Terminologie konstrukce jeřábů: Průvodce základními pojmy pro začátečníky

Terminologie konstrukčních návrhů jeřábů tvoří základ pro čtení technických výkresů, provádění konstrukčních výpočtů a sdělování technických návrhů. Tato příručka představuje běžné termíny týkající se parametrů jeřábů, tříd zatížení, kovových konstrukcí, zatížení a výkonnostních ukazatelů.

Klíčová terminologie konstrukce jeřábů: Parametry a třídy zatížení

Parametry jeřábového mechanismu popisují provozní výkon zdvihacích strojů a poskytují základ pro návrh a výběr zařízení. Třída provozu jeřábu zohledňuje využití nosnosti a času, jakož i počet pracovních cyklů.

1. Jmenovitá nosnost Gn

Jmenovitá nosnost je celková hmotnost břemene nebo materiálu, který jeřáb dokáže zvednout, spolu s odnímatelnými zdvihacími zařízeními (s výjimkou rozmetadel kontejnerů) nebo příslušenstvím, jako jsou drapáky, elektromagnetická zdvihací zařízení a zdvihací nosníky. U jeřábů s proměnným poloměrem, jako jsou věžové jeřáby, autojeřáby a portálové jeřáby, se jmenovitá nosnost mění s pracovním poloměrem. Jmenovitá jmenovitá nosnost je maximální jmenovitá nosnost povolená za bezpečných pracovních podmínek při minimálním poloměru.

V běžném používání se „nosnost“ obecně rozumí jmenovitá nosnost.

Pro podporu sériové výroby a standardizace byla stanovena norma pro jmenovitou nosnost (tabulka 1-1). Zdroj cituje GB783-87 a uvádí jednotku jako t. U nově navržených zdvihacích strojů by jmenovitá nosnost jeřábu a pomocného zdvihacího mechanismu měla odpovídat standardním sériovým hodnotám. Zařízení se zvláštním výkonem by měla také odpovídat standardním sériovým hodnotám nebo se jim co nejvíce blížit.

2. Rozpětí S

U mostového jeřábu je rozpětí vodorovná vzdálenost mezi středovými liniemi mostních kolejnic jeřábu. Vyjadřuje se jako S, ačkoli se v minulosti běžně používalo L, a měří se v metrech (m). Rozpětí elektrických mostových jeřábů mají národní normy (zdroj: Tabulka 1-2). Obrázek 1-1 znázorňuje rozpětí jeřábu. Rozpětí mostového jeřábu závisí na rozpětí budovy Sc; v řadě rozpětí je přírůstek obvykle 3 m.

Obrázek 1-1 zobrazuje (a) rozpětí jeřábu a (b) rozpětí jeřábu se dvěma kolejnicemi.

3. Měřidlo K

Rozchod kol, nazývaný také rozchod kol, je definován následovně:

• U vozíku je to vzdálenost mezi středovými osami kolejnic vozíku.
• U otočného jeřábu je to vzdálenost mezi osami kolejnic nebo mezi osami pásnic pojezdových kol.

4. Rozvor B

Rozvor, nazývaný také rozvor, je vzdálenost mezi středovými osami podpěr jeřábu nebo vozíku podél podélného směru jízdy. Rozvor B závisí na uspořádání podpěrných kol.

5. Výška zdvihu H, hloubka spouštění h a rozsah zdvihu D

Zdroj definuje příslušné vertikální vzdálenosti s využitím nejvyšší a nejnižší pracovní polohy zdvihacího zařízení a uvádí:

D = H + h

Pokud není stanovena hloubka spouštění, rovná se rozsah zdvihu D výšce zdvihu H. Výška zdvihu a hloubka spouštění se měří s použitím středu misky háku jako referenčního bodu. U jiných zdvihacích zařízení, jako jsou drapáky, se jako referenční bod používá nejnižší bod v zavřené poloze.

6. Provozní rychlosti mechanismu

Provozní rychlosti mechanismu se liší v závislosti na mechanismu jeřábu:

• Rychlost zvedání a spouštění Vn: rychlost vertikálního posuvu jmenovitého zatížení v ustáleném provozním stavu, měřená v m/min.
• Rychlost pojezdu jeřábu nebo mostu VR': rychlost pojezdu jeřábu nesoucího jmenovité zatížení na vodorovném povrchu nebo kolejnici v ustáleném provozním stavu, měřená v m/min.
• Rychlost pojezdu vozíku Vt': rychlost vozíku přepravujícího jmenovitý náklad po vodorovné kolejnici v ustáleném provozním stavu, měřená v m/min.

