Krandesignterminologi: En begynderguide til vigtige termer

Krandesignterminologi danner grundlag for læsning af tekniske tegninger, udførelse af designberegninger og formidling af tekniske forslag. Denne vejledning introducerer almindelige termer, der dækker kranparametre, driftsklasser, metalkonstruktioner, belastninger og præstationsindikatorer.

Nøgleterminologi for krandesign: Parametre og driftsklasser

Kranmekanismens parametre beskriver løftemaskineriets driftsydelse og danner grundlag for design og valg af udstyr. En kranens arbejdsklasse tager højde for udnyttelsen af løftekapacitet og -tid samt antallet af arbejdscyklusser.

1. Nominel løftekapacitet Gn

Nominel løftekapacitet er den samlede vægt af den last eller det materiale, som en kran kan løfte, sammen med aftagelige løfteanordninger (eksklusive containerspredere) eller tilbehør såsom gribere, elektromagnetiske løfteanordninger og løftebjælker. For kraner med variabel radius, såsom tårnkraner, lastbilkraner og portalkraner, ændres den nominelle løftekapacitet med arbejdsradiusen. Den nominelle nominelle løftekapacitet er den maksimale nominelle kapacitet, der er tilladt under sikre arbejdsforhold ved den minimale radius.

I almindelig brug betyder "løftekapacitet" generelt nominel løftekapacitet.

For at understøtte serieproduktion og standardisering er der etableret en seriestandard for nominel kapacitet (Tabel 1-1). Kilden citerer GB783-87 og angiver enheden som t. For nydesignede løftemaskiner skal kranens og den ekstra hejsemekanismens nominelle løftekapacitet overholde standardserieværdierne. Udstyr med særlig ydeevne skal også overholde eller forblive så tæt som muligt på standardserieværdierne.

2. Span S

For en brokran er spændvidden den vandrette afstand mellem centerlinjerne af kranens broskinner. Den er repræsenteret af S, selvom L var almindeligt anvendt tidligere, og måles i meter (m). Elektriske brokraners spændvidde har en national standardserie (kilde Tabel 1-2). Figur 1-1 illustrerer kranens spændvidde. Brokranens spændvidde afhænger af bygningens spændvidde Sc; i spændviddsserien er tilvæksten generelt 3 m.

Figur 1-1 viser (a) kranens spændvidde og (b) spændvidden for en kran med to skinner.

3. Spor K

Sporvidde, også kaldet hjulspor, er defineret som følger:

• For en trolley er det afstanden mellem centerlinjerne på trolleyskinnerne.
• For en udliggerkran er det afstanden mellem skinnens centerlinjer eller mellem centerlinjerne for løbehjulenes trin.

4. Akselafstand B

Akselafstand, også kaldet akselafstand, er afstanden mellem kranens eller løbekattens støttecenterlinjer langs den langsgående kørselsretning. Målingen af akselafstand B afhænger af placeringen af støttehjulene.

5. Løftehøjde H, sænkedybde h og løfteområde D

Kilden definerer de relevante vertikale afstande ved hjælp af løfteudstyrets højeste og laveste arbejdspositioner og giver:

D = H + h

Hvor der ikke er nogen sænkedybde, er løfteområdet D lig med løftehøjden H. Løftehøjde og sænkedybde måles med midten af krogskålen som referencepunkt. For andre løfteanordninger, såsom gribere, anvendes det laveste punkt i lukket position som reference.

6. Mekanismens driftshastigheder

Mekanismens driftshastigheder varierer afhængigt af kranmekanismen:

• Løfte- og sænkehastighed Vn: den vertikale forskydningshastighed af den nominelle belastning i en stabil driftstilstand, målt i m/min.
• Kran- eller brokørselshastighed VR': Kranens kørehastighed, der bærer sin nominelle last på en vandret overflade eller skinne i en stabil driftstilstand, målt i m/min.
• Løbekats kørehastighed Vt': Hastigheden af en løbekat, der transporterer sin nominelle last langs en vandret skinne i en stabil driftstilstand, målt i m/min.

7. Hjulbelastning

Hjullast er det maksimale lodrette tryk, som broens egenvægt udøver på kranhjulene, sammen med løbekattens egenvægt og den nominelle løftekapacitet, når løbekatten er i sin grænseposition. Det er et vigtigt grundlag for design af køremekanismen og skinnerne.

