место в сечении 1—1 проушины толщиной , можно определять в зависимости от номинальных напряжений по формуле
, (12.)
где – коэффициент концентрации напряжений зависит от угла контакта и размеров проушины .
Рисунок 12. – Схема распределения напряжений при расчете проушин.
Для осей крановых стальных конструкций характерны малые углы . В этом случае при изменении от 1.5 до 3.5 значение . При больших углах , вплоть до , значение уменьшаются.
При расчете проушин можно принимать наибольшие напряжения равными приделу пропорциональности, так как они возникают лишь в одном крайнем волокне, т.е. иметь .
Для учета явлений усталости за отсутствием соответствующих экспериментальных данных в первом приближении можно использовать результаты испытаний образцов с отверстиями при симметричном цикле в условиях растяжения-сжатия. При коэффициент концентрации напряжений в упругой области (по отношению к сечению нетто), а эффективный коэффициент концентрации (для стали Ст3). Введем коэффициент и примем для проушины такое же его значение. Тогда для проушины, имеющей , значение .
При закреплении осей в листах последние проверяются на смятие (сжатие) по диаметральной площади по формуле
, (12.)
где – толщина сминаемых частей.
Шарниры со свободным касанием (по линии или в точке): цилиндр или сфера с плоскостью, два цилиндра по образующей, две сферы (выпуклая и вогнутая) проверяются на контактные напряжения. Как для вращающихся, так и для неподвижных осей широко применяются подшипники качения.
Пример 2. Определить напряжение в главной балке моста в середине пролета при первой комбинации нагрузок и прогиб балки при следующих данных кН; м; м; М/МИН; режим работы С. Здесь – пролет; – база тележки; – скорость крана.
Постоянная равномерно распределенная нагрузка на главную балку: кН/М.
Сечение балки в середине пролета показано на рис. .
Так как скорость передвижения моста М/СЕК, принимаем поправочный коэффициент . Следовательно, расчетная постоянная вертикальная нагрузка
,
При среднем режиме эксплуатации поправочный коэффициент .
Предполагаем, что нагрузка от веса груза распределена между четырьмя ходовыми колесами тележки равномерно.
Рисунок 12. – Расчетное сечение балки, к примеру 2.
Вес тележки принимаем Кн.
Откуда т,
кН,
Следовательно, расчетная подвижная вертикальная нагрузка
кН,
где – коэффициент, учитывающий влияние вертикальных сил инерции при разгоне и торможении. Легкий режим работы ; средний режим работы ; тяжелый режим работы . Расчетные максимальные изгибающие моменты, действующие на балку в вертикальной плоскости от действия расчетной постоянной вертикальной нагрузки
кН·м,
От действия расчетной подвижной вертикальной нагрузки
, (12.39)
где – коэффициент, зависящий от отношения и от распределения давления ходовых колес тележки на рельсы, к.т. в
данном расчете принято , то при ; . Откуда кН·м,
Таблица12. – Значение коэффициента при
|
Показатели |
Числовые значения |
||||||||||
|
0.01 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
|
|
0.5 |
0.48 |
0.45 |
0.43 |
0.4 |
0.38 |
0.36 |
0.33 |
0.3 |
0.28 |
0.25 |
Таблица 12. – Значение коэффициента при разных давлениях ходовых колес тележки .
|
Отношение |
|||||||||
|
1.1 |
1.15 |
1.2 |
1.25 |
1.3 |
1.35 |
1.4 |
1.45 |
1.5 |
|
|
Значение |
|||||||||
|
0.1 |
0.475 |
0.488 |
0.5 |
0.513 |
0.525 |
0.538 |
0.55 |
0.563 |
0.575 |
|
0.15 |
0.45 |
0.465 |
0.475 |
0.488 |
0.5 |
0.513 |
0.525 |
0.538 |
0.55 |
|
0.2 |
0.425 |
0.437 |
0.45 |
0.463 |
0.475 |
0.488 |
0.5 |
0.513 |
0.525 |
|
0.25 |
0.4 |
0.413 |
0.425 |
0.438 |
0.45 |
0.463 |
0.475 |
0.488 |
0.5 |
|
0.3 |
0.375 |
0.388 |
0.4 |
0.413 |
0.425 |
0.438 |
0.45 |
0.463 |
0.475 |
|
0.35 |
0.35 |
0.365 |
0.375 |
0.388 |
0.4 |
0.413 |
0.425 |
0.438 |
0.45 |
|
0.4 |
0.325 |
0.338 |
0.35 |
0.363 |
0.375 |
0.388 |
0.4 |
0.413 |
0.425 |
|
0.45 |
0.3 |
0.315 |
0.325 |
0.338 |
0.35 |
0.363 |
0.375 |
0.388 |
0.4 |
|
0.5 |
0.275 |
0.288 |
0.3 |
0.313 |
0.325 |
0.338 |
0.35 |
0.363 |
0.375 |
Суммарный расчетный изгибающий момент действия вертикальной расчетной нагрузки
кН·м,
Площадь сечения балки
см2,
Статический момент сечения относительно a—a
см3,
Расстояние от центра тяжести сечения до a—a
см, (12.40)
Момент инерции сечения относительно оси x—x
см4,
При указанных на рис. 12.10 размерах сечения
,
,
,
,
Момент сопротивления сечения относительно оси х—х
для нижней кромки
см3,
для верхней кромки
см3,
Напряжение изгиба в балке (при первой комбинации нагрузок)
у нижней кромки (растяжение)
МПа,
у верхней кромки (сжатие)
МПа,
Допускаемое напряжение (для первой комбинации нагрузок) для стали 3 МПа.
При определении прогиба необходимо учитывать только подвижную нагрузку без поправочного коэффициента . Давление ходового колеса без учета
кН,
Прогиб главной балки в середине пролета
см3,
Откуда
, (12.41)
Таким образом, напряжение в балке и прогиб получились значительно ниже допускаемых. Можно уменьшить и балки.
Пример 3. Определить напряжения в основных элементах главной фермы моста мостового крана от вертикальных нагрузок и прогиб фермы при следующих данных: кН, м, м, (база тележки), скорость передвижения моста М/МИН, постоянно распределенная нагрузка кН/М, м, – высота фермы.
Схема главной фермы показана на рис. 12.11 а, сечение верхнего пояса на рис.12.11 б и сечение нижнего пояса на рис. в.
Т.к. скорость передвижения моста: М/С принимаем поправочный коэффициент .
Следовательно, расчетная постоянная вертикальная нагрузка
кН/М,
При среднем режиме эксплуатации поправочный коэффициент .
Принимаем вес тележки кН и предполагаем, что нагрузка от веса тележки и веса груза распределяется между четырьмя ходовыми колесами тележки равномерно. Таким образом
т,
т,
Следовательно, давление ходового колеса тележки
т,
Расчетная подвижная вертикальная нагрузка
т,
Максимальное расчетное усилие в сжатом (растянутом) поясе фермы от расчетной постоянной нагрузки
,
При м. и м. .
Рисунок 12. – Расчетная схема, к примеру, 3. а – схема главной фермы; б – сечение верхнего пояса; в – сечение нижнего пояса.
Откуда
кН, ( 12.42)
Максимальное расчетное усилие в сжатом (растянутом) поясе фермы от расчетной подвижной нагрузки
(12.43)
При равных давлениях ходовых колес тележки (табл. 14.2)
и .
Откуда
кН, (12.44)
Расчетное суммарное усилие в сжатом (растянутом) поясе фермы
кН, (12.45)
Максимальный изгибающий панельный момент в верхнем поясе приближенно
кН·м, (12.46)
и более точно при ; ;
кН·м, (12.47)
Максимальный изгибающий опорный момент в верхнем поясе
кН·м, (12.48)
Ординаты линии влияния: ; ; площадь линии влияния: .
Максимальное усилие в раскосе
кН,
Максимальное усилие в стойке
кН, (12.49)
Верхний пояс. Площадь сечения верхнего пояса см2.
Момент инерции сечения относительно оси х—х см2.
Момент сопротивления сечения относительно оси х—х
см3, (12.50)
см3, (12.51)
Максимальное нормальное напряжение в крайнем сжатом волокне на опоре панели
МПа, (12.52)
Максимальное нормальное напряжение в крайне сжатом волокне на опоре панели
МПа, (12.53)
При проверке верхнего пояса на устойчивость (в плоскости действия момента) нужно учитывать продольный изгиб. Для этого, прежде всего, нужно определить радиус инерции сечения относительно оси х—х
см, (12.54)
гибкость верхнего пояса
, (12.55)
Для стали марки Ст.3 при , . Следовательно, максимальное нормальное напряжение в пролете панели
(12.56)
Нижний пояс. Площадь сечения нижнего пояса см2.
Минимальный радиус инерции сечения см; расчетная длина стержня м; м; гибкость стержня
, (12.57)
Максимальное нормальное напряжение
МПа, (12.58)
Раскос. Максимальное сжимающие усилие в раскосе т; геометрическая длина элемента м.
Расчетная длина стержня
при изгибе из плоскости фермы
м, (12.59)
при изгибе в плоскости фермы
м, (12.60)
Раскос состоит из двух уголков . Площадь сечения см2. минимальный радиус инерции .
Гибкость элемента
(12.61)
Для стали марки Ст.3 при , .
Максимальные напряжения сжатия при продольном изгибе
МПа, (12.62)
Максимальные сжимающие усилия в стойке т. Геометрическая длинна стержня м.
Сечение состоит из двух уголков . Площадь сечения стержня см2, минимальный радиус инерции см. Расчетная длина стержня м. гибкость стержня . Для стали марки Ст.3 при .
Стойка. Максимальное напряжение сжатия при продольном изгибе
МПа, (12.63)
Прогиб главной фермы в середине пролета
см, (12.64)
Откуда
, (12.65)
Таким образом, максимальное напряжение в элементах фермы и прогиб фермы получились меньше допускаемых значений.
