Терминология проектирования кранов: руководство для начинающих по основным терминам.

Терминология проектирования кранов лежит в основе чтения инженерных чертежей, выполнения проектных расчетов и представления технических предложений. В этом руководстве представлены распространенные термины, охватывающие параметры кранов, классы нагрузки, металлические конструкции, нагрузки и показатели производительности.

Ключевые термины проектирования кранов: параметры и классы нагрузки

Параметры кранового механизма описывают рабочие характеристики подъемной техники и служат основой для проектирования и выбора оборудования. Класс грузоподъемности крана учитывает использование грузоподъемности и времени, а также количество рабочих циклов.

1. Номинальная грузоподъемность Gn

Номинальная грузоподъемность — это общий вес груза или материала, который может поднять кран, вместе со съемными подъемными приспособлениями (за исключением контейнерных спредеров) или принадлежностями, такими как грейферы, электромагнитные подъемные устройства и подъемные балки. Для кранов с изменяемым радиусом, таких как башенные краны, автокраны и портальные краны, номинальная грузоподъемность изменяется в зависимости от рабочего радиуса. Номинальная грузоподъемность — это максимальная допустимая грузоподъемность при безопасных условиях работы на минимальном радиусе.

В обиходе термин «грузоподъемность» обычно означает номинальную грузоподъемность.

Для поддержки серийного производства и стандартизации был установлен стандарт номинальной грузоподъемности (таблица 1-1). В источнике указан стандарт GB783-87, а единица измерения – т. Для вновь разработанных подъемных механизмов номинальная грузоподъемность крана и вспомогательного подъемного механизма должна соответствовать значениям стандартной серии. Оборудование со специальными характеристиками также должно соответствовать значениям стандартной серии или быть максимально приближенным к ним.

2. Пролет S

Для мостового крана пролет — это горизонтальное расстояние между осевыми линиями рельсов, по которым перемещается кран. Он обозначается буквой S, хотя в прошлом обычно использовалась буква L, и измеряется в метрах (м). Для электрических мостовых кранов существует национальная стандартная серия пролетов (источник: Таблица 1-2). На рисунке 1-1 показан пролет крана. Пролет мостового крана зависит от пролета здания Sc; в серии пролетов шаг обычно составляет 3 м.

На рисунке 1-1 показаны (а) пролет крана и (б) пролет крана с двумя рельсами.

3. Калибр K

Ширина колеи, также называемая колесным следом, определяется следующим образом:

• Для трамвая это расстояние между осевыми линиями рельсов трамвая.
• Для стрелового крана это расстояние между осевыми линиями рельсов или между осевыми линиями колес.

4. Колесная база B

Колесная база, также называемая расстоянием между осями, — это расстояние между осевыми линиями опор крана или тележки вдоль продольного направления движения. Размер колесной базы B зависит от расположения опорных колес.

5. Высота подъема H, глубина опускания h и диапазон подъема D.

В источнике определяются соответствующие вертикальные расстояния с использованием самого высокого и самого низкого рабочих положений подъемного устройства и приводятся следующие данные:

D = H + h

В случаях, когда глубина опускания отсутствует, диапазон подъема D равен высоте подъема H. Высота подъема и глубина опускания измеряются с использованием центра чаши крюка в качестве опорной точки. Для других подъемных приспособлений, таких как грейферы, в качестве опорной точки используется самая нижняя точка в закрытом положении.

6. Скорости работы механизма

Скорость работы механизма варьируется в зависимости от типа кранового механизма:

• Скорость подъема и опускания Vn: Скорость вертикального перемещения номинальной нагрузки в установившемся режиме работы, измеренная в м/мин.
• Скорость перемещения крана или моста VR': Скорость перемещения крана, несущего номинальный груз, по горизонтальной поверхности или рельсу в установившемся режиме работы, измеряется в м/мин.
• Скорость движения тележки Vt': Скорость тележки, перемещающей номинальный груз по горизонтальному рельсу в установившемся режиме работы, измеряемая в м/мин.

