Как рассчитывается неподвижная колонна поворотного крана?
Консольно-поворотный кран является весьма полезным изобретением, которое является хорошей альтернативой мостовым кранам. Они могут поднимать достаточно весомые грузы и перемещать его в пределах ограниченного пространства.
Сегодня известны модели установок с грузоподъемностью до 3,2 т. Но, конечно, установка крупногабаритного крана там, где будет подниматься груз не более 550 кг, нецелесообразна. Поэтому одним из самых первых параметров, на который необходимо обратить свое внимание, является грузоподъемность.
Справочная информация
Существует ряд таблиц, по которым можно довольно точно рассчитать параметры консольно-поворотных кранов, начиная от грузоподъемности, заканчивая габаритными: вылетом стрелы, диаметром колонны и прочего.
Таблица 1 – Технические характеристики консольно-поворотных кранов
Вылет консоли, мм
Диаметр колонны, мм
Размер болтов соединения, мм
От 1000 до 1100
От 1100 до 1400
Расчет неподвижной колонны осуществляется исходя из выше предложенной таблицы. Например, для работы с грузами массой до 250 кг, диаметр колонны должен быть не менее 550 мм. При этом присоединяться воротный механизм должен при помощи болтов диаметром не менее 27 мм. Конечно, проще вести расчет, имея под рукой справочные данные, но также можно выполнить его самостоятельно. Для этого необходимо воспользоваться методическими руководствами и энциклопедиями, чтобы правильно ориентироваться в понятиях и понимать, что значат символы в той или другой формуле.
Для оперирования информацией при расчете колонны используются следующие обозначения:
D1 – наружный диаметр колонны;
D – средний диаметр колонны по осевую линию болтовых соединений или опасный диаметр;
d – диаметр болтов для соединения поворотной опорно-поворотного узла.
Для изготовления колонны рекомендуется использовать стали марки Ст5. Это конструктивная малоуглеродистая сталь обыкновенного качества, применяемая для конструирования различного технологического и производственного оборудования. Этот материал легко поддается обработке и является достаточно прочным на деформацию, растяжение и сжатие. Максимально допустимая нагрузка на сталь выбранной марки составляет не более 110 МПа.
Далее, необходимо определить результирующее напряжение в зоне опасного сечения. Оно рассчитывается исходя из высоты колонны, момента сопротивления поперечного сечения и его площади. Затем рассчитывается сечение колонны, поперечное сопротивление и горизонтальной стрелы прогиба колонны.
Расчет хвостовика колонны
Для расчета хвостовика колонны необходимо задаться предварительными размерами. Например, для крана с грузоподъемностью 2 т длина хвостовика составляет не менее 279 мм при диаметре 174 мм. При расчете необходимо учитывать силу, возникающую между хвостовиком и рамой от момента, который изгибает колонну при выбранной массе груза. После расчетов проверяется условие прочности.
Расчет фундамента
Заключительным этапом расчета колонны является фундамент. Здесь необходимо учитывать суммарное напряжение на его подошве, которое не должно приводить к разрушению грунта. Но также и минимальное напряжение не должно превышать допустимые значения, чтобы не происходила раскрытия стыка и перекоса колонны.
Для придания прочности кран оснащается фундаментной плитой, в нее устанавливается хвостовик колоны с удерживающими радиальными лапами в количестве от 4 до 8. Лапы закрепляются фундаментными болтами.
Источник
Разработка конструкции консольного крана для облегчения условий труда рабочих агрегатного участка (Конструкторская часть дипломного проекта) , страница 2
В связи с малым числом оборотов проверка подшипников качения производится по допустимой статической нагрузке. На шариковый упорный одинарный подшипник №5115Н допускается статическая нагрузка Qстат=104000 Н. Действительная нагрузка V=7230 Н. На шариковый радиальный однорядный подшипник №211 допускается статическая нагрузка Qстат=25800 Н. Действительная нагрузка Н=24030 Н. Следовательно, оба подшипника удовлетворяют требованиям.
7.9 Определение прогиба
Прогиб консоли от веса груза, электрической тали собственного веса (рисунок 7.2)
(7.18) где Е=2,15 10 6 кГ/см 2 -модуль упругости;
J=2Jшв=2 . 1090=2180 см 4 -момент инерции сечения консоли;
; . (7.19)
см, (7.20) где Н -момент инерции сечения колонны
см 4 . (7.21)
Угол прогиба колонны на участке l2
.
; (7.22)
;
Угол прогиба колонны на участке l3
; .