8. Toldklasse

Kranens arbejdsklasse er opdelt efter udnyttelsesklasse – det samlede antal arbejdscyklusser i løbet af den designmæssige levetid – og belastningstilstand. Den angiver, hvor krævende kranens arbejde er, herunder hvor travlt det er over tid, og hvor ofte det håndterer fulde læs.

Kilden opdeler arbejdsklasser i A1-A8. Den omtrentlige sammenligning er A1-A4 for let belastning, A5-A6 for mellemtung belastning, A7 for tung belastning og A8 for ekstra tung belastning. Kilde Tabel 1-4 viser eksempler på kranarbejdsklasser.

Almindelige betegnelser for kranmetalstrukturer og -komponenter

1. Kranmetalstruktur

En kranmetalkonstruktion, også kaldet en kranstålkonstruktion, er en konstruktion, der er i stand til at bære de forskellige belastninger fra en kran. Den består af stålplader og -sektioner dannet af metalmaterialer og samlet i et defineret strukturelt arrangement ved hjælp af svejsning, nitning, boltning og andre forbindelsesmetoder.

Kranmetalkonstruktioner består af bærende elementer, ikke-bærende elementer og forbindelsessektioner. Hovedbjælker, endebjælker og ben er bærende elementer og kræver styrke-, stivheds- og stabilitetsberegninger. Gangbroer, rækværk og stiger er ikke-bærende elementer; kilden angiver, at de ikke kræver styrke-, stivheds- og stabilitetsberegninger, men at sikkerhed, brugervenlighed og ergonomi bør tages i betragtning. Forbindelser bruger primært svejsning og boltning, mens nitning nu sjældent anvendes.

2. Typiske metalstrukturtyper

Typiske typer omfatter brokonstruktioner, portaler, tårne og udliggere. Kranmetalkonstruktioner er lavet af elementer, plader og sektioner, der danner grundelementer såsom hovedbjælker, endebjælker og ben. Forskellige elementer danner grundlæggende krankonstruktioner såsom broer, portaler, tårne og udliggere.

3. Almindelige strukturelle og komponentmæssige termer

• Hovedbjælke: Det primære lastbærende element i en traverskran eller portalkran, der bærer løftelasten.
• Ben: Et støtteelement på en portalkran eller lastbilkran, der hjælper med at opretholde den samlede driftsstabilitet.
• Fok: En fast eller teleskopisk arm på en svingkran, der bruges til at løfte laster og justere arbejdsradiusen.
• Løftemekanisme: Mekanismen, der hæver og sænker laster lodret, bestående af en motor, gearkasse, tromle, bremse, krog og andre komponenter.
• Rejsemekanisme: Mekanismen, der bevæger hele kranen eller løbekaten; den kan være skinnemonteret eller ikke-skinnemonteret.
• Drejemekanisme: Mekanismen, der roterer en udligger omkring en lodret akse, almindeligvis brugt på lastbilkraner, bæltekraner og tårnkraner.
• Bremse: En bremseanordning, der bruges til at stoppe, hastighedsbegrænse og holde fast.
• Grænseafbryder: En sikkerhedsanordning, der begrænser løftehøjde, køreafstand eller drejevinkel for at forhindre overbevægelse.
• Overbelastningsbegrænser: En sikkerhedsanordning, der automatisk afbryder løftekraften, når den løftede last overstiger den nominelle værdi.

Belastnings- og kraftudtryk

1. Regelmæssige læs

Regelmæssige belastninger forekommer ofte under normal krandrift. De omfatter tyngdekraftbelastninger, inertibelastninger, der produceres ved kørsel eller bremsning, acceleration eller deceleration af kranen, og belastninger forårsaget af forskydning eller deformation af kranens stålkonstruktion. Disse belastninger bør tages i betragtning ved beregning og kontrol mod styrkebrud, elastisk ustabilitet og udmattelsesbrud.