. Малоуглеродистые стали для конструкций грузоподъемных кранов
|
Марка и категория стали 1 |
Область применения |
Механические свойства при растяжении |
ГОСТ или ТУ |
Вид и толщина проката, мм |
||
|
Временное сопротивление разрыву , МПа |
Предел текучести, , МПа |
Относительное удлинение , % |
||||
|
(толщина, мм) |
(толщина, мм) |
|||||
|
не менее |
||||||
|
ВСт3сп5 |
Несущие элементы конструкции, в том числе подкосы и кронштейны рабочих площадок, подвесы кабин |
380-490 |
250 (до 20) |
26 (до 20) |
ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94) |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 25 |
|
ВСт3сп4 2 |
240 (Св. 20 до 40) |
25 (Св. 20 до 40) |
||||
|
ВСт3сп5 2 |
230 (Св. 40 до 100) |
23 (Св. 40 до 100) |
Листовой, широкополосный, фасонный до 12, сортовой до 16 |
|||
|
ВС4сп4 2 |
420-540 |
270 (До 20); 260 (Св. 20 до 40); 250 (Св. 40 до 100) |
24 (До 20); 23 (Св. 20 до 40); 21 (Св. 40) |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 25 |
||
|
ВСт3Гпс5 3 |
380-500 |
250 (до 20) |
26 (До 20) |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 30 |
||
|
ВСт3Гпс4 2, 3 |
240 (Св. 20 до 40); 230 (Св. 40 до 100) |
25 (Св. 20 до 40); 23 (Св. 40) |
||||
|
Продолжение таблицы |
||||||
|
16Д |
Несущие элементы конструкций, в том числе подкосы и кронштейны рабочих площадок, подвесы кабин |
380-520 |
240 (До 20) 230 (21-40) 220 (41-60) |
26 |
ГОСТ 6713-79 |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 60 |
|
20 |
420 |
250 |
21 |
ГОСТ 8731-74*, группы В, Г4 |
Трубы бесшовные горячедеформированные до 45 |
|
|
ВСтЗсп2; ВСтЗпс2; ВСтЗГпс2 3; ВСтЗспЗ; ВСтЗпсЗ; ВСтЗГпсЗ 3 |
Слабонагруженные элементы: элементы продольной жесткости балок, люлек, ремонтных и посадочных площадок, кронштейны, подставки для установки оборудования |
380-490 |
250 |
26 |
ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94) |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 5 |
|
1 Цифры после указания степени раскисления (сп, пс) обозначают категории сталей: 2 — без проверки ударной вязкости, 3 — проверка ударной вязкости при +20 °С, 4 — то же при -20 °С, 5 — то же при -20 °С и после механического старения. 2 Для кранов режимов работы групп 1K-5K. 3 Для обозначения полуспокойной стали с повышенным содержанием марганца к обозначению марки стали после номера марки ставят букву Г.4 Показатели качества труб: группа В — механические свойства и химический состав, группа Г — механические свойства после термообработки и химический состав. |
. Малоуглеродистые стали. Ударная вязкость ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94)
|
Марка и категория стали |
Вид проката |
Расположение образца относительно проката |
Толщина, мм |
Ударная вязкость, Дж/см2, не менее |
||
|
При температуре, ОС |
после механического старения |
|||||
|
+20 |
-20 |
|||||
|
ВСтЗпс; ВСтЗсп |
Листовая сталь |
Поперек |
5-9 10-25 26-40 |
80 70 50 |
40 30 — |
40 30 — |
|
Широкополосная сталь |
Вдоль |
5-9 10-25 26-40 |
100 80 70 |
50 30 — |
50 30 — |
|
|
Сортовой и фасонный прокат |
5-9 10-25 26-40 |
110 100 90 |
50 30 — |
50 30 — |
||
|
ВСтЗГпс |
Листовая сталь |
Поперек |
5-9 10-30 31-40 |
80 70 50 |
40 30 — |
40 30 — |
|
ВСтЗГпс |
Широкополосная сталь |
Вдоль |
5-9 10-30 31-40 |
100 80 70 |
50 30 — |
50 30 — |
|
Сортовой и фасонный прокат |
5-9 10-30 31-40 |
110 100 90 |
50 30 — |
50 30 — |
||
|
Продолжение таблицы |
||||||
|
ВСт4пс; ВСт4сп |
Листовая сталь |
Поперек |
5-9 10-25 26-40 |
70 60 40 |
— |
— |
|
Сортовой и фасонный прокат |
Вдоль |
5-9 10-25 26-40 |
100 90 70 |
— |
— |
|
|
Примечания: 1. См. сноски к табл. 1.1.1. 2. Ударная вязкость стали марки 16Д по ГОСТ 6713-91 [углерод 0.10-0.16; медь (Д) 0,20-0,35; хром (X) и никель (Н) до 0.30; кремний (С) 0.12-0.25, марганец (Г) 0.40-0.70] Дж/см2 при температуре 4-20 °С после механического старения и при -20 °С в состоянии поставки для листовой стали ≥35; для сортовой, широкополосной и фасонной стали ≥40.3. Модуль продольной упругости малоуглеродистых и низколегированных сталей 2.1·105 МПа. |
Малоуглеродистые стали для вспомогательных нерасчетных элементов конструкций; лестниц, перил, настилов, кожухов, обшивок кабин
|
Марка и категория стали |
ГОСТ |
Вид и толщина проката, мм, при расчетной температуре, °С до |
||
|
-20 |
-40 |
-65 |
||
|
ВСтЗкп2 |
ДСТУ 2651-94 (ГОСТ 380-94) |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 30 |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 5 |
— |
|
ВСтЗпс; ВСтЗпс2; ВСтЗГпс2 |
Листовой, широкополосный, фасонный до 10, сортовой до 16 |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой до 5 |
||
|
ВСтЗпс5; ВСтЗГпс5 |
Листовой широкополосный, фасонный, сортовой до 20 |
Листовой, широкополосный, фасонный до 10, сортовой до 16 |
||
|
БСтО; БСт2кп; БСтЗкп |
ГОСТ 8568 -77* |
Рифленый лист до 5 |
— |
— |
|
БСт2пс; БСтЗпс |
Рифленый лист до 5 |
Рифленый лист до 3 |
Низколегированные стали для сварных несущих элементов конструкций грузоподъемных кранов, в том числе подкосов и кронштейнов рабочих площадок, подвесов кабин (расчетная температура до -40 °С).
|
Марка и категория стали 1 |
ГОСТ или ТУ |
Вид проката |
Толщина проката, мм |
|
09Г2—12 |
ГОСТ 19281-89* |
Листовой, широкополосный, фасонный, сортовой |
До 32 |
|
09Г2С—12 |
Листовой, широкополосный |
До 40 |
|
|
Фасонный, сортовой |
До 32 |
||
|
09Г2С—12; 09Г2СД—12 |
ГОСТ 8731-74*, группа В 2 |
Трубы бесшовные горячедеформированные |
До 25 |
|
09Г2С |
ТУ 14-3-1128-82 |
Трубы бесшовные горячедеформированные |
Диаметром 57-426 от 4 до 22 |
|
16ГС—12 3 |
ГОСТ 19281-89* |
Листовой, широкополосный |
До 32 |
|
09Г2—12 3; 09Г2Д—12 3 |
ТУ 14-2-280-77 |
Листовой гофрированный |
До 5 |
|
17Г1С; 17Г1С—У |
ТУ 14-3-620-77 |
Трубы стальные электросварные |
Диаметром 1220×12 4 |
|
15ХСНД—12 |
ГОСТ 19281-89* |
Листовой, широкополосный, сортовой, фасонный |
До 32 |
|
10ХСНД—12 5 |
ГОСТ 19281-89* |
Листовой, широкополосный Фасонный, сортовой |
До 40 До 15 |
|
14Г2АФ—12; 14Г2АФД—12 |
ГОСТ 19281-89* |
Листовой, широкополосный |
До 50 |
|
15Г2АФДпс—12 |
До 32 |
||
|
16Г2АФ—12 3; 16Г2АФД—12 3 |
До 50 |
||
|
18Г2АФпс—12 3; 18Г2АФДпс—12 3 |
До 32 |
||
|
1 Цифра 12 после указания марки стали обозначает категорию стали с проверкой ударной вязкости при -40 °С и после механического старения. Ударная вязкость в зависимости от марки стали составляет от 30 до 40 Дж/см2. 2 Показатели качества труб: группа В — механические свойства и химический состав. 3 Для кранов легкого и среднего режимов работы групп 1К — 5К. 4 Применять только по специальной технологии ПО «Сибтяжмаш». 5 Содержание кремния в стали марки 10ХСНД допускается не более 0.9% 6 Механические свойства низколегированных сталей приведены в табл. 1.1.6. |
Низколегированные стали для сварных несущих элементов конструкций грузоподъемных кранов, в том числе подкосов, кронштейнов рабочих площадок, подвесов кабин (расчетная температура до +65 °С)
|
Марка и категории стали |
ГОСТ или ТУ |
Вид проката |
Толщина проката, мм |
|
09Г2—15 |
ТУ 14-1-1965—77 |
Листовой |
8-32 |
|
09Г2—15; 09Г2Д—15 |
ГОСТ 19281—89* |
Сортовой Фасонный |
До 20 До 11 |
|
09Г2С—15; 09Г2СД—15 |
ГОСТ 19281—89* |
Листовой, широкополосный Фасонный Сортовой |
До 60 До 11 До 20 |
|
15ХСНД—15 |
ГОСТ 19281—89* |
Листовой, широкополосный Фасонный Сортовой |
До 32 До 11 До 20 |
|
Примечания: 1. Цифра 15 после указания марки стали обозначает категорию стали с проверкой ударной вязкости при -70 °С и после механического старения. 2. Содержание кремния в стали марки 10ХСНД допускается не более 0,9 %. |
Механические свойства низколегированных сталей, применяемых в металлических конструкциях (ГОСТ 19281-89*)
|
Марка стали |
Толщина проката, мм |
Механические свойства |
|||||
|
Временное сопротивление разрыву , МПа |
Предел текучести , МПа |
Относительное удлинение , % |
Ударная вязкость , Дж/см2, при температуре, °С |
||||
|
+20 |
-40 |
-70 |
|||||
|
Не менее |
|||||||
|
09Г2; 09Г2Д |
4 5-9 10-20 21-32 |
450 |
310 310 310 300 |
21 |
— |
— 30 35 30 |
— |
|
09Г2С; 09Г2СД |
4 5-9 10-20 21-32 33-60 |
500 500 480 470 460 |
350 350 330 310 290 |
— 65 60 60 60 |
— 40 35 35 35 |
— 35 30 30 30 |
|
|
16ГС |
4-9 10-20 21-32 33-60 |
500 490 480 470 |
330 320 300 290 |
60 |
40 30 30 30 |
30 25 25 25 |
|
|
17Г1С |
4-9 10-20 |
520 |
360 350 |
23 |
— |
45 40 |
— |
|
17ГС |
4-9 10-20 |
520 500 |
350 340 |
45 35 |
|||
|
Продолжение таблицы |
|||||||
|
10Г2С1 10Г2С1Д |
4 5-9 10-20 21-32 33-60 |
500 500 490 480 460 |
360 350 340 330 330 |
21 |
— 65 60 60 60 |
— 40 30 30 30 |
— 30 25 25 25 |
|
14Г2АФ; 14Г2АФД |
4 5–9 10–50 |
550 |
400 |
20 |
— |
— 45 40 |
— 35 30 |
|
15Г2АФДпс |
4-9 10-32 |
19 |
45 40 |
35 30 |
|||
|
16Г2АФ 16Г2АФД |
4 5-9 10-32 33-50 |
600 600 600 580 |
450 450 450 420 |
20 |
— 45 40 40 |
— 35 30 30 |
|
|
18Г2АФпс; 18Г2АФДпс |
4 5-9 10-32 |
600 |
450 |
19 |
45 40 |
— 35 30 |
|
|
15ХСНД |
4-9 10-32 |
500 |
350 |
21 |
40 30 |
30 |
|
|
10ХСНД |
4-9 10-15 16-32 33-40 |
540 540 540 520 |
400 |
19 |
50 40 50 50 |
35 30 30 30 |
|
|
Примечания: 1.Для толщины проката 4 мм ударная вязкость не нормируется. 2.Ударная вязкость при температуре -20 °С должна быть не ниже норм, установленных для температуры -40 °С. Ударная вязкость при температуре -50 °С и -60 °С должна быть не ниже норм, установленных для температуры -70 °С. 3.При условии обеспечения механических свойств допускается поставка сталей без термической обработки. 4. Прокат должен выдерживать испытания на изгиб в холодном состоянии на оправке диаметром, равным двум толщинам, на угол 1800. |
Стали для деталей механизмов (поковки, прокат, штамповки)
|
Марка, ГОСТ |
Свариваемость 1 |
Термическая обработка 2 и температура, °С |
Сечение поковки или проката |
Механические характеристики |
Примеры применения |
||||||
|
Временное сопротивление разрыву σВ |
Предел текучести σТ |
Относительное удлинение δ5 |
Относительное сужение ψ |
Ударная вязкость KCU |
Твердость НВ (ГОСТ 9012-59*) |
Источник 4 |
|||||
|
мм |
МПа |
% |
Дж/см2 |
||||||||
|
ВСт5сп (ГОСТ 380-94) |
Ограниченная |
Горячекатаное состояние |
<16 16-40 41-100 >100 |
