Ορολογία Σχεδιασμού Γερανών: Ένας οδηγός για αρχάριους με βασικούς όρους

Η ορολογία σχεδιασμού γερανών αποτελεί τη βάση για την ανάγνωση μηχανολογικών σχεδίων, την εκτέλεση υπολογισμών σχεδιασμού και την κοινοποίηση τεχνικών προτάσεων. Αυτός ο οδηγός εισάγει κοινούς όρους που καλύπτουν τις παραμέτρους των γερανών, τις κατηγορίες λειτουργίας, τις μεταλλικές κατασκευές, τα φορτία και τους δείκτες απόδοσης.

Βασική ορολογία σχεδιασμού γερανών: Παράμετροι και κλάσεις λειτουργίας

Οι παράμετροι του μηχανισμού γερανού περιγράφουν την λειτουργική απόδοση των ανυψωτικών μηχανημάτων και παρέχουν μια βάση για τον σχεδιασμό και την επιλογή εξοπλισμού. Μια κατηγορία λειτουργίας γερανού λαμβάνει υπόψη την αξιοποίηση της ανυψωτικής ικανότητας και του χρόνου, καθώς και τον αριθμό των κύκλων εργασίας.

1. Ονομαστική ικανότητα ανύψωσης Gn

Η ονομαστική ανυψωτική ικανότητα είναι το συνολικό βάρος του φορτίου ή του υλικού που μπορεί να ανυψώσει ένας γερανός, μαζί με τα αποσπώμενα εξαρτήματα ανύψωσης (εκτός από τους διανομείς εμπορευματοκιβωτίων) ή τα αξεσουάρ όπως οι αρπάγες, οι ηλεκτρομαγνητικές συσκευές ανύψωσης και οι δοκοί ανύψωσης. Για γερανούς μεταβλητής ακτίνας, όπως οι πυργογερανοί, οι γερανογέφυρες και οι γερανογέφυρες, η ονομαστική ανυψωτική ικανότητα αλλάζει με την ακτίνα εργασίας. Η ονομαστική ονομαστική ανυψωτική ικανότητα είναι η μέγιστη ονομαστική ικανότητα που επιτρέπεται υπό ασφαλείς συνθήκες εργασίας στην ελάχιστη ακτίνα.

Στη συνήθη χρήση, η «ανυψωτική ικανότητα» σημαίνει γενικά ονομαστική ανυψωτική ικανότητα.

Για την υποστήριξη της σειριακής παραγωγής και τυποποίησης, έχει θεσπιστεί ένα πρότυπο σειράς ονομαστικής χωρητικότητας (Πίνακας 1-1). Η πηγή αναφέρει το GB783-87 και δίνει τη μονάδα ως t. Για τα νέας σχεδίασης ανυψωτικά μηχανήματα, η ονομαστική ανυψωτική ικανότητα του γερανού και του βοηθητικού μηχανισμού ανύψωσης θα πρέπει να συμμορφώνεται με τις τυπικές τιμές σειράς. Ο εξοπλισμός με ειδική απόδοση θα πρέπει επίσης να συμμορφώνεται ή να παραμένει όσο το δυνατόν πιο κοντά σε αυτές.

2. Span S

Για μια γερανογέφυρα, το άνοιγμα είναι η οριζόντια απόσταση μεταξύ των κεντρικών γραμμών των σιδηροτροχιών της γέφυρας. Αντιπροσωπεύεται από το S, αν και το L χρησιμοποιούνταν συνήθως στο παρελθόν, και μετριέται σε μέτρα (m). Τα ανοίγματα των ηλεκτρικών γερανογεφυρών έχουν μια εθνική σειρά προτύπων (πηγή Πίνακας 1-2). Το Σχήμα 1-1 απεικονίζει το άνοιγμα του γερανού. Το άνοιγμα μιας γερανογέφυρας εξαρτάται από το άνοιγμα Sc του κτιρίου. Στη σειρά ανοιγμάτων, η αύξηση είναι γενικά 3 m.

Το Σχήμα 1-1 περιλαμβάνει (α) το άνοιγμα του γερανού και (β) το άνοιγμα ενός γερανού με δύο ράγες.