7. Zatížení kola

Zatížení kola je maximální svislý tlak vyvíjený na kola jeřábu vlastní tíhou mostu, spolu s vlastní tíhou vozíku a jmenovitou nosností, když je vozík v mezní poloze. Je to důležitý základ pro návrh pojezdového mechanismu a kolejnic.

8. Třída služby

Třída zatížení jeřábu se dělí podle třídy využití – celkového počtu pracovních cyklů během projektované životnosti – a stavu zatížení. Udává, jak náročná je práce jeřábu, včetně toho, jak je vytížený v čase a jak často manipuluje s plným zatížením.

Zdroj rozděluje třídy zatížení na A1–A8. Jeho přibližné srovnání je A1–A4 pro lehké zatížení, A5–A6 pro střední zatížení, A7 pro těžké zatížení a A8 pro extra těžké zatížení. Tabulka 1-4 zdroje uvádí příklady tříd zatížení jeřábů.

Běžné termíny pro kovové konstrukce a komponenty jeřábů

1. Kovová konstrukce jeřábu

Kovová konstrukce jeřábu, nazývaná také ocelová konstrukce jeřábu, je konstrukce schopná unést různá zatížení jeřábu. Skládá se z ocelových plechů a profilů vyrobených z kovových materiálů a sestavených v definovaném konstrukčním uspořádání pomocí svařování, nýtování, šroubování a dalších metod spojování.

Kovové konstrukce jeřábů se skládají z nosných prvků, nenosných prvků a spojovacích profilů. Hlavní nosníky, koncové nosníky a nohy jsou nosné prvky a vyžadují výpočty pevnosti, tuhosti a stability. Chodníky, zábradlí a žebříky jsou nenosné prvky; zdroj uvádí, že nevyžadují výpočty pevnosti, tuhosti a stability, ale že je třeba zohlednit bezpečnost, snadnost použití a ergonomii. Spoje se používají převážně svařování a šroubování, zatímco nýtování se nyní používá jen zřídka.

2. Typické typy kovových konstrukcí

Mezi typické typy patří mostní konstrukce, portálové jeřáby, věže a výložníky. Kovové konstrukce jeřábů se vyrábějí z prvků, desek a profilů, které tvoří základní prvky, jako jsou hlavní nosníky, koncové nosníky a nohy. Různé prvky tvoří základní jeřábové konstrukce, jako jsou mosty, portálové jeřáby, věže a výložníky.

3. Běžné strukturální a komponentní termíny

• Hlavní nosník: Primární nosný prvek mostového nebo portálového jeřábu, nesoucí zvedací břemeno.
• Noha: Nosný prvek portálového jeřábu nebo autojeřábu, který pomáhá udržovat celkovou provozní stabilitu.
• Výložník: Pevné nebo teleskopické rameno na otočném jeřábu používané ke zvedání břemen a nastavování pracovního poloměru.
• Zvedací mechanismus: Mechanismus, který vertikálně zvedá a spouští břemena, sestávající z motoru, převodovky, bubnu, brzdy, háku a dalších součástí.
• Pojezdový mechanismus: Mechanismus, který pohybuje celým jeřábem nebo vozíkem; může být namontován na kolejnici nebo nekolejnici.
• Otočný mechanismus: Mechanismus, který otáčí rameno kolem svislé osy, běžně používaný u autojeřábů, pásových jeřábů a věžových jeřábů.
• Brzda: Brzdové zařízení používané k zastavení, omezení rychlosti a bezpečnostnímu udržení.
• Koncový spínač: Bezpečnostní zařízení, které omezuje výšku zdvihu, vzdálenost pojezdu nebo úhel natočení, aby se zabránilo nadměrnému pohybu.
• Omezovač přetížení: Bezpečnostní zařízení, které automaticky přeruší zdvihací sílu, když zvedaná zátěž překročí jmenovitou hodnotu.

Podmínky zatížení a síly

1. Pravidelné zatížení

Během běžného provozu jeřábu se často vyskytuje pravidelné zatížení. Patří mezi ně gravitační zatížení, setrvačné zatížení vznikající při jízdě nebo brzdění (zrychlení nebo zpomalení jeřábu) a zatížení způsobená posunutím nebo deformací ocelové konstrukce jeřábu. Tato zatížení by měla být zohledněna při výpočtu a kontrole pevnostního porušení, elastické nestability a únavového porušení.