490-630 |
285 275 265 255 |
20 19 17 — |
— |
— |
— |
1 |
Валы механизмов передвижения и поворота; полумуфты; болты, работающие на срез в муфтах и барабанах |
|
Ст5 (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Н. 850-880 |
≤100 101-300 301-500 |
470 430 390 |
245 215 195 |
22 20 20 |
48 48 45 |
143-179 123-167 111-156 |
||||
|
БСт6сп (ГОСТ 380-94) |
Трудная |
Горячекатаное состояние |
<16 16-40 41-100 >100 |
590 |
315 305 295 295 |
15 14 12 — |
— |
— |
То же, что и для стали ВСт5сп, а также штифты, шпонки, ходовые колеса, катки |
||
|
20 (ГОСТ 1050-88) |
Без ограничений |
Н. 900 |
<80 |
410 |
245 |
25 |
55 |
— |
— |
3 |
Кованые крюки, петли и буксы, вилки и щеки подвесок, траверсы и другие детали, в которых действуют небольшие напряжения и которые должны иметь высокую вязкость для обеспечения надежности |
|
20 (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Н. 900-920 От. 600-650 |
<100 101-300 301-500 501-800 |
430 390 375 355 |
215 195 185 175 |
24 23 22 20 |
53 50 45 40 |
55 55 55 50 |
123-167 111-156 101-143 101-143 |
1 |
||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||
|
35 (ГОСТ 1050-88) |
Ограниченная |
Н. 860-880 |
≤80 |
530 |
315 |
20 |
45 |
69 5 |
— |
3 |
Валы механизмов передвижения и поворота, болты, работающие на срез в муфтах и барабанах |
|
35 (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Н. 860-880; От. 600-650 |
≤100 101-300 301-500 501-800 |
530 470 470 430 |
275 245 245 215 |
20 19 17 16 |
40 42 35 35 |
45 40 35 35 |
156-197 143-179 143-179 123-167 |
1 |
||
|
З. 850-870; От. 560-620 |
≤100 101-300 |
570 530 |
315 275 |
17 |
38 |
40 35 |
167-207 156-197 |
||||
|
40 (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Н. 840-860; От. 600-650 |
≤100 101-300 301-500 501-800 |
530 530 470 470 |
275 275 245 245 |
20 17 17 15 |
40 38 35 30 |
45 35 35 35 |
156-197 156-197 143-179 143-179 |
Валы всех механизмов, ответственные болты, втулки и полумуфты зубчатых муфт |
||
|
З. 830-850; От. 580-640 |
≤100 101-300 301-500 |
590 570 530 |
345 315 275 |
18 15 14 |
45 35 32 |
60 35 30 |
174-217 167-207 156-197 |
||||
|
45 (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Трудная |
Н. 830-860; От. 550-630 |
≤100 101-300 301-500 501-800 |
570 530 530 470 |
315 275 245 245 |
17 17 15 15 |
38 38 32 30 |
40 35 30 30 |
167-207 156-197 156-197 143-179 |
То же, что для стали 40, а также крюковые траверсы, зубчатые колеса, валы-шестерни, тормозные шкивы, ходовые колеса и катки, цевки, пальцы муфт и тормозов, кованые шпонки |
|
|
45 (ГОСТ 1050-88) |
З. 830-850; От. 180-200 |
≤20 21-60 61-100 |
1180 835 735 |
930 570 440 |
6 13 17 |
22 35 35 |
— 40 50 |
40-50 6 235-277 212-248 |
2 |
||
|
Н. 830-860; От. 550-630 |
≤100 101-300 301-500 501-800 |
570 530 530 470 |
315 275 245 245 |
17 17 15 15 |
38 38 32 30 |
40 35 30 30 |
167-207 156-197 156-197 143-179 |
1 |
|||
|
З. 820-850; От. 550-650 |
≤100 101-300 |
620 590 |
390 345 |
17 17 |
45 40 |
60 65 |
187-229 174-217 |
||||
|
75 (ГОСТ 14959-79*) |
Не сваривается |
З. 805-835; От. 450-510 |
Образцы |
1080 |
885 |
9 |
30 |
— |
300-350 |
1 |
Кованые и штампованные колеса и катки |
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||
|
50Г (ГОСТ 4543-71*) |
Трудная |
З. 835-865 От. 570-630 |
≤80 81-150 |
650 |
390 |
13 11 |
40 35 |
40 35 |
197-255 |
3 |
Детали, подверженные интенсивному истиранию; диски трения; шестерни; валы-шестерни; рельсы опорно-поворотных устройств |
|
50Г (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Н. 840-860; От. 600-650 |
≤100 101-300 |
590 570 |
345 315 |
18 14 |
45 35 |
60 35 |
174-217 167-207 |
1 |
||
|
40Х (ГОСТ 4543-71*) |
Трудная |
З. 845-875; От. 470-530 |
≤40 41-60 61-80 81-100 101-160 |
1470 1080 980 685 655 |
1280 880 785 540 490 |
7 8 10 15 15 |
25 37 45 45 40 |
30 40 60 60 50 |
45-50 6 35-42 6 — 223-262 212-248 |
2 |
Тяжело нагруженные валы, валы-шестерни, червяки, звездочки механизмов поворота и изменения вылета, высокопрочные болты |
|
40Х (ГОСТ 8479-70) (поковка) |
Н. 850-870; От. 560-650 |
≤100 101-200 201-300 |
590 570 530 |
345 315 275 |
18 17 17 |
45 40 38 |
60 35 35 |
174-217 167-212 156-197 |
1 |
||
|
40ХН (ГОСТ 4543-71*) |
З. 800-830; От. 470-530 |
≤80 81-150 ≥151 |
980 |
785 |
11 9 8 |
45 40 35 |
70 63 60 |
235-270 235-270 212-248 |
2 |
Тяжело нагруженные шестерни, валы-шестерни и валы большого диаметра, цевочные звездочки |
|
|
34ХНЗМ (ГОСТ 8479-70*) (поковка) |
Ограниче нная |
Н. 850-870; От. 550-650 |
≤100 101-300 301-500 501-800 |
930 880 835 785 |
785 735 690 640 |
12 12 11 10 |
40 35 33 30 |
60 50 40 40 |
293-331 277-321 262-311 235-277 |
1 |
Тяжело нагруженные валы-шестерни большого диаметра |
|
ШХ15 (ГОСТ 801-78) |
Не сваривается |
З. 820-860; От. 150-160 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
58-62 6 |
Кольца нестандартных подшипников |
|
|
60С2А (ГОСТ 14959-79) |
З. 855-885 От. 390-450 |
Образцы |
1570 |
1370 |
6 |
20 |
— |
— |
3 |
Тяжело нагруженные пружины горячей навивки (прутки диаметром 6-50 мм), тарельчатые пружины, кольца пружинные |
|
|
Изотермиче ская; З. 860-880; От. 310-330 |
≤10 |
1770 |
1570 |
12 |
50 |
63 |
46-49 6 |
||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||
|
65Г (ГОСТ 14959-79) |
Не сваривается |
Н. 810-830 |
≤80 81—100 |
735 |
430 |
9 7 |
— |
— |
223-262 |
2 |
Шайбы пружинные, колеса, рельсы и катки опорно-поворотных устройств, пружины |
|
З. 830; От. 470 |
Образцы |
980 |
785 |
8 |
30 |
— |
— |
3 |
|||
|
1 Свариваемость: без ограничений, для обеспечения качественного шва не требуются никакие дополнительные мероприятия: ограниченная, при сварке следует применять предварительный или сопутствующий подогрев, последующую термообработку; трудная невозможно получить качественное соединение без специальных технологических приемов (подогрева, проковки, промежуточной или последующей термообработки и т.д.); не сваривается, сталь не применяется для сварных изделий. 2 Н. — нормализация; З. — закалка; От. — отпуск. 3 Ударная вязкость KCU (Дж/см2) по ГОСТ 9454 - 78* определяется на тех же образцах, что и аН (кг·м/см2) по ГОСТ 9454-60 (10 Дж/см2≈1 кг·м/см2). 4 1 — по данным ЦНИИТмаш; 2 — по данным завода ПТО им. С. М. Кирова; 3 — по данным унизанного ГОСТа. 5 Ударная вязкость KCV — по ГОСТ 9454 - 78*. 6 Твердость HRC — по ГОСТ 9013 - 59* |
. Стальное литье для деталей механизмов
|
Марка (ГОСТ) |
Сваривае мость 1 |
Термическая обработка 2 и температура, °С |
Механические характеристики 4 |
Примеры применения |
|||||
|
Временное сопротивление разрыву σВ |
Предел текучести σТ |
Относительное удлинение δ5 |
Относительное сужение ψ |
Ударная вязкость 3 |
Твердость НВ |
||||
|
МПа |
% |
Дж/см2 |
|||||||
|
25Л (ГОСТ 977-88) |
Ограни ченная |
Н. 880-900; От. 610-630 |
450 |
240 |
19 |
30 |
40 |
121-151 |
Свариваемые детали, блоки, барабаны, корпусные детали, рамы, кронштейны |
|
35Л (ГОСТ 977-88) |
Н. 860-880; От. 600-630 |
500 |
280 |
15 |
25 |
35 |
137-166 |
35ЛII — блоки, барабаны, буксы, корпуса редукторов, балансиров и пружинных буферов; 35ЛIII — рычаги тормозов |
|
|
3. 860-880; От. 600-630 |
550 |
350 |
16 |
20 |
30 |
— |
|||
|
45Л (ГОСТ 977-88) |
Н. 860-880; От. 600-630 |
320 |
12 |
153-229 |
45ЛII — зубчатые втулки и обоймы зубчатых муфт; 45III — рычаги тормозов, тормозные шкивы, зубчатые колеса, ходовые колеса, катки |
||||
|
3. 860-880; От. 550-600 |
600 |
400 |
10 |
25 |
220-260 |
||||
|
55Л (ГОСТ 977-88) |
Трудная |
Н. 840-860; От. 600-630 |
350 |
18 |
170-199 |
55ЛII — зубчатые колеса, шкивы, катки, колеса, буксы, ступицы; 55ЛIII — тормозные шкивы, шестерни, обоймы тихоходных зубчатых муфт |
|||
|
3. 790-810; От. 580-600 |
860 |
470 |
15 |
20 |
220-260 |
||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||
|
70Л (ТУ заводов) |
Не сва ривается |
3. 800-820; От. 450-500 |
— |
— |
— |
_ |
— |
280-380 |
Ходовые колеса кранов большой грузоподъемности |
|
Н. 820-840; От. 630-650 |
390 |
345 |
6 |
— |
— |
≤255 |
|||
|
35ХМЛ (ГОСТ 977-88) |
Ограни ченная |
Н. 860-880; От. 600-650 |
600 |
400 |
12 |
20 |
30 |
— |
Шестерни, зубчатые венцы, ходовые колеса, детали судовых и плавучих кранов и другие особо ответственные детали |
|
3. 860-870; От. 600-650 |
700 |
550 |
25 |
40 |
|||||
|
35ГЛ (ГОСТ 977-88) |
Н. 880-900; От. 600-650 |
550 |
300 |
20 |
30 |
Звездочки, зубчатые венцы, барабаны, шкивы, цапфы |
|||
|
3. 850-860; От. 600—650 |
600 |
350 |
14 |
30 |
50 |
||||
|
1, 2, 3 См. табл. 1.1.9. 4 Нормативные механические характеристики приведены по ГОСТ 977-88 для отливок с толщиной стенок не более 100мм, твердость НВ — по данным ЦНИИТмаша. |
. Чугунное литье для деталей механизмов
|
Марка (ГОСТ) |
Механические характеристики |
Примеры применения |
||||
|
Временное сопротивление разрыву σВ |
Предел текучести σТ |
Относительное удлинение 6, |
Твердость НВ |
|||
|
при растяжении |
при изгибе |
|||||
|
МПа |
% |
|||||
|
СЧ 15 (ГОСТ 1412-85) |
145 |
315 |
— |
163—229 |
Тонкостенные блоки, корпуса и крышки легконагруженных редукторов, грузы противовесов |
|
|
СЧ 20 (ГОСТ 1412-85) |
195 |
390 |
170—241 |
Блоки, барабаны, колодки тормозов, корпуса и крышки редукторов и подшипников, ходовые колеса кранов с ручным приводом |
||
|
СЧ 30 (ГОСТ 1412-85) СЧ 35 (ГОСТ 1412-85) |
295 345 |
490 540 |
— |
— |
181-255 197-269 |
Блоки, барабаны, крышки и корпуса повышенной прочности для редукторов |
|
ВЧ 42-12 (ГОСТ 7393-85) ВЧ 50-7 (ГОСТ 7393-85) ВЧ 60-2 (ГОСТ 7393-85) ВЧ 70-2 (ГОСТ 7393-85) |
410 490 590 685 |
— |
275 345 395 440 |
12 7 2 2 |
140-200 171-241 200-280 229-300 |
Тяжелонагруженные барабаны и корпуса редукторов и далей, щеки тележек |
|
АЧС-1 (ГОСТ 1585-87) |
— |
— |
— |
— |
180-241 |
Антифрикционный материал для вкладышей малоответственных и слабонагруженных подшипников |
|
Примечания: 1.Модуль упругости серого чугуна составляет (0,6-1,4)·105 МПа, высокопрочного чугуна — (1.7-1.9) 105 МПа. 2.Плотность серого чугуна 7000-7200 кг/м3, высокопрочного — 7200-7400 кг/м3. 3.Для серого чугуна приведены механические характеристики для отливок с толщиной стенки δ=10-20 мм, для отливок с δ=40 мм пределы прочности на 25-35% ниже, а для отливок с δ=100 мм — на 45-55 % ниже (ГОСТ 1412-85). |
