Krandesignterminologi: En nybörjarguide till viktiga termer

Krankonstruktionsterminologi utgör grunden för att läsa tekniska ritningar, utföra konstruktionsberäkningar och kommunicera tekniska förslag. Denna guide introducerar vanliga termer som täcker kranparametrar, arbetsklasser, metallkonstruktioner, laster och prestandaindikatorer.

Viktig krandesignterminologi: Parametrar och arbetsklasser

Kranmekanismens parametrar beskriver lyftmaskinernas driftsprestanda och utgör en grund för design och val av utrustning. En kranens arbetsklass tar hänsyn till utnyttjandet av lyftkapacitet och tid, samt antalet arbetscykler.

1. Nominell lyftkapacitet Gn

Nominell lyftkapacitet är den totala vikten av lasten eller materialet som en kran kan lyfta, tillsammans med avtagbara lyftredskap (exklusive containerspridare) eller tillbehör såsom gripklor, elektromagnetiska lyftanordningar och lyftbalkar. För kranar med variabel radie, såsom tornkranar, lastbilskranar och portalkranar, ändras den nominella lyftkapaciteten med arbetsradien. Den nominella nominella lyftkapaciteten är den maximala nominella kapaciteten som tillåts under säkra arbetsförhållanden vid minsta radie.

I vanlig användning avser "lyftkapacitet" i allmänhet nominell lyftkapacitet.

För att stödja serieproduktion och standardisering har en seriestandard för nominell lyftkapacitet upprättats (tabell 1-1). Källan citerar GB783-87 och anger enheten som t. För nykonstruerade lyftmaskiner bör kranens och hjälplyftmekanismens nominella lyftkapacitet överensstämma med standardserievärdena. Utrustning med speciell prestanda bör också överensstämma med, eller förbli så nära som möjligt, standardserievärdena.

2. Span S

För en brokran är spännvidden det horisontella avståndet mellan mittlinjerna på kranens broräls. Det representeras av S, även om L var vanligt förekommande tidigare, och mäts i meter (m). Spännvidden på elektriska brokranar har en nationell standardserie (källa Tabell 1-2). Figur 1-1 illustrerar kranens spännvidd. Spännvidden för en brokran beror på byggnadens spännvidd Sc; i spännviddsserien är ökningen i allmänhet 3 m.

Figur 1-1 visar (a) kranens spännvidd och (b) spännvidden för en kran med två räls.

3. Mätare K

Spårvidd, även kallad hjulspår, definieras enligt följande:

• För en vagn är det avståndet mellan vagnens skenors mittlinjer.
• För en svängkran är det avståndet mellan skenans mittlinjer eller mellan mittlinjerna för löphjulens slitbanor.

4. Hjulbas B

Hjulbas, även kallat axelavstånd, är avståndet mellan kranens eller vagnens stödcentrumlinjer längs den längsgående färdriktningen. Måttet på hjulbas B beror på hur stödhjulen är placerade.

5. Lyfthöjd H, sänkdjup h och lyftområde D

Källan definierar de relevanta vertikala avstånden med hjälp av lyftredskapets högsta och lägsta arbetslägen och ger:

D = H + h

Där det inte finns något sänkdjup är lyftområdet D lika med lyfthöjden H. Lyfthöjd och sänkdjup mäts med hjälp av krokhusets centrum som referenspunkt. För andra lyfttillbehör, såsom gripklor, används den lägsta punkten i stängt läge som referens.

6. Mekanismens driftshastigheter

Mekanismens driftshastigheter varierar beroende på kranmekanismen:

• Lyft- och sänkhastighet Vn: den vertikala förskjutningshastigheten för nominell last i stationärt drifttillstånd, mätt i m/min.
• Kran- eller brohastighet VR': Kranens förflyttningshastighet som bär sin nominella last på en horisontell yta eller räls i stationärt drifttillstånd, mätt i m/min.
• Löpvagnens körhastighet Vt': Hastigheten hos en vagn som bär sin nominella last längs en horisontell räls i stationärt drifttillstånd, mätt i m/min.

