Jak vypočítat zatížení ocelového jeřábu?

Jak vypočítat zatížení ocelového jeřábu?

 

1. Základní principy výpočtu
 

Aby byl zajištěn bezpečný a normální provoz jeřábu, jeho kovová konstrukce a části mechanismu by měly splňovat požadavky na pevnost, stabilitu a tuhost.
 

Požadavky na pevnost a stabilitu znamenají, že vnitřní síla generovaná konstrukčními prvky při zatížení by neměla překročit povolenou únosnost (s odkazem na povolenou únosnost z hlediska pevnosti, únavové pevnosti a stability); požadavky na tuhost znamenají, že konstrukce pod zatížením Výsledná deformace by neměla překročit povolenou hodnotu deformace a doba přirozeného kmitání konstrukce by neměla překročit povolenou dobu vibrací.
 

Části a kovové konstrukce jeřábu by se měly vypočítat následovně: ① Výpočet únavy, opotřebení nebo tepla; ② Výpočet síly; ③ Kontrola pevnosti.
 

V souladu s těmito třemi typy výpočtů má vypočítané zatížení jeřábu následující tři kombinace:
 

 

(1) Výpočtové zatížení pro životnost (trvanlivost) – zatížení typu I.
 

Toto zatížení se používá k výpočtu trvanlivosti, opotřebení nebo zahřívání součásti nebo kovové konstrukce. Výpočet se provádí podle ekvivalentního zatížení při běžném provozu, počítá se nejen velikost zatížení, ale je uvažována i doba jejich působení.
 

U mechanických částí a kovových konstrukcí vystavených proměnlivým zatížením by se výpočty únavy měly provádět, když je počet cyklů změny napětí dostatečně velký; když je počet cyklů změny napětí malý nebo velmi malý, výpočty únavy jsou zbytečné.
 

Kovové konstrukční součásti a části mechanismu jeřábů, jejichž pracovní úroveň je A6, A7 a A8, by měly být zkontrolovány na únavu.
 

(2) Výpočtové zatížení--zatížení typu II.
 

Tento typ zatížení se používá k výpočtu pevnosti dílů nebo kovových konstrukcí, stability kompresních a rovinných ohybových prvků, tuhosti konstrukčních dílů, celkové stability a přítlaku kol jeřábu a pevnost se počítá podle max. zatížení v pracovním stavu.
 

Při stanovení pevnostního výpočtového zatížení by měla být zvolena nejnepříznivější kombinace zatížení, která se může vyskytnout.
 

(3) Kontrola zatížení--zátěž typu III.
 

Tento typ břemene se používá ke kontrole pevnosti a stability součástí určitých zařízení (jako jsou kolejnicové svorky) jeřábu, vylamovacího mechanismu, určitých částí a kovových konstrukcí nesoucích otočné zařízení a celkové stability jeřábu. Z hlediska pevnosti se kontroluje maximální zatížení v nepracovním stavu a zvláštní zatížení (instalační zatížení, přepravní zatížení a rázové zatížení atd.).
 

Při jednání shavárie jeřábů v ocelárnách, měly by být prováděny nezbytné kontroly pro havárie způsobené poškozením kovových konstrukcí a částí mechanismů. Při kontrole a výpočtu proveďte podle skutečného zatížení skutečného pracovního stavu.
 

 

2. Metoda výpočtu
 

V současné době se při výpočtu ocelových jeřábů používá metoda dovoleného napětí, to znamená, že při výpočtu pevnosti se používá mez kluzu materiálu, při výpočtu stability se používá stabilní kritické napětí a mez únavové pevnosti se dělí určitý bezpečnostní faktor při výpočtu únavové pevnosti. Kromě toho se získají přípustná napětí pro pevnost, stabilitu a únavovou pevnost. Vypočítaná napětí konstrukčních prvků nesmí překročit jejich odpovídající dovolené hodnoty.
 

Výpočtové kroky metody dovoleného napětí jsou: určit vypočtené napětí podle odpovídajícího vypočteného zatížení, určit mez pevnosti podle mechanických vlastností použitých materiálů a poté je porovnat tak, aby poměr meze pevnosti k vypočtenému napětí je stejné nebo větší než bezpečnostní faktor.
 

 

3. Bezpečnostní faktor
 

Základní podmínkou pro pevnostní výpočet a výpočet únavy je, že vypočtené napětí nebezpečného úseku dílu nesmí být větší než dovolené napětí, to znamená násobek menší než mezní napětí materiálu, a tento násobek je bezpečnost faktor.
 

Volba bezpečnostního faktoru by měla zajistit nejen bezpečnost, spolehlivost a životnost, ale také plně využít materiály pro dosažení pokročilé technologie a rozumné hospodárnosti.
 

Pokud by poškození jakékoli části ocelárenského jeřábu způsobilo pád předmětu, pád výložníku, převrácení rotující části, převrácení jeřábu nebo silný náraz, když jeřáb narazí na doraz nebo sousední jeřáb, takové části musí mít vyšší bezpečnostní faktor; když jsou některé části jeřábu poškozeny a pouze zastaví jeřáb v činnosti, může být bezpečnostní faktor nižší.
 

Nižší hodnoty mohou být použity pro výkovky a válcované díly; pro odlitky by měly být použity vyšší hodnoty.
 

(1) Součinitel bezpečnosti vypočtený pro kovové konstrukce.
 

Prometalurgie a kovové konstrukční díly jeřábůpoužívané ve slévárnách, měla by se vypočítat pevnost, tuhost a stabilita a plasticita materiálů se obecně neuvažuje. Únava musí být zkontrolována u součástí s pracovní úrovní A6, A7 a A8.
 

(2) Faktor bezpečnosti pro výpočet dílů.
 

Pevnostní výpočet dílů zahrnuje statický pevnostní výpočet a výpočet životnosti.
 

Výpočet statické pevnosti zahrnuje kontrolní výpočet křehkého lomu a plastické deformace dílů; výpočet životnosti zahrnuje výpočet únavové pevnosti dílů a výpočet odolnosti proti opotřebení pokrytí dílů s kluzným třením.
 

Výpočtové napětí nebezpečného bodu je vypočteno obvyklou metodou materiálové mechaniky a kompozitní napětí je syntetizováno podle příslušné pevnostní teorie.
 

Poznámka: Pro zvláště důležitou metalurgii, jako je přeprava roztaveného kovu a nebezpečného zboží, by měl být bezpečnostní faktor licích jeřábů přiměřeně zvýšen.