. Алюминиевые сплавы для сварных конструкций грузоподъемных кранов (расчетная температура до -65 °С) (РТМ 24.090.52-85)
|
Вид и толщина полуфабриката, мм |
Марка |
ГОСТ |
Область применения |
Состояние поставки |
Механические свойства при растяжении |
||
|
Временное сопротивление σВ, МПа |
Предел текучести σ0, 2 МПа |
Относительное удлинение δ % |
|||||
|
Листы ДО 10.5 |
АМг6 |
ГОСТ 21631-76* |
Расчетные элементы конструкций |
Без термической обработки. Отжиг |
315 305 |
155 145-155 |
15 |
|
Профили прессованные |
ГОСТ 8617-81* |
Без термической обработки. Отжиг |
320 |
160 |
|||
|
Листы ДО 10.5 |
АМг5 |
ГОСТ 21631-76* |
Без термической обработки. Отжиг |
275 |
130 130-145 |
12-15 15 |
|
|
Профили прессованные |
ГОСТ 8617-81* |
Без термической обработки. Отжиг |
255 |
130 |
15 |
.Цветные металлы и сплавы для деталей механизмов и электрооборудовании
|
Материал |
Марка (ГОСТ) |
Вид заготовки или способ литья |
Механические характеристики (не менее) |
Примеры применения |
||
|
σВ МПа |
δ5, % |
НВ |
||||
|
Бронза |
БрА9ЖЗЛ (ГОСТ 493-79) |
В кокиль В песчаную форму |
490 390 |
12 10 |
100 |
Венцы червячных колес, работающие с закаленными червяками, вкладыши подшипников для валов повышенной твердости, гайки нажимных винтов |
|
БрА1ОЖ4Н4Л (ГОСТ 493-79) |
В кокиль В песчаную форму |
585 |
6 5 |
170 160 |
||
|
БрО5Ц5С5 (ГОСТ 613-79) |
В кокиль В песчаную форму |
175 145 |
4 6 |
60 |
||
|
Латунь |
ЛЦ38Мц2С2 (ГОСТ 17711-93) |
В кокиль В землю |
345 245 |
10 15 |
85 80 |
Подшипники, втулки и другие антифрикционные детали |
|
ЛЦ23А6Ж3Мц2 (ГОСТ 17711-93) |
В кокиль В землю |
705 685 |
7 |
165 160 |
Гайки нажимных винтов, ободы червячных колес |
|
|
Л63 (ГОСТ 15527-70*) |
Прутки, проволока, полосы |
300-450 |
10-40 |
— |
Токопроводящий крепеж, фирменные таблички и пр. |
|
|
Алюми ниевые сплавы 1 |
АЛ2 (ГОСТ 2685-75*) |
В кокиль, в землю или под давлением |
145-155 |
2-4 |
50 |
Отливки сложной конфигурации для малонагруженных деталей, работающих в коррозионной среде |
|
АЛ5 (ГОСТ 2685-75*) |
Литье при старении |
155 |
0.5 |
65 |
Корпуса редукторов и талей, кронштейны и кожухи |
|
|
При закалке плюс старении |
195-225 |
70 |
||||
|
АЛ11 (ГОСТ 2685-75*) |
В землю В кокиль |
195 205 |
2 1 |
80 |
Корпуса талей |
|
|
АД1 (ГОСТ 4784-97) |
Листовой прокат, прессованные прутки и профили 2 |
59 |
20 |
— |
Детали для монтажа электрооборудования; АД — заклепки |
|
|
АМг6 (ГОСТ 4784-97) |
285-315 |
11-15 |
118-155 3 |
|||
|
Продолжение таблицы |
||||||
|
Медь |
М2 (ГОСТ 859-78*) |
Трубки, листы, ленты, полосы |
200-300 |
— |
— |
Токопроводящие шины |
|
МЗ (ГОСТ 859-78*) |
Заклепки, шайбы, прокладки |
|||||
|
1. Плотность 2700-2900 кг/м3; модуль упругости (7-7.4)·105 МПа. 2. Размеры и механические свойства соответствуют ГОСТ 21631-76*. ГОСТ 8617-81*. ГОСТ 21488-97. Предел текучести — в мегапаскалях. |
.Материалы заклепок и болтов.
|
Тип конструкций и материалы |
Марки материалов заклепок |
Марки материалом болтов болтовых соединений, работающих на срез и растяжение |
Марки и σВ материалов болтов высокопрочных предварительно напряженных болтовых соединении |
|
|
Несущие |
Углеродистые горячекатаные стали |
Ст2 закл.; СтЗ закл. (ГОСТ 499-70*) |
Сталь 20 (ГОСТ 1050-88*); СтЗ, Ст4 (ГОСТ 380-94) (в ответственных тяжелонагруженных фланцевых соединениях сталь 35, 40, 45 (ГОСТ 1050-88*), и 40Х (ГОСТ 4543-71*) |
Сталь 35 (ГОСТ 1050-88) σВ≥800 МПа |
|
Низколегированные горячекатаные стали |
09Г2 (ГОСТ 19281-89) |
Сталь 35, сталь 40 (ГОСТ 1050-88); 09Г2, 14Г2, 15ХСНД (ГОСТ 19281-89) |
40Х (ГОСТ 4543-71*), 1100 ≤ σВ МПА ≤ 1300; 40ХФА и 38ХС (ГОСТ 22356-77), σВ≥1350 МПа |
|
|
Вспомогательные |
Углеродистые горячекатаные стали |
Ст2 закл.; СтЗ закл. (ГОСТ 499-70*) |
Сталь 20 (ГОСТ 1050-88), СтЗ, Ст4 (ГОСТ 380-88) |
— |
Электроды (РТМ 24.090.52—85)
|
Тип конструкции |
Электроды (РТМ 24.090.52.-85) при расчетной температуре, 0С, до |
|||||
|
-20 |
-40 |
-65 |
||||
|
Тип |
Марка |
Тип |
Марка |
Тип |
Марка |
|
|
Несущие |
Э42 |
АНО-5; АНО-6; АНО-6М; |
— |
— |
— |
— |
|
Э42А |
УОНИ-13/45; ОЗС2; |
|||||
|
Э46 |
ОЗС-4; АНО-3; ОЗС-12; МР-3; АНО-4; |
|||||
|
Э50А |
УОНИ-13/55 |
Э50А |
УОНИ-13/55; АНО-7; АНО-10; АНО-11; АНО-30; |
Э50А |
УОНИ-13/55 |
|
|
Э60 |
АНО-10; УОНИ-13/65 |
Э60 |
АНО-10; УОНИ-13/65 |
Э60 |
УОНИ-13/65 |
|
|
Вспомогате льные |
Э42 |
АНО-5; АНО-6; АНО-6М |
Э42А; Э42А; Э46А |
УОНИ-13/45; СМ-11; АНО-8 |
Э42А; Э42А; Э46А |
УОНИ-13/45; СМ-11; АНО-8 |
|
Э46 |
ОЗС-4; ОЗС-12; МР-3; АНО-3 АНО-4 |
Э50А |
УОНИ-13/55 |
Э50А |
УОНИ-13/55 |
|
|
Продолжение таблицы |
||||||
|
Примечание: для сварки стальных конструкций электроды должны соответствовать требованиям ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75. флюс и сварочная проволока по ГОСТ 2246-70* для сварки под флюсом и в среде углекислого газа. Приварка вспомогательных элементов к несущим конструкциям производиться электродами и другими сварочными материалами применяемыми для сварки несущих конструкций. |
Техническая характеристика канатних (ГОСТ электроталей 22584-96)
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
Грузоподъемность, т (числитель) и исполнение (знаменатель) |
Размеры, мм |
Масса, кг |
|||||||||||||
|
H1 |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
B2 |
B3 |
B4 |
dк |
||
|
6000 12000 18000 24000 30000 36000 |
345 560 775 775 990 1200 |
— |
205 |
635 850 1065 1065 1285 1495 |
695 910 1125 1125 1400 1610 |
855-900 |
— |
35 |
— |
33 |
97.5 |
97.5 |
120 |
179 204 229 268 324 350 |
|
|
6000 12000 18000 24000 30000 36000 |
372 612 852 1235 1475 1715 |
— |
210 |
705 945 1185 1445 1685 1925 |
720 960 1200 1655 1895 2135 |
1150 |
90 |
35 |
200 |
34 |
120 |
120 |
150 |
320 357 396 575 625 690 |
|
|
6000 12000 18000 24000 30000 36000 |
450 665 880 995 1310 1525 |
— |
225 227.5 225 227.5 225 227.5 |
795 1010 1225 1440 1655 1870 |
820 1035 1250 1465 1680 1895 |
1310 |
80 |
35 |
220 |
44 |
112.5 |
112.5 |
175 |
450 495 540 640 690 740 |
|
|
6000 12000 18000 24000 30000 |
442.5 462.5 687.5 912.5 1137.5 |
77.5 77.5 77.5 77.5 77.5 |
70 155 |
960 1185 1410 1635 1860 |
835 855 1080 1305 1530 |
1520 |
140 |
40 |
161 |
38 |
90 |
145 |
150 |
680 775 815 900 965 |
|
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
6000 12000 18000 |
490 690 890 |
107.5 107.5 107.5 |
370 |
1000 1200 1400 |
1230 1430 1630 |
1520 |
100 |
40 |
203 |
44 |
108 |
108 |
175 |
770 830 895 |
|
|
24000 30000 36000 |
1141 1375 1609 |
107.5 107.5 107.5 |
374 |
1659 1893 2127 |
1889 2123 2357 |
1150 1260 1370 |
|||||||||
|
Технические характеристики талей электрических канатных исполнения 5 (ГОСТ 22584-96) |
|||||||||||||||
|
Грузоподъ емность, т |
Высота подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Номинальная мощность электродвигателя, кВт |
Номера профилей двутавровых балок для подвесного пути |
Наименьший радиус закругления пути, м |
Нагрузка на каток, Кн |
Масса, кг |
||||||||
|
Подъема |
передвижения |
подъема |
передвижения |
ГОСТ 19425-74* |
ГОСТ 8239-89 |
||||||||||
|
0.25 |
6 |
0.16 (9.6) 0.133 (8) 0.133/0.045(8/2.7) 0,133 (8) 0.133/0.045 (8/2.7) |
0.333 (20) или 0.533 (32) |
0,6 0,75 0,75/0,25 0,75 0,75/0,25 |
0,08 0,12 0,18/0,06 0,12 0,18/0,06 |
18М; 24М |
14-20а; 22;24 |
0.5 |
1.15 |
85 96 125 111-126 140-155 |
|||||
|
0.5 |
0.667/0.217 (40/13) 0.333 (20) или 0.533 (32) 0.667/0.217 (40/13) |
16-20а; 22;24 |
3.25 |
||||||||||||
|
12;18 |
0.8 |
||||||||||||||
|
1 |
6; 12; 18 |
0.133 (8) 0.133/0.045 (8/2.7) 0.133/0.01:6 (8/1) |
0.333 (20) или 0.533 (32) 0.667/0.333 (40/20) |
1.7 1.5/0.5 1.7+0.18 |
0,18 0,25/0,12 0,18 |
18M; 24M; 30М; 36М 24М; 30М; 36М 18М; 24М; 30М; 36М |
— |
1; 1.5* |
5 |
195-245 |
|||||
|
5.25 |
225-275 |
||||||||||||||
|
0.333 (20) или 0.533 (32) |
|||||||||||||||
|
2 |
6; 12; 18 |
0.133 (8) 0.133/0.045 (8/2.7) 0.133/0.016 (8/1) |
0.333(20) или 0.533(32) |
3 3/1 3+0.4 |
0.4 0.37/0.12 0.4 |
24М; 30М; 36М |
— |
1; 1.5* |
10 |
290-360 360-430 325-395 |
|||||
|
11.1 |
|||||||||||||||
|
0.666/0.217 (40/13) |
|||||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
3.2 |
6 |
0.133 (8) 0.133/0.01 (8/0.6) 0.133 (8) 0.133/0.045 (8/2.7) 0.133/0.01 (8/0.6) |
0.333 (20) или 0.533 (32) |
5 5+0.6 5 5/1.7 5+0.6 |
0.6 |
30М; 36М 45М |
— |
1.5 |
14.8 15 14.8 15.5 15 |
470 510 515-560 600-650 555-600 |
|||||
|
0.6 0.75/0.37 0.6 |
1; 1.5* |
||||||||||||||
|
12; 18 |
|||||||||||||||
|
0.667/0.333 (40/20) |
|||||||||||||||
|
0.333 (20) или 0.533 (32) |
|||||||||||||||
|
5 |
6; 12; 18 |
0.133 (8) 0.133/0.045 (8/2.7) 0.133/0.008 (8/0.5) |
7.5 7.5/2.5 7.5+0.6 |
1.2 1.5/0.8 1.2 |
— |
2; 2.5* |
22 |
700-815 840-940 740-855 |
|||||||
|
0.667/0.333 (40/20) 0.333 (20) или 0.533 (32) |
23 |
||||||||||||||
|
Размеры электрических талей исполнения 5 |
|||||||||||||||
|
Обозначение тали |
Грузоподъемность, т |
Высота подъема, м |
Размеры, мм |
||||||||||||
|
В |
b* |
b1 |
H** |
Н1*** |
L |
L1 |
|||||||||
|
не более |
не более |
||||||||||||||
|
ТЭ025-511 |
0.25 |
6 |
210 |
570 |
110 |
550 |
5500 |
640 |
650 |
||||||
|
ТЭ050-511 ТЭ050-521 ТЭ050-531 |
0.5 |
390 |
450 |
250 |
780 |
5700 11700 17700 |
560 725 915 |
600 765 955 |
|||||||
|
12 18 |
|||||||||||||||
|
ТЭ100-511 ТЭ100-521 ТЭ100-531 |
1 |
6 12 18 |
330 |
325 |
160 |
855 |
5900 11900 17900 |
655 870 1085 |
695 920 1135 |
||||||
|
ТЭ200-511 |
2 |
6 |
370 |
370 |
185 |
1150 |
6 000 |
800 |
800 |
||||||
|
ТЭ200-521 ТЭ200-531 |
2 |
12 18 |
370 |
370 |
185 |
1150 |
12000 18000 |
1020 1260 |
960 1200 |
||||||
|
ТЭ320-511 ТЭ320-521 ТЭ320-531 |
3.2 |
6 12 18 |
440 |
390 |
220 |
1310 |
6300 12300 18300 |
915 1145 1375 |
955 1185 1415 |
||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
ТЭ500-511 ТЭ500-521 ТЭ500-531 |
5 |
6 12 18 |
500 |
400 |
250 |
1520 |
6500 12500 18500 |
1000 1200 1410 |
950 1150 1360 |
||||||
|
* Размеры по корпусам приводных тележек ** Размеры для верхнего положения крюковой подвески без груза *** Размер для справок. |
. Типы конструкций консольных стационарных электрических кранов (ГОСТ 19811-82).