7. Hjulbelastning

Hjullasten är det maximala vertikala trycket som utövas på kranhjulen av brons egenvikt, tillsammans med löpvagnens egenvikt och nominella lyftkapacitet när löpvagnen är i sitt gränsläge. Det är en viktig grund för konstruktionen av åkmekanismen och rälsen.

8. Tjänstklass

Kranens arbetsklass är indelad efter nyttjandeklass – det totala antalet arbetscykler under den dimensionerande livslängden – och lasttillstånd. Den anger hur krävande kranens arbete är, inklusive hur aktiv den är över tid och hur ofta den hanterar fulla laster.

Källan delar in arbetsklasser i A1–A8. Dess ungefärliga jämförelse är A1–A4 för lätt belastning, A5–A6 för medeltung belastning, A7 för tung belastning och A8 för extra tung belastning. Källtabell 1-4 listar exempel på kranars arbetsklasser.

Vanliga termer för kranmetallkonstruktioner och komponenter

1. Kranmetallstruktur

En kranmetallkonstruktion, även kallad kranstålkonstruktion, är en konstruktion som kan bära en krans olika laster. Den består av stålplattor och sektioner tillverkade av metallmaterial och monterade i ett definierat strukturellt arrangemang med hjälp av svetsning, nitning, bultning och andra förbindningsmetoder.

Krankonstruktioner i metall består av bärande element, icke-bärande element och förbindningssektioner. Huvudbalkar, ändbalkar och ben är bärande element och kräver beräkningar av hållfasthet, styvhet och stabilitet. Gångbanor, räcken och stegar är icke-bärande element; källan anger att de inte kräver beräkningar av hållfasthet, styvhet och stabilitet, men att säkerhet, användarvänlighet och ergonomi bör beaktas. Förbindningar använder huvudsakligen svetsning och bultning, medan nitning numera sällan används.

2. Typiska metallstrukturtyper

Typiska typer inkluderar brokonstruktioner, portaler, torn och bommar. Krankonstruktioner av metall tillverkas av element, plattor och sektioner som bildar grundläggande element såsom huvudbalkar, ändbalkar och ben. Olika element bildar grundläggande krankonstruktioner såsom broar, portaler, torn och bommar.

3. Vanliga strukturella och komponenttermer

• Huvudbalk: Den primära lastbärande delen av en travers- eller portalkran, som bär lyftlasten.
• Ben: En stöddel på en portalkran eller lastbilskran som hjälper till att upprätthålla den övergripande driftsstabiliteten.
• Fock: En fast eller teleskopisk arm på en svängkran som används för att lyfta laster och justera arbetsradien.
• Lyftmekanism: Mekanismen som höjer och sänker laster vertikalt, bestående av en motor, växellåda, trumma, broms, krok och andra komponenter.
• Resmekanism: Mekanismen som förflyttar hela kranen eller vagnen; den kan vara skenmonterad eller icke-skenmonterad.
• Svängmekanism: Mekanismen som roterar en jib runt en vertikal axel, vanligtvis använd på lastbilskranar, bandkranar och tornkranar.
• Broms: En bromsanordning som används för att stoppa, hastighetsbegränsning och säkerhetshållning.
• Gränslägesbrytare: En säkerhetsanordning som begränsar lyfthöjd, körsträcka eller svängvinkel för att förhindra överrörelse.
• Överbelastningsbegränsare: En säkerhetsanordning som automatiskt avbryter lyftkraften när den lyfta lasten överstiger det nominella värdet.

Belastnings- och krafttermer

1. Regelbundna laster

Regelbundna belastningar uppstår ofta under normal krandrift. Dessa inkluderar gravitationsbelastningar, tröghetsbelastningar som uppstår vid körning eller inbromsning, acceleration eller retardation av kranen, och belastningar orsakade av förskjutning eller deformation av kranens stålkonstruktion. Dessa belastningar bör beaktas vid beräkning och kontroll mot hållfasthetsbrott, elastisk instabilitet och utmattningsbrott.