3. Gauge K

Το περιτύπωμα, που ονομάζεται επίσης τροχό τροχού, ορίζεται ως εξής:

• Για ένα τρόλεϊ, είναι η απόσταση μεταξύ των κεντρικών γραμμών των ραγών του τρόλεϊ.
• Για έναν γερανό τύπου jib, είναι η απόσταση μεταξύ των κεντρικών γραμμών της σιδηροτροχιάς ή μεταξύ των κεντρικών γραμμών των πελμάτων των τροχών κίνησης.

4. Μεταξόνιο Β

Το μεταξόνιο, που ονομάζεται επίσης απόσταση μεταξύ των αξόνων, είναι η απόσταση μεταξύ των κεντρικών γραμμών στήριξης του γερανού ή του τρόλεϊ κατά μήκος της διαμήκους κατεύθυνσης κίνησης. Η μέτρηση του μεταξονίου Β εξαρτάται από τη διάταξη των τροχών στήριξης.

5. Ύψος ανύψωσης H, βάθος καθόδου h και εύρος ανύψωσης D

Η πηγή ορίζει τις σχετικές κατακόρυφες αποστάσεις χρησιμοποιώντας την υψηλότερη και τη χαμηλότερη θέση εργασίας του ανυψωτικού εξαρτήματος και δίνει:

Δ = Η + η

Όπου δεν υπάρχει βάθος καθόδου, το εύρος ανύψωσης D ισούται με το ύψος ανύψωσης H. Το ύψος ανύψωσης και το βάθος καθόδου μετρώνται χρησιμοποιώντας το κέντρο του μπολ με το γάντζο ως σημείο αναφοράς. Για άλλα εξαρτήματα ανύψωσης, όπως οι αρπάγες, το χαμηλότερο σημείο στην κλειστή θέση χρησιμοποιείται ως σημείο αναφοράς.

6. Ταχύτητες λειτουργίας μηχανισμού

Οι ταχύτητες λειτουργίας του μηχανισμού ποικίλλουν ανάλογα με τον μηχανισμό του γερανού:

• Ταχύτητα ανύψωσης και κατεβάσματος Vn: η κατακόρυφη ταχύτητα μετατόπισης του ονομαστικού φορτίου σε σταθερή κατάσταση λειτουργίας, μετρούμενη σε m/min.
• Ταχύτητα γερανού ή γέφυρας VR': η ταχύτητα κίνησης του γερανού που φέρει το ονομαστικό φορτίο του σε οριζόντια επιφάνεια ή σιδηροτροχιά σε σταθερή κατάσταση λειτουργίας, μετρούμενη σε m/min.
• Ταχύτητα κίνησης τρόλεϊ Vt': η ταχύτητα ενός τρόλεϊ που μεταφέρει το ονομαστικό του φορτίο κατά μήκος μιας οριζόντιας σιδηροτροχιάς σε σταθερή κατάσταση λειτουργίας, μετρούμενη σε m/min.

7. Φορτίο τροχού

Το φορτίο τροχού είναι η μέγιστη κατακόρυφη πίεση που ασκείται στους τροχούς του γερανού από το ίδιο βάρος της γέφυρας, μαζί με το ίδιο βάρος του τρόλεϊ και την ονομαστική ανυψωτική ικανότητα όταν το τρόλεϊ βρίσκεται στην οριακή του θέση. Αποτελεί σημαντική βάση για τον σχεδιασμό του μηχανισμού κίνησης και των σιδηροτροχιών.

8. Κατηγορία υπηρεσίας

Η κατηγορία λειτουργίας του γερανού χωρίζεται ανάλογα με την κατηγορία χρήσης —τον συνολικό αριθμό κύκλων εργασίας κατά τη διάρκεια ζωής σχεδιασμού— και την κατάσταση φορτίου. Υποδεικνύει πόσο απαιτητική είναι η εργασία του γερανού, συμπεριλαμβανομένου του πόσο απασχολημένος είναι με την πάροδο του χρόνου και πόσο συχνά χειρίζεται πλήρη φορτία.