|
Эскиз |
Грузоподъемность, т |
Высота подъема h, м |
Наибольший вылет l, м |
Мощность электродвигателей кВт |
Масса крана, т |
|
Не более |
|||||
|
Тип 1 – настенный |
|||||
|
0.5 |
6 |
2.5; 3.2; 4; 5; 6.3 |
1.3 |
0.45-0.75 |
|
|
1 |
3.1 |
0.6-0.95 |
|||
|
2 |
2.5; 3.2; 4; 5 |
4 |
1-1.6 |
||
|
3.2 |
6.5 |
1.75-2.55 |
|||
|
Тип 2 – на колонне с верхней и нижней опорами |
|||||
|
0.5 |
2; 2.5; 3.2; 4 |
2.5; 3.2; 4; 5 |
1.3 |
0.7-1.15 |
|
|
1 |
3.1 |
0.9-1.45 |
|||
|
2 |
4 |
1.35-2.2 |
|||
|
3.2 |
6.5 |
2.1-3.15 |
|||
|
Продолжение таблицы |
|||||
|
Тип 3 – свободно стоящий на колонне |
|||||
|
0.5 |
2; 2.5; 3.2; 4 |
2.5; 3.2; 4; 5 |
1.3 |
1-1.55 |
|
|
1 |
3.1 |
1.5-2.05 |
|||
|
2 |
4 |
1.85-4.35 |
|||
|
3.2 |
6.5 |
4.6-7.7 |
|||
|
Тип 4 – свободно стоящий на колонне с ручным приводом |
|||||
|
0.125 |
2; 2.5; 3.2 |
2.5; 3.2; 4 |
0.3 |
0.6-0.8 |
|
|
0.25 |
1 |
0.75-0.95 |
|||
|
0.5 |
1.3 |
1-1.35 |
. Мостовые однобалочные однопролетные подвесные краны, ГОСТ 7890-93.
|
Схема 1 |
||||||||||||
|
Схема 2 |
||||||||||||
|
продолжение таблицы |
||||||||||||
|
Q т |
L, м |
Lcr, м |
l, м |
Hcr, мм |
В, мм |
Acr мм |
Нагрузка, кН |
Масса. т |
ТБКП |
Схема |
||
|
Fт |
Fk |
mт |
mk |
|||||||||
|
1 |
3.6 6.6 12. 15.0 17.4 |
15 12 9 6 3 |
0.3 0.3 1.5 1.5 1.2 |
1200 1200 1200 1280 1360 |
1260 1460 1460 1710 1710 |
600 |
7.2 7.4 7.8 8.5 9.2 |
3.60 3.70 3.90 4.25 4.60 |
0.195 |
0.59 0.77 0.91 1.21 1.51 |
24М, 30М, 36М |
1 |
|
2 |
3.6 6.6 12.0 15.0 17.4 |
3 6 9 12 15 |
0.3 0.3 1.5 1.5 1.2 |
1580 1580 1660 1660 1740 |
1260 1460 1460 1710 1710 |
12.7 13.1 13.8 14.5 15.3 |
6.35 6.55 6.90 7.25 7.65 |
0.290 |
0.71 0.96 1.23 1.52 1.86 |
|||
|
3.2 |
3.6 6.6 12.0 15.0 17.4 |
3 6 9 12 15 |
0.3 0.3 1.5 1.5 1.2 |
1810 1810 1890 2010 2010 |
1260 1460 1460 1710 1710 |
19.8 20.3 21.4 22.0 23.4 |
9.90 10.15 10.70 11.00 11.70 |
0.470 |
1.02 1.27 1.71 1.91 2.48 |
|||
|
5 |
3.6 6.6 15.0 17.4 |
3 6 12 15 |
0.3 0.3 1.5 1.2 |
2040 2120 2240 2240 |
1860 2100 2100 2100 |
900 |
15.7 16.4 17.4 17.9 |
7.85 8.20 8.70 8.95 |
0.700 |
1.70 2.06 2.81 3.28 |
30М, 36М, 45М |
|
|
10 |
4.8 7.8 12 |
3 6 9 |
0.9 0.9 1.5 |
2360 |
2900 |
2200 |
75.6 79.6 82.8 |
18.90 19.90 20.70 |
1.300 |
4.80 5.00 5.70 |
на базе 45М |
2 |
|
Примечание: Обозначения. принятые в таблице: Q — грузоподъемность крана; Hcr — расстояние от низа крюка в максимально поднятом положении до нижнего пояса балки кранового пути; Fт — нагрузка на путь от тележки; Fk — то же. от колеса; mт — масса тали; mk — конструктивная масса крана; ТБКП — тип балки кранового пути. Все остальные обозначения размеров смотрите на схемах кранов. |
. Мостовые однобалочные двухпролетные подвесные краны. (ГОСТ 7890-93).
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||
|
Q т |
L, м |
Lcr, м |
l, м |
Hcr, мм |
В, мм |
Acr мм |
Нагрузка, кН |
Масса. т |
ТБКП |
||
|
Fт |
Fk |
mт |
mk |
||||||||
|
1 |
16.2 17.4 21.0 24.0 27.0 |
7.5 7.5 9.0 10.5 12.0 |
0.6 1.2 1.5 1.5 1.5 |
1200 1200 1200 1280 1360 |
1460 |
600 |
8.0 8.0 8.7 8.9 9.6 |
4.00 4.00 4.35 4.45 4.80 |
0.195 |
1.25 1.25 1.66 1.81 2.18 |
24M, 30M, 36M |
|
1710 |
|||||||||||
|
2 |
16.2 17.4 21.0 24.0 27.0 |
7.5 7.5 9.0 10.5 12.0 |
0.6 1.2 1.5 1.5 1.5 |
1580 1580 1580 1580 1660 |
1460 |
14.2 14.2 14.8 15.1 15.4 |
7.10 7.10 7.40 7.55 7.70 |
0.290 |
1.70 1.70 2.08 2.26 2.46 |
||
|
1710 |
|||||||||||
|
3.2 |
16.2 17.4 21.0 24.0 27.0 |
7.5 7.5 9.0 10.5 12.0 |
0.6 1.2 1.5 1.5 1.5 |
1810 1810 1890 1890 2010 |
1460 |
21.8 21.8 22.8 23.2 23.6 |
10.90 10.90 11.40 11.60 11.80 |
0.470 |
1.99 1.99 2.66 2.85 3.10 |
||
|
1710 |
|||||||||||
|
5 |
16.2 17.4 21.0 24.0 27.0 |
7.5 7.5 9.0 10.5 12.0 |
0.6 1.2 1.5 1.5 1.5 |
2120 2120 2120 2120 2240 |
2100 |
900 |
16.8 16.8 17.2 17.4 17.8 |
8.40 8.40 8.60 8.70 8.90 |
3.07 3.07 3.56 3.80 4.30 |
30M, 36M, 45M |
|
|
Обозначения. принятые в таблице: Q — грузоподъемность крана; Hcr — расстояние от низа крюка в максимально поднятом положении до нижнего пояса балки кранового пути; Fт — нагрузка на путь от тележки; Fk — то же. от колеса; mт — масса тали; mk — конструктивная масса крана; ТБКП — тип балки кранового пути. Все остальные обозначения размеров смотрите на схемах кранов. |
. Технические характеристики мостовых кранов общего назначения грузоподъемностью от 5 до 50 т, соответствующих режимной группе 5К по ГОСТ 25546-82
|
Грузоподъемность, т |
Пролет, м |
База крана А, м |
Ширина крана В, м |
Скорость подъема груза, м/с (м/мин) |
Тип подкранового рельса |
Нагрузка на колесо крана, кН |
Масса, т |
||
|
железнодорожного по ГОСТ 7173-54 |
кранового по ГОСТ 4121-76 |
тележки |
крана |
||||||
|
5 |
10,5 16,5 22,5 28,5 34,5 |
3.7 |
4.7 |
0.16 (9.6) |
P 43 |
КР 70 |
50 55 60 75 85 |
2 |
9 11 13 19.5 23.5 |
|
5 5.6 |
6 6.6 |
||||||||
|
8 |
10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
4.4 |
5.4 |
0.125 (7.5) |
70 80 85 100 115 |
2.2 |
10 12.5 14.5 20.5 26.5 |
||
|
5 5.6 |
6 6.6 |
||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||
|
10 |
10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
4.4 |
5.4 |
0.125 (7.5) |
P 43 |
КР 70 |
80 85 95 105 125 |
2.4 |
11 13 15.8 21 29 |
|
5 5.6 |
6 6.6 |
||||||||
|
12.5 |
10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
4.4 |
5.5 |
105 120 135 155 170 |
3 |
13 16 20.5 26 32 |
|||
|
5 5.0 |
6.1 6.7 |
||||||||
|
16 |
30.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
4.4 |
5.6 |
120 140 150 170 185 |
3.7 |
15.8 18.7 21.7 28.5 39 |
|||
|
5 5.6 |
6.2 6.8 |
||||||||
|
20/5 |
10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
4.4 |
5.6 |
0.1 (6) |
155 170 180 200 235 |
6.3 |
19 22 25.5 33.2 46.5 |
||
|
5 5.6 |
6.2 6.8 |
||||||||
|
32/5 |
10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
5.1 |
6.3 |
Р 43 |
КР 70 |
215 235 260 280 320 |
8.7 |
25 28 35 41 56.5 |
|
|
5.6 |
6.8 |
Р 50 |
|||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||
|
50/12.5 |
10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
5.6. |
6.86 |
0.1 (6) |
Р 50 |
КР 70 |
310 360 380 415 455 |
13.5 |
36 41.5 48.5 59.5 73.1 |
|
КР 80 |
|||||||||
|
Примечания. 1. Высота подъема 12.5 м. 2. Допускается изготовлять краны режимной группы 5К с высотой подъема 8, 16, 20, 25 и 36 м. 3. Скорость передвижения тележки 0.63 м/с (38 м/мин), крана 1.25 м/с (75 м/мин) |
. Технические характеристики мостовых кранов общего назначения грузоподъемностью от 80 до 500 соответствующих режимной группе 5К по ГОСТ 25546-82*
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
Грузоподъемность, т |
Высота подъема крюка, м |
Пролет, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Тип подкранового рельса по ГОСТ 4121-76 |
А2 |
А3 |
А4 |
Нагрузка на колесо крана, кН |
Масса, т |
||||||
|
главного |
вспомогательного |
подъема крюка |
передвижения |
мм |
P1 |
P2 |
тележки |
крана |
|||||||
|
главного |
вспомогательного |
тележки |
Крана |
||||||||||||
|
80/20 |
25; 32 |
27; 34 |
10-28 31-43 |
0.08 (4.8) |
0.2 (12) |
0.5 (30) |
1.25 (75) 1 (60) |
КР 100 |
4.35 |
0.9 |
— |
292-367 377-453 |
312-392 402-482 |
33 |
79-110 118-174 |
|
100/20 |
25 |
27 |
10-28 31-43 10-28 31-43 |
0.066 (4) |
1.25 (75) 1 (60) 1.25(75) 1 (60) |
КР 120 |
4.6 |
338-443 454-531 340-445 456-533 |
368-463 474-550 370-465 476-552 |
37 |
82-118 127-190 86-120 129-192 |
||||
|
32 |
34 |
5.4 |
38 |
||||||||||||
|
125/20 |
25 |
27 |
10-19 22-43 10-19 22-43 |
0.05 (3) |
1.25 (75) 1 (60) 1.25 (75) 1 (60) |
4.6 |
393-463 473-598 396-466 475-598 |
423-492 502-637 426-495 504-638 |
39 |
88-106 112-202 90-108 114-204 |
|||||
|
32 |
34 |
5.1 |
40 |
||||||||||||
|
160/32 |
25 |
27 |
9.5-24.5 27.5-33.5 9.5-24.5 27.5-33.5 |
0.04 (2.4) |
0.125 (7.5) |
1 (60) |
— 1.9 |
451-579 306-321 456-584 309-324 |
471-608 316-340 476-613 319-343 |
47 |
97-132 163-178 101-136 167-182 |
||||
|
32 |
34 |
— 1.9 |
50 |