Regelmæssige belastninger inkluderer:

• Egenvægt PG: Tyngdekraften fra kranens stålkonstruktion, mekanismer, elektrisk udstyr og andre masser.
• Nominel løftelast PQ: Tyngdekraften af den samlede løftede masse ved løft af den nominelle kapacitet. Når løftekapaciteten er stor, skal vægten af løfteudstyret og stålwiren medregnes.
• Horisontal bevægelsesinertibelastning PH: Den horisontale inertikraft, der frembringes af kranens eller løbekattens egenmasse og løftede masse, når den bevæger sig i længderetningen eller på tværs, og når den accelererer eller bremser i et vandret plan.

2. Utilsigtede belastninger

Utilsigtede belastninger er belastninger, der ikke forekommer hyppigt under normal drift, men som kan opstå lejlighedsvis. De omfatter primært følgende typer:

• Horisontal sidebelastning fra skævvridning Ps: En belastning forårsaget af styrereaktionen ved en styreanordning, såsom en hjulflange eller et vandret styrehjul, når kranen eller løbekaten skævvrider sig under langsgående eller tværgående bevægelse.
• Gradbelastning Pp: Den modstand, der opleves, når kranen eller løbekatten kører op ad bakke langs sin køreskinne. Kildeformuleringen "langs sin køreskinne" ser ud til at indeholde en tekstfejl og kræver teknisk gennemgang.
• Vindbelastning i drift Pw: Den maksimale vindkraft, som en udendørs kran skal kunne modstå under drift. Kilden nævner også is-, sne- og temperaturbelastninger.

3. Speciallaster

Særlige belastninger er belastninger, der opstår under ekstraordinære forhold, når kranen ikke fungerer normalt eller er ude af drift. De omfatter primært følgende typer:

• Kollisionsbelastning Pc: En last, der genereres, når to tilstødende kraner på den samme skinne kolliderer, eller når en kran kolliderer med et bufferstop for enden af skinnen.
• Horisontal væltende belastning Psl: For eksempel kan en genstand eller en lasthåndteringsanordning, der bevæger sig inde i en stiv løfteramme eller den nederste ende af den stive styreramme, i en stablekran kollidere med en forhindring og generere en vandret kraft, der har tendens til at vælte kranen eller løbekatten.
• Seismisk belastning PE: En belastning forårsaget af et jordskælv, der virker på en hejsekran.
• Vindbelastning uden for drift: Den maksimale vindkraft, som kranen kan modstå, når den ikke er i drift, målt i N.

Andre belastninger kan forekomme i specifikke situationer, såsom procesbelastninger. Udmattelsesbelastning er en cyklisk alternerende belastning, som konstruktionen oplever under gentagen krandrift, og som påvirker udstyrets levetid.

Ydelsesindikatorudtryk

• Styrke, inklusive verifikation af udmattelsesstyrke: Et elements evne til at undgå brud under ydre kræfter. Styrken omfatter træk- og trykstyrke, bøjningsstyrke, forskydningsstyrke og bærende eller knusende styrke.
• Stivhed: Evnen til at begrænse deformation af elementer under ydre kræfter. Dette omfatter statisk stivhed i lodret og vandret retning, såvel som dynamisk stivhed relateret til brug.
• Stabilitet: Evnen til at modstå tab af stabilitet under eksterne kræfter. Det omfatter den samlede evne til at modstå væltning, global medlemsstabilitet og lokal stabilitet.
• Sikkerhedsfaktor: Den sikkerhedsmargin, der er reserveret i designet, defineret her som forholdet mellem den strukturelle bæreevne og den faktiske belastning. Den skal opfylde gældende normkrav.
• Tilladt belastning: Den maksimale spændingsværdi, som den gældende kode tillader, at konstruktionsmaterialet kan modstå.

Oversigt

Disse termer er grundlæggende og ofte anvendte i krandesign. De understøtter tegningsforberedelse, parameterberegninger, diskussioner om tekniske forslag og videre studier af strukturelt design og anvendelse af koder.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-mail: cindywang@hndfcrane.com

Jeg er Cindy, med 10 års erhvervserfaring i kranindustrien og oparbejdet et væld af faglig viden. Jeg har valgt de tilfredsstillende kraner til 500+ kunder. Hvis du har behov eller spørgsmål til kraner, er du velkommen til at kontakte mig, jeg vil bruge min ekspertise og praktiske erfaring til at hjælpe dig med at løse problemet!