Pravidelné zátěže zahrnují:

• Zatížení vlastní tíhou PG: Gravitační síla ocelové konstrukce jeřábu, mechanismů, elektrického zařízení a dalších hmot.
• Jmenovité zvedací zatížení PQ: Gravitační síla celkové zvedané hmotnosti při zvedání jmenovité nosnosti. Pokud je nosnost velká, měla by být zahrnuta hmotnost zvedacího zařízení a ocelového lana.
• Setrvačné zatížení při horizontálním pohybu PH: Horizontální setrvačná síla vyvolaná vlastní hmotností jeřábu nebo vozíku a zvednutou hmotností při podélném nebo příčném pohybu a zrychlování nebo brzdění v horizontální rovině.

2. Náhodné zatížení

Náhodná zatížení jsou zatížení, která se během běžného provozu nevyskytují často, ale mohou se objevit příležitostně. Patří sem zejména tyto typy:

• Horizontální boční zatížení od zkosení Ps: Zatížení způsobené vodicí reakcí na vodicím zařízení, jako je příruba kola nebo vodorovné vodicí kolo, když se jeřáb nebo vozík během podélného nebo příčného pohybu naklání.
• Zatížení stupně Pp: Odpor, který jeřáb nebo vozík cítí při jízdě do kopce po pojezdové kolejnici. Zdá se, že zdrojová formulace „po pojezdové kolejnici“ obsahuje textovou chybu a vyžaduje technickou kontrolu.
• Provozní zatížení větrem Pw: Maximální síla větru, které by měl venkovní jeřáb odolat během provozu. Zdroj také zmiňuje zatížení ledem, sněhem a teplotou.

3. Speciální zatížení

Zvláštní zatížení jsou zatížení, která se vyskytují za výjimečných podmínek, když jeřáb nepracuje normálně nebo je mimo provoz. Patří sem zejména následující typy:

• Kolizní zatížení Pc: Zatížení vznikající při srážce dvou sousedních jeřábů na stejné kolejnici nebo při nárazu jeřábu do dorazové zarážky na konci kolejnice.
• Horizontální překlopné zatížení Psl: Například u stohovacího jeřábu může předmět nebo manipulační zařízení pohybující se uvnitř pevného vodicího rámu pro zvedání nebo spodní konec pevného vodicího rámu narazit na překážku a vyvolat vodorovnou sílu, která má tendenci jeřáb nebo vozík převrátit.
• Seismické zatížení PE: Zatížení způsobené zemětřesením a působící na jeřáb typu kladkostroj.
• Zatížení větrem mimo provoz: Maximální síla větru, které jeřáb odolá mimo provoz, měřená v N.

V určitých situacích se mohou vyskytnout i jiná zatížení, například procesní zatížení. Únavové zatížení je cyklické střídavé zatížení, kterému je konstrukce vystavena během opakovaného provozu jeřábu a které ovlivňuje životnost zařízení.

Pojmy ukazatelů výkonnosti

• Pevnost, včetně ověření únavové pevnosti: Schopnost prvku zabránit porušení vlivem vnějších sil. Pevnost zahrnuje pevnost v tahu a tlaku, pevnost v ohybu, smykovou pevnost a pevnost v únosnosti nebo v tlaku.
• Ztuhlost: Schopnost omezit deformaci prvku vlivem vnějších sil. Zahrnuje statickou tuhost ve svislém a vodorovném směru, stejně jako dynamickou tuhost související s používáním.
• Stabilita: Schopnost odolávat ztrátě stability vlivem vnějších sil. Zahrnuje celkovou odolnost proti převrácení, globální stabilitu prvků a lokální stabilitu.
• Bezpečnostní faktor: Bezpečnostní rezerva vyhrazená v návrhu, zde definovaná jako poměr nosnosti konstrukce ke skutečnému zatížení. Musí splňovat příslušné požadavky předpisů.
• Přípustné napětí: Maximální hodnota napětí, kterou příslušná norma umožňuje, aby konstrukční materiál odolal.

Shrnutí

Tyto termíny jsou základní a často používané při návrhu jeřábů. Podporují přípravu výkresů, výpočty parametrů, diskuze o technických návrzích a další studium konstrukčního návrhu a aplikace předpisů.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mailem: cindywang@hndfcrane.com

Jsem Cindy, mám 10 let pracovních zkušeností v odvětví jeřábů a nashromáždila jsem bohaté odborné znalosti. Vybral jsem uspokojivé jeřáby pro více než 500 zákazníků. Pokud máte nějaké potřeby nebo dotazy ohledně jeřábů, neváhejte mě kontaktovat, využiji své odborné znalosti a praktické zkušenosti, abych vám pomohl problém vyřešit!