Суммарный угол прогиба
. (7.23)
Суммарный прогиб конца консоли
см. (7.24)
7.10 Расчет рамы колонны
Изгибающий момент у основания колонны(рисунки 7.3 и 7.4)
кГ . см. (7.25)
Напряжение смятия опорной рамы на поверхности контакта с фундаментом от момента:
, (7.26) где W-момент сопротивления сечения основания рамы;
см 3 . (7.27)
Напряжение смятия от веса крана
кГ/см 2 , (7.28)
где Gкр = 712 кГ — вес крана.
Опорная площадь рамы
см 2 . (7.29)
Напряжения смятия от момента (наименьшее)
кГ/см 2 . (7.30)
Центр действия сил
см. (7.31)
Рисунок 7.3 – Схема фундамента
Рисунок 7.4 – Схема к расчету крепления колонны
Сила, действующая на балку рамы
кГ. (7.32)
Сила, действующая на балку рамы от веса крана
кГ. (7.33)
Изгибающий момент балки
кГ . см. (7.34)
Момент сопротивления балки W = 308см 3 .
кГ/см 2 . (7.35)
7.11 Расчет фундамента
Максимальное напряжение смятия фундамента
, (7.36) где dб = 1,7см-внутренний диаметр резьбы болта;
z = 16-число болтов;
Fф = 3200см 2 -опорная площадь рамы;
σр = 200кГ/см 2 -напряжение в сечении болта от предварительной затяжки;
[σ]см = 15 кГ/см 2 -допустимое напряжение смятия для бетона;
Gф = 17560 кГ — вес фундамента(при объемном весе бетона 1,7 т/м 3 ).
кГ/см 2 2 . (7.38)
АлтГТУ 419
АлтГУ 113
АмПГУ 296
АГТУ 267
БИТТУ 794
БГТУ «Военмех» 1191
БГМУ 172
БГТУ 603
БГУ 155
БГУИР 391
БелГУТ 4908
БГЭУ 963
БНТУ 1070
БТЭУ ПК 689
БрГУ 179
ВНТУ 120
ВГУЭС 426
ВлГУ 645
ВМедА 611
ВолгГТУ 235
ВНУ им. Даля 166
ВЗФЭИ 245
ВятГСХА 101
ВятГГУ 139
ВятГУ 559
ГГДСК 171
ГомГМК 501
ГГМУ 1966
ГГТУ им. Сухого 4467
ГГУ им. Скорины 1590
ГМА им. Макарова 299
ДГПУ 159
ДальГАУ 279
ДВГГУ 134
ДВГМУ 408
ДВГТУ 936
ДВГУПС 305
ДВФУ 949
ДонГТУ 498
ДИТМ МНТУ 109
ИвГМА 488
ИГХТУ 131
ИжГТУ 145
КемГППК 171
КемГУ 508
КГМТУ 270
КировАТ 147
КГКСЭП 407
КГТА им. Дегтярева 174
КнАГТУ 2910
КрасГАУ 345
КрасГМУ 629
КГПУ им. Астафьева 133
КГТУ (СФУ) 567
КГТЭИ (СФУ) 112
КПК №2 177
КубГТУ 138
КубГУ 109
КузГПА 182
КузГТУ 789
МГТУ им. Носова 369
МГЭУ им. Сахарова 232
МГЭК 249
МГПУ 165
МАИ 144
МАДИ 151
МГИУ 1179
МГОУ 121
МГСУ 331
МГУ 273
МГУКИ 101
МГУПИ 225
МГУПС (МИИТ) 637
МГУТУ 122
МТУСИ 179
ХАИ 656
ТПУ 455
НИУ МЭИ 640
НМСУ «Горный» 1701
ХПИ 1534
НТУУ «КПИ» 213
НУК им. Макарова 543
НВ 1001
НГАВТ 362
НГАУ 411
НГАСУ 817
НГМУ 665
НГПУ 214
НГТУ 4610
НГУ 1993
НГУЭУ 499
НИИ 201
ОмГТУ 302
ОмГУПС 230
СПбПК №4 115
ПГУПС 2489
ПГПУ им. Короленко 296
ПНТУ им. Кондратюка 120
РАНХиГС 190
РОАТ МИИТ 608
РТА 245
РГГМУ 117
РГПУ им. Герцена 123
РГППУ 142
РГСУ 162
«МАТИ» — РГТУ 121
РГУНиГ 260
РЭУ им. Плеханова 123
РГАТУ им. Соловьёва 219
РязГМУ 125
РГРТУ 666
СамГТУ 131
СПбГАСУ 315
ИНЖЭКОН 328
СПбГИПСР 136
СПбГЛТУ им. Кирова 227
СПбГМТУ 143
СПбГПМУ 146
СПбГПУ 1599
СПбГТИ (ТУ) 293
СПбГТУРП 236
СПбГУ 578
ГУАП 524
СПбГУНиПТ 291
СПбГУПТД 438
СПбГУСЭ 226
СПбГУТ 194
СПГУТД 151
СПбГУЭФ 145
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
ПИМаш 247
НИУ ИТМО 531
СГТУ им. Гагарина 114
СахГУ 278
СЗТУ 484
СибАГС 249
СибГАУ 462
СибГИУ 1654