Η πηγή διαιρεί τις κατηγορίες λειτουργίας σε A1–A8. Η κατά προσέγγιση σύγκριση είναι A1–A4 για ελαφριά χρήση, A5–A6 για μεσαία χρήση, A7 για βαριά χρήση και A8 για εξαιρετικά βαριά χρήση. Ο Πίνακας 1-4 της πηγής παραθέτει παραδείγματα κατηγοριών λειτουργίας γερανών.

Κοινοί όροι για μεταλλικές κατασκευές και εξαρτήματα γερανών

1. Μεταλλική δομή γερανού

Μια μεταλλική κατασκευή γερανού, που ονομάζεται επίσης χαλύβδινη κατασκευή γερανού, είναι μια κατασκευή ικανή να μεταφέρει τα διάφορα φορτία ενός γερανού. Αποτελείται από χαλύβδινες πλάκες και τμήματα που σχηματίζονται από μεταλλικά υλικά και συναρμολογούνται σε μια καθορισμένη δομική διάταξη χρησιμοποιώντας συγκόλληση, πριτσίνια, βίδες και άλλες μεθόδους σύνδεσης.

Οι μεταλλικές κατασκευές γερανών αποτελούνται από φέροντα μέλη, μη φέροντα μέλη και τμήματα σύνδεσης. Οι κύριες δοκοί, οι ακραίες δοκοί και τα πόδια είναι φέροντα μέλη και απαιτούν υπολογισμούς αντοχής, ακαμψίας και σταθερότητας. Τα μονοπάτια, τα κιγκλιδώματα και οι σκάλες είναι μη φέροντα μέλη. Η πηγή αναφέρει ότι δεν απαιτούν υπολογισμούς αντοχής, ακαμψίας και σταθερότητας, αλλά ότι θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη η ασφάλεια, η ευκολία χρήσης και η εργονομία. Οι συνδέσεις χρησιμοποιούν κυρίως συγκόλληση και βίδες, ενώ η πριτσίνια χρησιμοποιείται πλέον σπάνια.

2. Τυπικοί τύποι μεταλλικών κατασκευών

Τυπικοί τύποι περιλαμβάνουν κατασκευές γεφυρών, ατσάλινες δοκούς, πύργους και δοκούς στήριξης. Οι μεταλλικές κατασκευές γερανών κατασκευάζονται από μέλη, πλάκες και τμήματα που σχηματίζουν βασικά μέλη όπως κύριες δοκούς, ακραίες δοκούς και πόδια. Διαφορετικά μέλη σχηματίζουν βασικές κατασκευές γερανών όπως γέφυρες, ατσάλινες δοκούς, πύργους και δοκούς στήριξης.

3. Κοινοί Δομικοί Όροι και Όροι Συστατικών Στοιχείων

• Κύρια δοκός: Το κύριο φέρον μέλος μιας εναέριας γερανογέφυρας ή γερανογέφυρας, που φέρει το φορτίο ανύψωσης.
• Πόδι: Ένα στοιχείο στήριξης γερανογέφυρας ή γερανογέφυρας που βοηθά στη διατήρηση της συνολικής σταθερότητας λειτουργίας.
• Φλόκος: Ένας σταθερός ή τηλεσκοπικός βραχίονας σε γερανό τύπου jib που χρησιμοποιείται για την ανύψωση φορτίων και τη ρύθμιση της ακτίνας εργασίας.
• Μηχανισμός ανύψωσης: Ο μηχανισμός που ανυψώνει και κατεβάζει φορτία κάθετα, που αποτελείται από κινητήρα, κιβώτιο ταχυτήτων, τύμπανο, φρένο, γάντζο και άλλα εξαρτήματα.
• Μηχανισμός ταξιδιού: Ο μηχανισμός που κινεί ολόκληρο τον γερανό ή το τρόλεϊ· μπορεί να είναι τοποθετημένος σε σιδηροτροχιές ή όχι.
• Μηχανισμός περιστροφής: Ο μηχανισμός που περιστρέφει έναν φλόκο γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα, που χρησιμοποιείται συνήθως σε γερανούς φορτηγών, ερπυστριοφόρους γερανούς και πυργογερανούς.
• Φρένο: Μια διάταξη πέδησης που χρησιμοποιείται για το σταμάτημα, τον περιορισμό της ταχύτητας και την ασφαλή συγκράτηση.
• Διακόπτης ορίου: Μια διάταξη ασφαλείας που περιορίζει το ύψος ανύψωσης, την απόσταση κίνησης ή τη γωνία περιστροφής για να αποτρέψει την υπερβολική κίνηση.
• Περιοριστής υπερφόρτωσης: Μια διάταξη ασφαλείας που διακόπτει αυτόματα την ανυψωτική ισχύ όταν το ανυψωμένο φορτίο υπερβαίνει την ονομαστική τιμή.