Vanliga laster inkluderar:

• Egenvikt PG: Gravitationskraften hos kranens stålkonstruktion, mekanismer, elektrisk utrustning och andra massor.
• Nominell lyftlast PQ: Tyngdkraften för den totala lyfta massan vid lyftning av den nominella kapaciteten. När lyftkapaciteten är stor bör vikten av lyftredskapet och vajern inkluderas.
• Horisontell förflyttningströghetslast PH: Den horisontella tröghetskraften som produceras av kranens eller vagnens egenmassa och lyfta massa vid förflyttning i längd- eller tvärriktningen och acceleration eller bromsning i ett horisontellt plan.

2. Oavsiktliga belastningar

Olyckslaster är laster som inte uppstår ofta under normal drift men som kan uppstå sporadiskt. De omfattar huvudsakligen följande typer:

• Horisontell sidolast från snedställning Ps: En belastning som orsakas av styrreaktionen vid en styranordning, såsom en hjulfläns eller ett horisontellt styrhjul, när kranen eller vagnen snedställer under längsgående eller tvärgående förflyttning.
• Lutningslast Pp: Motståndet som uppstår när kranen eller vagnen rör sig uppförsbacke längs sin löpräls. Källformuleringen ”längs sin löpräls” verkar innehålla ett textfel och kräver teknisk granskning.
• Vindlast Pw under drift: Den maximala vindkraften som en utomhuskran bör motstå under drift. Källan nämner även is-, snö- och temperaturbelastningar.

3. Speciallaster

Speciallaster är laster som uppstår under exceptionella förhållanden när kranen inte fungerar normalt eller är ur drift. De omfattar huvudsakligen följande typer:

• Kollisionslast Pc: En last som genereras när två intilliggande kranar på samma räl kolliderar, eller när en kran kolliderar med ett buffertstopp i änden av rälen.
• Horisontell vältlast Psl: Till exempel, i en staplingskran kan ett föremål eller en lasthanteringsanordning som rör sig inuti en stel lyftram, eller den nedre änden av den stela styrramen, kollidera med ett hinder och generera en horisontell kraft som tenderar att välta kranen eller vagnen.
• Seismisk belastning PE: En last orsakad av en jordbävning som verkar på en lyftkran.
• Vindlast ur drift: Den maximala vindkraft som kranen kan motstå när den är ur drift, mätt i N.

Andra belastningar kan förekomma i specifika situationer, såsom processbelastningar. Utmattningsbelastning är en cyklisk alternerande belastning som konstruktionen upplever under upprepad krandrift och påverkar utrustningens livslängd.

Prestandaindikatortermer

• Hållfasthet, inklusive verifiering av utmattningshållfasthet: En dels förmåga att undvika brott under yttre krafter. Hållfasthet inkluderar drag- och tryckhållfasthet, böjhållfasthet, skjuvhållfasthet och bär- eller tryckhållfasthet.
• Styvhet: Förmågan att begränsa elementets deformation under yttre krafter. Detta inkluderar statisk styvhet i vertikal och horisontell riktning, såväl som dynamisk styvhet relaterad till användning.
• Stabilitet: Förmågan att motstå förlust av stabilitet under yttre krafter. Detta inkluderar övergripande anti-väldningsförmåga, global medlemsstabilitet och lokal stabilitet.
• Säkerhetsfaktor: Den säkerhetsmarginal som reserverats vid konstruktion, definierad här som förhållandet mellan strukturell bärförmåga och faktisk belastning. Den måste uppfylla tillämpliga kodkrav.
• Tillåten spänning: Det maximala spänningsvärdet som tillämplig kod tillåter att konstruktionsmaterialet motstår.

Sammanfattning

Dessa termer är grundläggande och används ofta vid krankonstruktion. De stöder ritningsförberedelser, parameterberäkningar, diskussioner om tekniska förslag och vidare studier av strukturell design och tillämpning av kod.

Cindy

WhatsApp: +86 191 3738 6654

E-post: cindywang@hndfcrane.com

Jag är Cindy, med 10 års arbetslivserfarenhet inom kranbranschen och samlat på mig en mängd professionell kunskap. Jag har valt de tillfredsställande kranarna för 500+ kunder. Om du har några behov eller frågor om kranar är du välkommen att kontakta mig, jag kommer att använda min expertis och praktiska erfarenhet för att hjälpa dig att lösa problemet!