||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
200/32 |
25 |
27 |
9.5 12.5-33.5 9.5 12.5-33.5 |
0.032 (1.92) |
0.125 (7.5) |
0.5 (30) |
1 (60) |
КР 120 |
5.7 1.9 6.4 1.9 |
0.9 |
— 1.9 — 1.9 |
560 299-391 564 305-396 |
570 304-401 574 310-406 |
56 |
113 138-197 116 142-200 |
|
32 |
34 |
58 |
|||||||||||||
|
250/32 |
25 32 |
27 34 |
9.5-33.5 |
0.026 (1.6) |
1.6 2.6 |
1.9 |
344-450 349-455 |
354-460 359-465 |
65 68 |
146-210 150-215 |
|||||
|
320/32 |
25 35 |
27 34 |
0.02 (1.2) |
0.32 (1.92) |
0.5(30) |
2.3 3.4 |
395-560 400-565 |
405-572 410-577 |
85 89 |
172-247 175-252 |
|||||
|
400/80 |
25 |
27 |
15.5 18.5-33.5 15.5-33.5 |
КР 140 |
3.4 3.25 3.65 |
1.9 |
549 657-755 628-765 |
570 667-765 638-775 |
168 168 175 |
280 320-370 290-380 |
|||||
|
0.95 |
1.95 |
||||||||||||||
|
32 |
34 |
||||||||||||||
|
500/80 |
25 |
27 |
15.5-27.5 30.5-33.5 15.5-27.5 30.5-33.5 |
4.4 4.05 5.65 5.15 |
763-871 893-910 772-880 900-920 |
783-888 910-920 792-897 917-930 |
200 |
360-410 420-430 370-420 430-440 |
|||||||
|
1.15 0.95 1.15 |
2.05 1.95 2.05 |
||||||||||||||
|
32 |
34 |
210 |
. Технические характеристики мостовых однобалочных кранов грузоподъемностью от 50 до 125 т, соответствующих режимной группе 5К по ГОСТ 25546-82 (по данным Запорожского энергомеханического завода)
|
Кран мостовой электрический однобалочный общего назначения грузоподъемностью 50-125 т |
|||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||
|
Схема расположения механизмов на раме грузовой консольной тележки |
|||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||
|
Грузоподъем ность, т |
Высота подъема крюка, м |
Пролет, м |
База крана А, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Тип подкранового рельса по ГОСТ 4121-76 |
Нагрузка на колесо кран, кН, не более |
Масса, т |
||||||
|
главного |
вспомога тельного |
подъема крюка |
передвижения |
Р1 |
Р2 |
теле жки |
кран |
||||||
|
главного |
вспомога тельного |
тележки |
крана |
не более |
|||||||||
|
50/10 |
12-28 |
12-29 |
17-25 25.5-31.5 32-37 |
6 |
0.1 (6) |
0.33 (20) |
0.66 (40) |
1.33 (80) |
КР 80 |
400-420 430-450 460-490 |
20 |
48-53 60-66 69-77 |
|
|
6.5 |
|||||||||||||
|
100/20 |
8-32 |
8-34 |
10-19 22-25 28-31 34-43 |
5.5 |
0.066 (3.96) |
0.21 (12.6) |
0.53(31.8) |
1.39 (83.4) |
КР 120 |
318-377 397-416 436-445 456-500 |
323-382 402-421 441-450 461-505 |
43 |
79-93 105-108 116-120 126-137 |
|
6 |
1.1(66) |
||||||||||||
|
6.5 |
|||||||||||||
|
125/20 |
10-19 22-31 34-43 |
5.5 6 6.5 |
0.05 (3.2) |
0.21 (12.6) |
0.53(31.8) |
1.39(83.4) |
394-461 435-498 505-520 |
426-490 465-535 510-534 |
44.5 |
90-105 100-125 128-140 |
|||
|
1.1 (66) |
. Технические характеристики специальных мостовых кранов с траверсой для длинномерных грузов
|
Траверса вдоль моста |
|||||||||||||||
|
Траверса поперек моста |
|||||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
Грузоподъемность*, т |
Пролет**, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Мощность, кВт |
В |
Ак |
Н |
l |
l1 |
H1 |
h |
Вертика льная нагрузка на рельс от колеса кран, кН |
Масса крана с траверсой ***, т |
|||
|
Подъем траверсы |
Передвижения тележки |
Механизма подъема |
Механизмов передвижения |
||||||||||||
|
Тележки |
Крана |
мм, не более |
|||||||||||||
|
5 |
7.5 10.5 16.5 22.5 28.5 34.5 |
0.33 (20) |
0.67 (40) |
22 |
2.7 |
3.5×2 |
5250 6800 |
4000 5500 |
1750 1750 |
700 1000 |
1100 1100 |
2260 |
600 1600 |
53 57 66 75 87 97 |
10.5 12 14.5 17.7 21.7 25.9 |
|
5×2 |
5450 6800 |
4200 5500 |
|||||||||||||
|
10 |
10.5 16.5 22.5 28.5 |
37 |
3.5 |
22×2 |
5600 **** |
4400.**** |
2400 2400 |
1200 1100 |
1200 1200 |
2250 |
1250 3850 |
139 148 163 182 |
24.5 28.5 34.5 42 |
||
|
2450 2750 2250 2450 2750 |
|||||||||||||||
|
6200 **** |
5000**** |
||||||||||||||
|
16 |
16.5 22.5 28.5 |
1(60) |
60 |
7.5 |
5600 **** |
4400 **** |
190 207 230 |
32 38.5 47.5 |
|||||||
|
6200 **** |
5000**** |
||||||||||||||
|
20 |
16.5 22.5 28.5 |
0.25 (15) |
5600 **** |
4400 **** |
2500 |
2250 2450 2750 |
200 234 257 |
34 39.5 48.5 |
|||||||
|
5000 **** |
6200 **** |
2500 |
|||||||||||||
|
Примечания. 1. Скорость передвижения крана 2 м/с (120 м/мин). 2. В числителе приведены значения для кранов с траверсой вдоль моста. в знаменателе — для кранов с траверсой поперек моста. Размер H1 одинаков для обоих видов кранов. Высота подъема траверсы 16 м. |
|||||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||||
|
* Грузоподъемность на крюках траверсы. *** Допускаются промежуточные пролеты, соответствующие ГОСТ 534-78. *** Даны значения для кранов с траверсой вдоль моста, масса кранов с траверсой поперек моста та же или больше на 0.1-0.2 т. Краны передвигаются по рельсам Р43 или КР70. **** Приведено значение для кранов с траверсой вдоль моста, у кранов с поперечным расположением траверсы В=8700 мм и Ак=7500 мм. |
Технические характеристики мостовых магнитных кранов
|
Грузоподъ емность, т |
Пролет, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Мощность электродвигателей механизмов, кВт |
Масса крана, т |
|||
|
Подъема |
Передвижения крана |
Подъема |
Передвижении * |
||||
|
Тележки |
Крана |
||||||
|
5 |
10.5-31.5 |
0.33 (20) |
2 (120) |
22 |
1.7 2.7 |
5×2** 11×2 |
11-28.1 |
|
10 |
10.5-34.5 |
0.32 (19.2) |
30 |
2.2 |
15-22 |
14.1-29 |
|
|
16 16/3.2 *** 20/5 **** |
16.5-34.5 |
60 |
5 |
22×2 |
23-46 24-46 27-50 |
||
|
0.25 (15) 0.32 (19.2) |
|||||||
|
10+10***** |
19.5-31.5 |
1.6 (96) |
4.4 |
30 |
25.2-34.4 |
||
|
Примечание 1. Высота подъема до 16 м. 2. Скорость передвижения тележки 0.63 м/с (37.8 м/мин). |
|||||||
|
* В числителе приведены значения для кранов, работающих в помещении, в знаменатели — для кранов, работающих на открытом воздухе. ** Для кранов с пролетом свыше 16.5 м. *** Вспомогательный механизм подъема имеет двигатель мощностью 11 кВт и обеспечивает подъем груза с указанной скоростью на высоту до 18 м. **** Вспомогательный механизм подъема имеет двигатель 15 кВт и обеспечивает подъем груза со скоростью 0.32 м/с на высоту до 16 м. ***** Крап снабжен двумя тележками. |
Технические характеристики мостовых кранов с вращающейся тележкой
|
Грузо подъем ность, т |
Пролет, м |
Высота подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Частота вращения тележки, с-1 (об/мин) |
Мощность электродвигателей механизмов, кВт |
Масса крана, т |
|||||
|
Подъема |
Передвижения |
подъ ема |
передвижения |
вращения тележки |
|||||||
|
Тележки |
Крана |
теле жки |
крана |
||||||||
|
5 |
7.5-34.5 |
4-16 |
0.33 (20) |
0.67 (40) |
2 (120) |
0.035 (2.1) |
22 |
2.7 |
3.5×2* 5×2 |
1.7 |
13.4-29.6 |
|
10 |
22.5; 28.5; 34.5 |
До 16 |
0.32 (19.2) |
1 (60) |
2.5 (150) |
0.04 (2.4) |
37 |
7.5 |
22×2 |
2.2 |
37-57 |
|
20 ** |
22-34 |
15 |
0.25 (15) |
0.83 (50) |
2.17(130) |
0.06 (3.6) |
Σ200 *** |
78-103 |
|||
|
* В числителе приведено значение для кранов с пролетом до 28.5 м, в знаменателе — для кранов с большими пролетами. ** Грузоподъемность на крюках траверсы 16 т, на магнитах 12,5 т. *** Для кранов группы режима работы 8К суммарная мощность электродвигателей 220-250 кВт и масса 86-109 т в зависимости от пролета. |
Технические характеристики мостовых специальных грейферных кранов
|
Грузо подъем ность *, т |
Пролет, м |
Высота подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Мощность электродвигателей механизмов, кВт |
Вмести мость грейфера, м3 |
Масса крана без грейфера, т |
||||
|
Подъема |
Передвижения |
Подъема и замыкания грейфера |
Передвижения |
|||||||
|
Тележки |
Крана |
Тележки |
Крана |
|||||||
|
2 3.2 5 10 16 ** 20 |
7-22.5 22.5-28.5 10.5-34.5 16.6-34.5 22.5-34.5 19.5-34.5 |
4-16 |
0.35 (21) 0.33 (20) |
0.62 (37) 0.67 (40) |
1.5 (90) 2 (120) 1.25 (75) 2 (120) |
7.5×2 7×2 44 45 |
1.4 3 2.2 5 11 15 7.5 11 |
2×1.4 2×3 15-22 2×22 2×22 *** 2×30 2×15 2×30 |
