Статический расчет на рабочую устойчивость и определение грузоподъемности крана

Рассчитаем грузоподъемность крана при углах подъема стрелы 45^°, 30^° и 10^°:

Рис. 4. Расчетные схемы грузовой устойчивости башенного крана (α=45^°, α=30^°, α=10^°)

1. Вылет стрелы для различных углов наклона определяется как

(1)

2. Плечо веса груза, расположенного справа от вертикальной оси опрокидывания, определяется как

(2)

3. Горизонтальная проекция расстояния от вертикальной оси опрокидывания крана до центра тяжести стрелы Lc при этом определяется как

(3)

4. Вертикальная проекция расстояния от оголовка рельсового пути крана до центра тяжести стрелы Lc при этом определяется как

(4)

5. Вертикальная проекция расстояния от оголовка рельсового пути крана до головки стрелы hгр при этом определяется как

(5)

6. Ветровая нагрузка на стрелу крана также зависит от угла подъема стрелы и определяется как

(6)

7. Ветровая нагрузка на остальные элементы крана от угла подъема стрелы не зависит и определяется как

(7)

8. Вес элементов крана определяется как

(8)

9. Плечо удерживающих сил (весов элементов, расположенных слева от вертикальной оси опрокидывания) определяется как

(9)

Liид - расстояние от центра тяжести элемента до оси вращения крана;

Момент, создаваемый ветровой нагрузкой определяется как

(10)

10. Момент, создаваемый весом элемента определяется как

(11)

Коэффициент грузовой устойчивости определяется как

, где (12)

Му - удерживающий момент;

Мо - опрокидывающий момент.

В качестве опрокидывающего момента в расчетах принимается только момент, создаваемый весом груза. Моменты от всех остальных нагрузок, приложенных к крану, рассматриваются как удерживающие моменты с соответствующими знаками.

Коэффициент грузовой устойчивости, определяемый как отношение момента, создаваемого массой всех частей крана без учета дополнительных нагрузок и уклона пути, к моменту, создаваемому рабочим грузом, принимаем равным 1,4.

Таким образом массу поднимаемого груза для различных углов подъема стрелы можно определить как

1.3.3 Построение грузовой характеристики крана:

Рис. 5. Схема грузовой характеристики крана.

По данной схеме видно, что при меньшем угле подъема стрелы к горизонту кран способен поднять меньший вес груза. Соответственно, с увеличением вылета стрелы грузоподъемность падает.