Όροι Φόρτισης και Δύναμης

1. Κανονικά φορτία

Τα κανονικά φορτία εμφανίζονται συχνά κατά την κανονική λειτουργία του γερανού. Σε αυτά περιλαμβάνονται τα φορτία βαρύτητας, τα αδρανειακά φορτία που παράγονται κατά την κίνηση ή το φρενάρισμα και τα φορτία που προκαλούνται από τη μετατόπιση ή την παραμόρφωση της χαλύβδινης δομής του γερανού. Αυτά τα φορτία θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τον υπολογισμό και τον έλεγχο της αστοχίας αντοχής, της ελαστικής αστάθειας και της αστοχίας λόγω κόπωσης.

Τα κανονικά φορτία περιλαμβάνουν:

• Φορτίο ιδίου βάρους PG: Η βαρυτική δύναμη της χαλύβδινης δομής του γερανού, των μηχανισμών, του ηλεκτρικού εξοπλισμού και άλλων μαζών.
• Ονομαστικό φορτίο ανύψωσης PQ: Η βαρυτική δύναμη της συνολικής ανυψωμένης μάζας κατά την ανύψωση της ονομαστικής ικανότητας. Όταν η ικανότητα ανύψωσης είναι μεγάλη, θα πρέπει να συμπεριληφθεί το βάρος του εξαρτήματος ανύψωσης και του συρματόσχοινου.
• Οριζόντιο αδρανειακό φορτίο διαδρομής PH: Η οριζόντια αδρανειακή δύναμη που παράγεται από τη μάζα του γερανού ή του τρόλεϊ και την ανυψωμένη μάζα κατά την κίνηση διαμήκως ή εγκάρσια και την επιτάχυνση ή την πέδηση σε οριζόντιο επίπεδο.

2. Τυχαία Φορτία

Τα τυχηματικά φορτία είναι φορτία που δεν εμφανίζονται συχνά κατά την κανονική λειτουργία, αλλά ενδέχεται να προκύπτουν περιστασιακά. Περιλαμβάνουν κυρίως τους ακόλουθους τύπους:

• Οριζόντιο πλευρικό φορτίο από λοξή κίνηση Ps: Φορτίο που προκαλείται από την αντίδραση οδήγησης σε μια διάταξη οδήγησης, όπως μια φλάντζα τροχού ή ένας οριζόντιος τροχός οδήγησης, όταν ο γερανός ή το φορείο λοξοτμείται κατά τη διαμήκη ή εγκάρσια κίνηση.
• Φορτίο βαθμού Pp: Η αντίσταση που παρουσιάζεται όταν ο γερανός ή το τρόλεϊ κινείται ανηφορικά κατά μήκος της τροχιάς κύλισής του. Η διατύπωση πηγής «κατά μήκος της τροχιάς κύλισης» φαίνεται να περιέχει κειμενικό σφάλμα και απαιτεί τεχνική αναθεώρηση.
• Φορτίο ανέμου σε λειτουργία Pw: Η μέγιστη δύναμη ανέμου που πρέπει να αντέχει ένας εξωτερικός γερανός κατά τη λειτουργία του. Η πηγή αναφέρει επίσης φορτία πάγου, χιονιού και θερμοκρασίας.