0.5 1.6 1.6; 2.5 1.6; 2; 3 3.1-3.8 4-10.5 |
8.14-12.8 15.2; 18.6 15-30 27-50 58.2-80.8 **** 50.2-76.4 **** |
|
22.4 До 20 >25 22.4 |
0.63 (38) |
|||||||||
|
0.83 (50) |
1.67 (100) |
100×2 |
||||||||
|
Примечание. В числителе приведены значения для кранов, работающих в помещении, в знаменателе — для кранов, работающих на открытом воздухе. * Грузоподъемность на канатах. ** Кран рассчитан на эксплуатацию в режиме группы 8К, остальные — в режиме 6К, 7К *** Для кранов с пролетом 22.5 м. **** Приведена масса кранов, работающих в помещении. Масса кранов, работающих на открытом воздухе, на 1.5-4 т больше. |
Технические характеристики кранов мостовых специальных магнитно-грейферных
|
Грузо подъем ность *, т |
Пролет, м |
Высота подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
B |
H |
H1 |
h |
h1 |
l |
l1 |
l2 |
l2 |
Вертикал ьная нагрузка на рельс от колеса крана, кН |
Масса крана с магнитом но без грейфера, т |
|||
|
Подъема |
Передвижения |
||||||||||||||||
|
Магнита |
Грейфера |
Каждой тележки |
Крана |
мм, не более |
|||||||||||||
|
10+10 |
16.5-34.5 |
16 |
0.32 (19) |
0.63 (38) |
0.63 (38) |
2(120) |
6300-6900 |
2400 |
2450-3150 |
2600 |
1800 |
1300 |
4850 |
4600 |
1550 |
186-255 |
41.8-64 |
|
16+16 |
22.5-34.5 |
22.4 |
— |
0.8 (48) |
1 (60) |
1.6 (96) |
7250 |
3150 |
2500-2950 |
4110-4530 |
1350 |
5800 |
1600 |
2300 |
5100 |
292-380 |
61-90 |
|
Примечание. Тип подкранового рельса Р43 или КР70. |
Технические характеристики мульдомагнитного крана
|
Грузоподъемность, т |
Пролет, м |
Высота подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Мощность электродвигателей механизмов, кВт |
Масса крана, т |
||||||||
|
Мульдового схвата |
Вспомогате льного крюка |
Мульдового схвата |
Вспомогательного крюка |
Подъема |
Передвижения |
Подъема |
Передвижения |
||||||
|
Мульдового схвата |
Вспомогате льного крюка |
Мульдового схвата |
Вспомогате льного крюка |
Мульдового схвата |
Вспомогате льного крюка |
Тележки |
Крана |
||||||
|
10 |
5 |
19.5-23.5 |
12.5 |
16 |
0.2 (12) |
0.32 (19.2) |
0.5 (30) |
1.6(96) |
30 |
30 |
4.5 |
2×15 |
28-36* |
|
15 |
10 |
28.5 |
15 |
20 |
0.33(20) |
0.33 (20) |
0.67 (40) |
1.67 (100) |
60 |
45 |
11 |
51 ** |
|
|
* В зависимости от пролета ** крановый рельс КР120. Максимальная вертикальная нагрузка на рельс от колеса крана 280 кН. |
Техническая характеристика мостовых мульдозавалочных кранов
|
Грузоподъем ность, т |
Пролет, м |
Высота подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Частота вращения с-1 (об/мин) |
Частота качания кол./мин |
Вертикальная нагрузка на рельс от колеса кран, кН |
Масса крана, т |
|||||||
|
Завалочной тележки |
Вспомогательной тележки |
Колонны завалочной тележки |
Крюка вспомогательной тележки |
Подъема колонны |
Передвижения |
Подъема крюка |
Передвижения |
Передвижения крана |
колонны |
хобота |
||||
|
Завалочной тележки |
Вспомогательной тележки |
Завалочной тележки |
||||||||||||
|
3.2; 5 |
20 |
16 19 22 |
1.2 |
18 |
0.1 (6) |
0.8 (48) |
0.2 (12) |
0.63 (38) |
1.6 (96) |
0.08 (4.8) |
0.32 (1.92) |
0.16 (9.6) |
420 440 500 |
110 115 125 |
|
Примечания. 1. Допускается отклонение скоростей от указанных в таблице на ± 15%. 2. Тип кранового рельса KP100. |
Техническая характеристика кранов для транспортировки совков (по данным завода Сибтяжмаш)
|
Грузоподъ емность, т |
Пролет, м |
Высота главного подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Мощность электродвигателей механизмов, кВт |
Вертикальная нагрузка на рельс от колеса кран, кН |
Масса крана, т |
||||
|
Подъема |
Передвижения |
Подъема |
Передвижения |
|||||||
|
Тележки |
Крана |
Тележки |
Крана |
|||||||
|
130 ** |
28 |
14 |
0.14 (8.4) |
0.74 (44.4) |
1.57 (94.2) |
2×160 |
45 |
4×22 |
320 |
250 |
|
160+32 |
28 |
15 |
0.8 (4.8) 0.24 (14.4) |
0.58 (34.8) 0.7 (42) |
1.58 (94.8) |
2×100 100 |
2×22 11 |
4×30 |
415 |
312 |
|
200+32 |
34 |
2×160 100 |
2×22 11 |
540 |
350 |
|||||
|
Примечание. Характеристики в числителе относятся к механизмам, расположенным на главной тележке, в знаменателе — на вспомогательной. * Для всех кранов используется рельс КР120. ** Кран имеет тележку, вращающуюся с частотой 0.073 с-1 (4.4 об/мин). Мощность двигателей механизма вращения 2×22 кВт. |
Техническая характеристика скрапозавалочных кранов (по данным завода Сибтяжмаш)
|
Грузоподъ емность, т |
Пролет, м |
Высота главного подъема, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Мощность электродвигателей механизмов, кВт |
Вертикальная нагрузка на рельс от колеса кран, кН |
Масса крана, т |
Тип кранового рельса |
||||
|
Подъема |
Передвижения |
Подъема |
Передвижения |
||||||||
|
Тележки |
Крана |
Тележки |
Крана |
||||||||
|
60 80 * 160 200 |
28 28 21,5 24,5 |
21 20 30 30 |
0.17 (10) |
0.5 (30) |
0.98 (59) 1.58 '95) 1.65 (99) 1.58(95) |
2×100 2×125 2×185 2×300 |
15 22 35 37 |
2×22 4×22 4×23 4×37 |
400 260 380 460 |
156 250 247 341 |
КР120 |
|
0.13 (7.8) 0.15 (9) |
0.63 (38) 0.65 (39) |
КР140 |
|||||||||
|
* Частота вращения вращающейся тележки крана 0.053 с-1 (3.2 об/мин). Привод вращения имеет два электродвигателя мощностью по 18 кВт. |
Технические характеристики литейных кранов по ГОСТ 20278-81
|
Продолжение таблицы |
||||||||||||||
|
Грузоподъем ность, т |
Исполнение |
Скорость, м/с (м/мин) |
B |
LT |
H * |
l1 |
l2 |
h1* |
A |
Вертикаль ная нагрузка на рельс от колеса кран, кН |
||||
|
подъема крюка |
передвиже ния тележки |
мм |
||||||||||||
|
Главного |
Вспомогатель ного |
Второго вспо могательного |
Главной |
Вспомогатель ной |
||||||||||
|
100+20 ** |
А Б1 |
0.125(7,5) 0.2 (12) |
0.25 (15) |
— |
0.63 (38) |
1 (60) |
12700 |
6300 |
4300 4700 |
2300 2400 |
2100 |
4400 |
3350 |
280-350 310-360 |
|
13800 |
7500 |
|||||||||||||
|
140+32 ** |
А Б1 |
0.1 (6) 0.16 (9.6) |
0.16 (9.6) |
— |
0.63 (38) |
5100-5400 |
2300 2500 |
2300 |
4000-4300 |
3620 4300 |
350-430 370-450 |
|||
|
180+63/20 ** |
А Б1 Б2 |
0.08 (4.8) 0.125 (7.5) 0.16 (9.6) |
0.125 (7.5) |
0.25 (15) |
13800 |
5400 |
2400 2700 3100 |
4100 |
4700-4900 |
4300 |
430-520 430-530 450-530 |
|||
|
225+63/20 ** |
А Б1 Б2 |
0.08 (4.8) |
13800-14000 * |
5400-5700 |
2450 3100 3500 |
5250 |
4400 |
490-595 485-600 490-610 |
||||||
|
0.16 (9.6) |
||||||||||||||
|
280+100/20 |
А B1 В2 |
0.08 (4.8) |
0.08 |
0.5 (30) |
0.5 (30) |
15200 |
8500 |
6500 |
2700 2800 4100 |
4250 |
5250-5450 |
4500 |
590-730 610-760 620-760 |
|
|
16500 |
9750 |
|||||||||||||
|
0.16 (9.6) |
6900-7300 |
|||||||||||||
|
320+100/20 |
А В1 В2 |
0.08 (4.8) |
0.4 (24) |
15250 |
8500 |
5200-6600 |
2700 3000 4300 |
5500 |
4900 |
670-790 680-820 690-830 |
||||
|
16500 |
9750 |
6500-7300 |
||||||||||||
|
0.16 (9.6) |
||||||||||||||
|
360+100/20 |
А В1 В2 |
0.063 (3.8) |
15250 |
8500 |
6500-6900 |
2900 3300 4600 |
5750 |
5000 |
720-850 740-890 750-900 |
|||||
|
16500 |
9750 |
6500-7300 |
||||||||||||
|
0.16 (9.6) |
||||||||||||||
|
Продолжение таблицы |
||||||||||||||
|
400+100/20 |
А В1 В2 |
0.063 (3.8) |
0.08 |
0.25 (15) |
0.4 (24) |
0.5 (30) |
15250 |
8500 |
6900 6900 7300 |
2900 3300 4600 |
4250 |
5850 |
5000 |
770-900 790-940 800-950 |
|
16500 |
9750 |
|||||||||||||
|
0.16 (9.6) |
||||||||||||||
|
450+100/20 |
А В1 В2 |
0.05 (3) |
15250 *** |
8500 |
6500 |
2900 3450 4800 |
4250-4450 |
6050-6250 |
5500 |
690-950 690-910 700-920 |
||||
|
16500-19500 * |
9750 |
6900-7900 |
||||||||||||
|
0.125 (7.5) |
||||||||||||||
|
500+100/20 |
А B1 В2 |
0.04 (2.4) |
15250 |
8500 |
7000-7300 |
3000 3600 4900 |
6300 |
5700 |
700-940 680-900 690-910 |
|||||
|
16500-19500 * |
9750 |
|||||||||||||
|
0.125 (7.5) |
7600-7900 |
|||||||||||||
|
* Указан интервал значений для различных пролетов кранов. ** Крановый рельс типа КР120, для остальных кранов — типа КР140. *** При пролете крана 33 м В=1825 мм. |
Технические характеристики кранов для раздевания слитков.