7. Нагрузка на колесо

Нагрузка на колесо — это максимальное вертикальное давление, оказываемое на колеса крана собственным весом моста, а также собственным весом тележки и номинальной грузоподъемностью, когда тележка находится в предельном положении. Это важная основа для проектирования механизма перемещения и рельсов.

8. Класс службы

Класс эксплуатации крана определяется по степени использования — общему количеству рабочих циклов за весь срок службы — и состоянию нагрузки. Он показывает, насколько требователен кран к условиям работы, включая интенсивность его использования в течение определенного времени и частоту подъема полных грузов.

В источнике классы нагрузки разделены на A1–A8. Примерное сравнение: A1–A4 для легких нагрузок, A5–A6 для средних нагрузок, A7 для тяжелых нагрузок и A8 для сверхтяжелых нагрузок. В таблице 1-4 источника приведены примеры классов нагрузки кранов.

Общие термины для металлических конструкций и компонентов кранов

1. Металлическая конструкция крана

Металлическая конструкция крана, также называемая стальной конструкцией крана, представляет собой конструкцию, способную выдерживать различные нагрузки крана. Она состоит из стальных пластин и профилей, изготовленных из металлических материалов и собранных в определенной конструктивной конфигурации с использованием сварки, клепки, болтового соединения и других методов соединения.

Металлические конструкции кранов состоят из несущих элементов, ненесущих элементов и соединительных секций. Основные балки, концевые балки и опоры являются несущими элементами и требуют расчетов прочности, жесткости и устойчивости. Пешеходные дорожки, перила и лестницы являются ненесущими элементами; в источнике указано, что для них расчеты прочности, жесткости и устойчивости не требуются, но следует учитывать безопасность, удобство использования и эргономику. Соединения в основном выполняются сваркой и болтовым соединением, а клепка в настоящее время используется редко.

2. Типичные типы металлических конструкций

Типичные типы включают мостовые конструкции, портальные краны, башни и стрелы. Металлические конструкции кранов изготавливаются из элементов, пластин и профилей, образующих основные элементы, такие как главные балки, концевые балки и опоры. Различные элементы образуют основные конструкции кранов, такие как мосты, портальные краны, башни и стрелы.

3. Общие термины, относящиеся к конструкции и компонентам.

• Главная балка: Основной несущий элемент мостового или козлового крана, несущий подъемный груз.
• Нога: Опорный элемент козлового или автокрана, помогающий поддерживать общую устойчивость при эксплуатации.
• Спусковой крюк: Неподвижная или телескопическая стрела на консольном кране, используемая для подъема грузов и регулировки радиуса работы.
• Подъемный механизм: Механизм, поднимающий и опускающий грузы по вертикали, состоящий из двигателя, редуктора, барабана, тормоза, крюка и других компонентов.
• Механизм перемещения: Механизм, приводящий в движение весь кран или тележку; он может быть установлен на рельсах или нет.
• Механизм поворота: Механизм, вращающий стрелу вокруг вертикальной оси, обычно используется на автокранах, гусеничных кранах и башенных кранах.
• Тормоз: Тормозное устройство, используемое для остановки, ограничения скорости и обеспечения безопасности.
• Концевой выключатель: Предохранительное устройство, ограничивающее высоту подъема, расстояние перемещения или угол поворота для предотвращения чрезмерного перемещения.
• Ограничитель перегрузки: Предохранительное устройство, которое автоматически отключает подъемную силу, когда поднимаемый груз превышает номинальное значение.

Термины нагрузки и силы

1. Обычные грузы

В процессе нормальной работы крана часто возникают постоянные нагрузки. К ним относятся гравитационные нагрузки, инерционные нагрузки, возникающие при ускорении или замедлении движения или торможения крана, а также нагрузки, вызванные смещением или деформацией стальной конструкции крана. Эти нагрузки следует учитывать при расчете и проверке на предмет разрушения по прочности, упругой неустойчивости и усталостного разрушения.