3. Ειδικά Φορτία

Τα ειδικά φορτία είναι φορτία που εμφανίζονται υπό εξαιρετικές συνθήκες όταν ο γερανός δεν λειτουργεί κανονικά ή είναι εκτός λειτουργίας. Περιλαμβάνουν κυρίως τους ακόλουθους τύπους:

• Φορτίο σύγκρουσης Pc: Ένα φορτίο που παράγεται όταν δύο γειτονικοί γερανοί στην ίδια σιδηροτροχιά συγκρούονται ή όταν ένας γερανός συγκρούεται με ένα στοπ προσκρουστήρα στο άκρο της σιδηροτροχιάς.
• Οριζόντιο φορτίο ανατροπής Psl: Για παράδειγμα, σε έναν γερανό στοίβαξης, ένα αντικείμενο ή μια συσκευή χειρισμού φορτίου που κινείται μέσα σε ένα άκαμπτο πλαίσιο οδηγού ανύψωσης ή στο κάτω άκρο του άκαμπτου πλαισίου οδηγού, μπορεί να συγκρουστεί με ένα εμπόδιο και να δημιουργήσει μια οριζόντια δύναμη που τείνει να ανατρέψει τον γερανό ή το καρότσι.
• Σεισμικό φορτίο PE: Φορτίο που προκαλείται από σεισμό και επενεργεί σε γερανό τύπου ανύψωσης.
• Φορτίο ανέμου εκτός λειτουργίας: Η μέγιστη δύναμη ανέμου που μπορεί να αντέξει ο γερανός όταν είναι εκτός λειτουργίας, μετρούμενη σε N.

Άλλα φορτία μπορεί να προκύψουν σε συγκεκριμένες καταστάσεις, όπως φορτία διεργασίας. Φορτίο κόπωσης είναι ένα κυκλικό εναλλασσόμενο φορτίο που υφίσταται η κατασκευή κατά την επαναλαμβανόμενη λειτουργία του γερανού και επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.

Όροι Δεικτών Απόδοσης

• Αντοχή, συμπεριλαμβανομένης της επαλήθευσης αντοχής σε κόπωση: Η ικανότητα ενός μέλους να αποφεύγει την αστοχία υπό εξωτερικές δυνάμεις. Η αντοχή περιλαμβάνει την αντοχή σε εφελκυσμό και θλίψη, την αντοχή σε κάμψη, την αντοχή σε διάτμηση και την αντοχή σε φέρουσα ικανότητα ή σύνθλιψη.
• Ακαμψία: Η ικανότητα περιορισμού της παραμόρφωσης του μέλους υπό εξωτερικές δυνάμεις. Περιλαμβάνει στατική ακαμψία στην κάθετη και οριζόντια κατεύθυνση, καθώς και δυναμική ακαμψία που σχετίζεται με τη χρήση.
• Σταθερότητα: Η ικανότητα αντίστασης στην απώλεια σταθερότητας υπό εξωτερικές δυνάμεις. Περιλαμβάνει τη συνολική ικανότητα αντι-ανατροπής, την παγκόσμια σταθερότητα των μελών και την τοπική σταθερότητα.
• Συντελεστής ασφάλειας: Το περιθώριο ασφαλείας που προορίζεται για τον σχεδιασμό, ορίζεται εδώ ως ο λόγος της φέρουσας ικανότητας της κατασκευής προς την πραγματική φόρτιση. Πρέπει να πληροί τις ισχύουσες απαιτήσεις του κανονισμού.
• Επίτρεπτη τάσηι: Η μέγιστη τιμή τάσης που επιτρέπει ο ισχύων κανονισμός στο δομικό υλικό να αντέξει.

Περίληψη

Αυτοί οι όροι είναι βασικοί και χρησιμοποιούνται συχνά στο σχεδιασμό γερανών. Υποστηρίζουν την προετοιμασία σχεδίων, τους υπολογισμούς παραμέτρων, τις συζητήσεις τεχνικών προτάσεων και την περαιτέρω μελέτη του δομικού σχεδιασμού και της εφαρμογής κώδικα.

Η Σίντι

WhatsApp: +86 191 3738 6654

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: cindywang@hndfcrane.com

Είμαι η Cindy, με 10ετή εργασιακή εμπειρία στη βιομηχανία γερανών και συσσωρευμένη πληθώρα επαγγελματικών γνώσεων. Έχω επιλέξει τους ικανοποιητικούς γερανούς για 500+ πελάτες. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ανάγκες ή ερωτήσεις σχετικά με τους γερανούς, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μου, θα χρησιμοποιήσω την τεχνογνωσία και την πρακτική εμπειρία μου για να σας βοηθήσω να λύσετε το πρόβλημα!