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||||
|
Грузоподъемность, т |
Сила выталки вания, кН |
Пролет, м |
Высота подъема **, м |
Скорость, м/с (м/мин) |
Вертика льная нагрузка на рельс от колеса кран ***, кН |
Масса крана, т |
|||||||
|
При работе клещами со слит ками |
На вспомогатель ных операциях * при подъеме |
При работе клещами со слит ками |
При подъеме |
Подъем клещей |
Вытал кивания |
Передвижения |
|||||||
|
Крюком |
Электро магни том |
Крюком |
Электро магни том |
Тележки |
крана |
||||||||
|
12.5 20 20 32 40 |
32 50 50 80 100 |
20 |
2000 2500 2500 4000 5000 |
25 |
5.5 |
5.08 |
3.4 |
0.32 (19) |
0.063 (3.8) |
0.8 (48) |
1.33 (80) |
320 330 340 510 520 |
295 300 305 460 465 |
|
0.05 (3) |
|||||||||||||
|
27 |
|||||||||||||
|
5.8 6.45 |
0.28 (17) 0.25 (15) |
||||||||||||
|
5.88 |
4.45 |
||||||||||||
|
Примечание. Время закрывания клещей 2 с. * Крюк и электромагнит размещены на траверсе, устанавливаемой на большие клещи. ** Расстояние по вертикали от цеховых железнодорожных рельсов до рабочей поверхности грузозахватного органа. *** Краны работают на рельсах типа КР120. Нагрузка на рельс дана при максимальном грузе на крюке. |
Технические характеристики колодцевых кранов
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||
|
Грузоподъемность, т |
Пролет, м |
Высота подъема, м |
Скорость м/с (м/мин) передвижения |
Тип кранового рельса по ГОСТ 4121-76 |
Вертикальная нагрузка на рельс от колеса крана, кН |
Масса крана, т |
|||||
|
При подъеме слитков |
При вспомогатель ных операциях |
При подъеме слитков |
При вспомогательных операциях |
Тележки |
Крана |
Не более |
|||||
|
16 20 20 32 32 40 |
20 |
24.5 32 34 32 34 34 |
6.51 |
7.53 |
1 (60) |
1.4 (84) |
КР100 |
400 450 460 450 460 500 |
195 330 340 330 340 380 |
||
|
50 |
6.5 |
8.13 |
1.6 (96) |
2 (120) |
КР120 |
||||||
|
7.88 |
9.75 |
||||||||||
|
Примечания. 1. Скорость подъема клещей 0.32 м/с (19 м/мин); управления клещами 0.4 м/с (24 м/мин).2. Частота вращения клещей 0.16 с-1 (10 мин-1). * указана небольшая нагрузка от груза поднимаемого при вспомогательных операциях. |
|||||||||||
|
Дополнительные характеристики колодцевых кранов по данным завода Сибтяжмаш |
|||||||||||
|
Исполнение |
Мощность электродвигателей механизмов *, кВт |
Размеры, мм |
|||||||||
|
Управле ния клещами |
Вращения |
Передвижения |
B L1 |
H h2 |
l ** l1 |
l2 l3 |
h1 |
h3 |
h4 |
||
|
Тележки |
Кран |
||||||||||
|
А |
30 |
13.5 |
30 |
2×30 |
10440 4000 |
4340 7700 |
3300 2600 |
360 1100 |
13400 |
7530 |
1020 |
|
В |
47 |
22 |
2×47 |
4×47 |
11550 5000 |
5860 8830 |
2900 3000 |
500 1700 |
15200 |
8130 |
1530 |
|
Продолжение таблицы |
|||||||||||
|
* Значения мощности для крана исполнения А даны при ПВ=40 %, исполнения Б — в режиме работы 60 мин. Мощность |
|||||||||||
|
электродвигателей механизма подъема при ПВ=100 % дли кранов исполнений А и Б составляет 150 кВт. ** Минимальные размеры при несжатых буферах. |
Кран с лапами грузоподъемностью 16 т.
|
Технические характеристики крана с лапами |
|
|
Параметр |
Значение параметра |
|
Грузоподъемность, т |
16 * |
|
Пролет, м |
28-34 |
|
Высота подъема, м |
6.0 |
|
Скорость, м/с (м/мин): |
|
|
Подъема |
0.27 (16) |
|
Передвижения |
|
|
Тележки |
1 (60) |
|
Продолжение таблицы |
|
|
Крана |
2.5 (150) |
|
Частота вращения тележки, с-1 (мин-1) |
0.06 (3.6) |
|
Частота поворота лап при опрокидывании, с-1 (мин-1) |
0.035 (2.1) |
|
Мощность электродвигателей механизмов **, кВт: |
|
|
Подъема |
125 |
|
Передвижения |
|
|
Тележки |
22 |
|
Крана |
45×4 |
|
вращения тележки |
15 |
|
опрокидывания лап |
22 |
|
Максимальная вертикальная нагрузка на рельс *** от колеса крана, кН |
300 |
|
Масса крана, т |
150 **** |
|
* Кран имеет одинаковую грузоподъемность при работе на лапах магнитах и крюках. ** Приведена мощность двигателей при ПВ=40 %. *** Крановый рельс типа КР120. **** При пролете 28 м. |
Технические характеристики козловых кранов общего назначения грузоподъемностью от 3,2 до 12,5 т с электрической талью по ГОСТ 22584-77 (ГОСТ 7352-81)
|
Типа КК-12, 5-32 с решетчатым трехгранным мостом |
||||||||||
|
Типа ККЛ-12.5 с трубчато балочным мостом |
||||||||||
|
Продолжение таблицы |
||||||||||
|
Грузо подъем ность, т |
Пролет |
Вылет консоли |
Высота подъема |
База крана |
Скорость, м/с (м/мин) |
Тип подкранового рельса |
Нагрузка на колесо, кН, не более |
Масса, т, не более |
||
|
Подъема крюка |
Передвижения |
|||||||||
|
М |
Тали |
Крана |
||||||||
|
3.2 |
10 12.5 20 |
3.6 |
7.1; 8 |
6 |
0.125 (7.5) |
0.32 (19); 0.5 (30) |
0.5 (30); 0.63 (38); 0.8 (48); 1 (60) |
Р24 по ГОСТ 6363-52 |
55 |
8 8.5 15 |
|
4.5 |
70 |
|||||||||
|
5 |
12.5 16 20 25 25 |
3.6 |
0.5; 0.63: 0.3; 1; 1.25 (75) |
Р24; Р43 по ГОСТ 7173-54 |
85 |
11.5 13.5 |
||||
|
4.5 |
7.1 |
|||||||||
|
Р43 |
100 |
16 19 20 |
||||||||
|
6.3 |
||||||||||
|
8 |
16 25 |
4.5 6.3 |
9 |
0.1 (6); 0.125; (7.5); 0.2 (12) |
0.32; 0.5; 0.63 (38) |
0.5: 0.63; 0.8; 1: 1.25; 1.6 (96) |
120 140 |
18 25 |
||
|
9 |
||||||||||
|
12.5 |
16 20 25 |
4.5 |
7.1 |
150 |
21 25 32 |
|||||
|
9 |
180 |
|||||||||
|
6.3 |
Технические характеристики козловых кранов общего назначения грузоподъемностью от 8 до 32 т (ГОСТ 7352-81)
|
Грузопо дъемность, т |
Пролет |
Вылет консоли |
Высота подъема главного крюка |
База крана |
Скорость, м/с (м/мин) |
Тип подкрано вого рельса |
Нагрузка на колесо, не более |
Масса, т, не более |
|||
|
Подъема |
Передвижения |
||||||||||
|
М |
Главного |
Вспомога тельного |
Тележки |
Крана |
|||||||
|
8 |
16 25 |
4.5 6.3 |
9 |
9 |
0.16 (9.6); 0.20 (12); 0.25 (15); 0.32 (19) |
— |
0.5 (30) 0.63 (38) |
0.63; 0.8; 1; 1,25; 1.6 (96) |
Р43 ПО ГОСТ 7173-54 |
150 |
30 39 |
|
180 |
|||||||||||
|
12.5 |
16 25 |
4.5 6.3 6.3 8 |
9; 10 |
0.5; 0.63; 0.63; 0.8 (48) 0.8 1 (60); 1.25(75) |
0.63; 0.8; 1; 1.25; 1.6; 2 (120) |
Р50 по ГОСТ 7174-75; Р43 |
35 44 56 58 |
||||
|
220 |
|||||||||||
|
32 |
11.2 |
||||||||||
|
20/5 |
25 32 |
6.3 8 |
9.0 |
0.16; 0.2; 0.25 |
0.32(19); 0.5 (30) |
0.3 0.8 |
0.63; 0.8; 1: 1.25 |
Р50; Р65 по ГОСТ 8161-75 |
68 73 |
||
|
11.2 |
|||||||||||
|
32/8 |
32 |
8 |
10 |
0.125 (7.5); 0.16; 0.2 |
0.25 (15); 0.32 |
0.5; 0.63; 0.8 |
87 |
Мостовой перегружатель трубчато балочной конструкции с грейферной тележкой.
|
Техническая характеристика перегружателя с грейферной тележкой трубчато-балочной конструкции |
|
|
Параметр |
Значение параметра |
|
Производительность, т/ч |
700 |
|
Транспортируемый груз |
Уголь |
|
Плотность груза, т/м3 |
1.2 |
|
Вместимость грейфера, м3 |
13.2 |
|
Грузоподъемность, т |
32 |
|
Высота подъема, м |
35 |
|
Пролет, м |
76.2 |
|
Длина консолей, м |
5.2; 17 |
|
Скорость, м/с (м/мин): |
|
|
Передвижения |
|
|
Крана |
0.45 (27) |
|
грейферной тележки |
3.66 (220) |
|
подъема груза |
1.25 (75) |
|
Продолжение таблицы |
|
|
Тип подкранового рельса |
КР100 |
|
Масса, т |
889 |
Мостовой перегружатель непрерывного действия.
|
Техническая характеристика мостового перегружателя непрерывного действия |
|
|
Параметр |
Значение параметра |
|
Производительность, т/ч |
1800 |
|
Транспортируемый груз |
Уголь |
|
Плотность груза, т/м3 |
0.8 |
|
Высота штабеля угля, м |
17 |
|
Пролет, м |
90 |
|
Длина консолей, м |
30.9; 31.8 |
|
Скорость, м/с (м/мин): |
|
|
Передвижения |
|
|
Крана |
0.44 (26) |
|
Тележки |
0.02-0.08 (1.2-4.8) |
|
Движения |
|
|
ковшовой цепи |
1.09 (65) |
|
Ленты продольного конвейера |
2.47 (148) |
|
Продолжение таблицы |
|
|
Вместимость ковша, м3 |
0.6 |
|
Ширина ленты продольного конвейера, мм |
1600 |
|
Масса, т: |
|
|
погрузочной тележки |
219 |
|
Перегружателя |
1514 |
Список литературы
Навчальне видання
Віктор Анатолійович Шпаков
(канд. техн. наук, доцент кафедри машин металургійного комплексу та прикладної механіки Донбаського Державного технічного університету)
Анатолій Порфирович Іванов
(канд. техн. наук, доцент кафедри будівельних конструкцій Донбаського Державного технічного університету)
Розрахунки металевих конструкцій кранів та споруд
Учбовий посібник
(російською мовою)
Комп’ютерний набір та верстка Д.М. Теплий
Технічний редактор
Дизайн обкладинки
Редактор-організатор
Провідний редактор