СибГТУ 946
СГУПС 1473
СибГУТИ 2083
СибУПК 377
СФУ 2424
СНАУ 567
СумГУ 768
ТРТУ 149
ТОГУ 551
ТГЭУ 325
ТГУ (Томск) 276
ТГПУ 181
ТулГУ 553
УкрГАЖТ 234
УлГТУ 536
УИПКПРО 123
УрГПУ 195
УГТУ-УПИ 758
УГНТУ 570
УГТУ 134
ХГАЭП 138
ХГАФК 110
ХНАГХ 407
ХНУВД 512
ХНУ им. Каразина 305
ХНУРЭ 325
ХНЭУ 495
ЦПУ 157
ЧитГУ 220
ЮУрГУ 309
Полный список ВУЗов
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Источник
Фундамент под стальные конструкции мостового крана 16т
Как-то поступило предложение о сотрудничестве в области проектирования фундаментов. По переписке обговорили некоторые тонкости и вот данный оформленный заказ! Итак исходными данными был чертёж со схемой стальной рамы с данными нагрузок на фундамент под кран-балку от стальных составных колонн. Данные мне показались малыми и я уточнил грузоподъёмность оборудования размеры.
Конструирование фундамента
Усилия
Прикинул я самостоятельно какие усилия должны быть. Так понял что они рассчитывали как будто работает только одна колонна. Те поперечная и изгибающий момент почти в двое больше чем положено. И ещё, почему-то дали только одну комбинацию нагрузок: наибольший момент и продольная сила. А болезненный момент при минимальном продольной силе. Всё же прикинул только по своим усилиям, вроде как пролезаем еле-еле
Проектирование
Некоторая особенность заключается в том, что вся это система расположена внутри отапливаемого здания. В качестве исходных данных были также микроклиматические условия эксплуатации от -10°С до +40°С. И тут разногласия вроде есть минус тогда нужно принять по глубине промерзания, а для Тюмени это 1,7м. С другой стороны здание отапливаемое, и даже если 0°С в помещение, то грунт не промерзает. Откуда отрицательная температура, видимо за ночь остывает. Развиваю логику согласно СП 131.13330 средняя температура за месяц-16,2°С, а в нашем случае зимой -6°С. То есть в 2,7 раза теплее и промерзание будет 1,7/2,7=0,63м. А из наших конструктивных соображений это 0,74м.
Габариты определяются стандартным способом из условий геологических данных
Армирование
Подбор арматуры принимал не как фундамент под кран-балку от нагрузок сквозной колонны. А как-будто от сплошного сечения нагрузил суммарную нагрузку в центр сечения. Так получилось что тут армирование не более конструктивных требований. В плитой части добавил верхнее армирование, что обычно не требуется.
Чертежи
По результатам расчётов — оформил рабочую документацию КЖ. В нашем случае два листа общие данные со спецификациями и сам чертеж:
кГ/см 2 .
(7.18) где Е=2,15 10 6 кГ/см 2 -модуль упругости;
; 
. (7.19)
см, (7.20) где Н -момент инерции сечения колонны
см 4 . (7.21)
.
; (7.22)
;
; 
.
. (7.23)
см. (7.24)
кГ . см. (7.25)
, (7.26) где W-момент сопротивления сечения основания рамы;
см 3 . (7.27)
кГ/см 2 , (7.28)
см 2 . (7.29)
кГ/см 2 . (7.30)
см. (7.31)
кГ. (7.32)
кГ. (7.33)
кГ . см. (7.34)
кГ/см 2 . (7.35)
, (7.36) где dб = 1,7см-внутренний диаметр резьбы болта;
кГ/см 2 2 . (7.38)