В число стандартных грузов входят:

• Нагрузка от собственного веса PG: Гравитационная сила стальной конструкции крана, механизмов, электрооборудования и других масс.
• Номинальная грузоподъемность PQ: Гравитационная сила, действующая на всю поднимаемую массу при подъеме груза номинальной грузоподъемности. При большой грузоподъемности следует учитывать вес подъемного оборудования и троса.
• Горизонтальная инерционная нагрузка перемещения PH: Горизонтальная инерционная сила, создаваемая собственной массой крана или тележки и поднимаемой массой при их продольном или поперечном движении, а также при ускорении или торможении в горизонтальной плоскости.

2. Случайные грузы

Аварийные нагрузки — это нагрузки, которые возникают нечасто во время нормальной эксплуатации, но могут появляться время от времени. К ним относятся, главным образом, следующие типы:

• Горизонтальная боковая нагрузка от перекоса Ps: Нагрузка, возникающая в результате реакции направляющего устройства, такого как фланец колеса или горизонтальное направляющее колесо, при перекосе крана или тележки во время продольного или поперечного перемещения.
• Наклонная нагрузка Pp: Сопротивление, возникающее при движении крана или тележки вверх по рельсам. Исходная формулировка «вдоль рельсов», по-видимому, содержит текстовую ошибку и требует технической проверки.
• Эксплуатационная ветровая нагрузка Pw: Максимальная сила ветра, которую должен выдерживать наружный кран во время работы. В источнике также упоминаются нагрузки от льда, снега и перепады температур.

3. Специальные грузы

Особые нагрузки — это нагрузки, возникающие в исключительных условиях, когда кран не работает в штатном режиме или неисправен. К ним относятся, главным образом, следующие типы:

• Нагрузка на ПК при столкновении: Нагрузка, возникающая при столкновении двух соседних кранов на одном рельсе или при столкновении крана с буферным упором в конце рельса.
• Горизонтальная опрокидывающая нагрузка Psl: Например, в штабелерном кране объект или устройство для перемещения грузов, движущееся внутри жесткой направляющей рамы подъема или ее нижнего конца, может столкнуться с препятствием и создать горизонтальную силу, которая стремится опрокинуть кран или тележку.
• Сейсмическая нагрузка PE: Нагрузка, вызванная землетрясением и действующая на подъемный кран.
• Ветровая нагрузка в нерабочем состоянии: Максимальная сила ветра, которую может выдержать кран во время простоя, измеряется в Н.

В специфических ситуациях могут возникать и другие нагрузки, например, технологические нагрузки. Усталостная нагрузка Это циклическая переменная нагрузка, воздействующая на конструкцию во время многократных операций крана и влияющая на срок службы оборудования.

Термины показателей эффективности

• Прочность, включая проверку прочности на усталость: Прочность — это способность элемента избегать разрушения под воздействием внешних сил. К прочности относятся прочность на растяжение и сжатие, прочность на изгиб, прочность на сдвиг, а также несущая способность или прочность на сжатие.
• Жесткость: Способность ограничивать деформацию элемента под действием внешних сил. Она включает статическую жесткость в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также динамическую жесткость, связанную с эксплуатацией.
• Стабильность: Способность противостоять потере устойчивости под воздействием внешних сил. Она включает в себя общую противоопрокидывающую способность, глобальную устойчивость элементов конструкции и локальную устойчивость.
• Коэффициент запаса прочности: Запас прочности, заложенный в проект, определяется здесь как отношение несущей способности конструкции к фактической нагрузке. Он должен соответствовать требованиям применимых норм.
• Допустимый уровень стресса: Максимально допустимое напряжение, которое может выдержать данный конструкционный материал согласно действующим нормам.

Краткое содержание

Эти термины являются базовыми и часто используются в проектировании кранов. Они помогают в подготовке чертежей, расчете параметров, обсуждении технических предложений, а также в дальнейшем изучении проектирования конструкций и применении норм.

Синди

Ватсап: +86 191 3738 6654

Почта: cindywang@hndfcrane.com

Меня зовут Синди, у меня 10-летний опыт работы в крановой отрасли, и я накопила огромный профессиональный опыт. Я выбрала удовлетворяющие требованиям краны для более чем 500 клиентов. Если у вас есть какие-либо потребности или вопросы о кранах, пожалуйста, свяжитесь со мной, я использую свои знания и практический опыт, чтобы помочь вам решить проблему!