Подкрановая конструкция

 

Изобретение относится к рельсовым транспортным конструкциям, преимущественно к подкрановым, с интенсивным тяжелым режимом работы кранов. Подкрановая конструкция, опирающаяся на ряд колонн цеха, содержит двутавровую подкрановую балку, тормозную балку с горизонтальным тормозным листом и рельс. При этом двутавровая подкрановая балка состоит из верхнего пояса, выполненного из тавра, стенки с отбортованным продольно краем, образующим ребро, и нижнего пояса, выполненного из листа. Тормозная балка выполнена двутавровой с поясами из тавров, приваренных автоматической сваркой к горизонтальному тормозному листу, и размещена симметрично относительно вертикальной оси симметрии подкрановой балки. Соединение подкрановой и тормозной балок выполнено полыми заклепками с внедренными в полость сердечниками. Технический результат: снижение материалоемкости и повышение долговечности конструкции. 2 ил.

Изобретение относится к рельсовым транспортным конструкциям, преимущественно к подкрановым, с интенсивным тяжелым режимом эксплуатации 8К, 7К, например, на комбинатах черной и цветной металлургии.

Известна подкрановая балка [1, с.257], содержащая верхний пояс, стенку и нижний пояс из стальных листов. Недостатки ее: низкая долговечность [2, с. 126] и значительная материалоемкость.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является патент RU 2141547 C1, 20.11.1999.

Технический результат изобретения - снижение материалоемкости и повышение долговечности подкрановой конструкции.

Технический результат достигнут тем, что подкрановая конструкция, опирающаяся на ряд колонн цеха, содержит двутавровую подкрановую балку, состоящую из верхнего пояса, выполненного из тавра, стенку с отбортованным продольным краем, образующим ребро, и нижний пояс, выполненный из листа, тормозную балку с горизонтальным тормозным листом и рельс.

Тормозная балка выполнена двутавровой с поясами из тавров, приваренными автоматической сваркой к горизонтальному тормозному листу, размещена симметрично относительно вертикальной оси симметрии подкрановой балки и соединена с подкрановой балкой полыми заклепками с внедренными в полость сердечниками.

На фиг.1 показано сечение разработанной подкрановой конструкции; на фиг. 2 - фрагмент вида сбоку (опорное ребро не показано).

Подкрановая конструкция содержит двутавровую подкрановую балку 1, симметричную относительно вертикальной оси y. На подкрановой балке 1 установлена двутавровая тормозная балка 2, симметричная относительно оси y. Подкрановая балка содержит верхний пояс а из прокатного тавра, стенку b с отбортованным продольно краем, образующим ребро, и нижний пояс с из листа. Балка сварная, швы выполнены автоматической сваркой с предварительной разделкой кромок и проплавлением на всю толщину. Швы вогнутые с плавными без подрезов переходами к основному металлу, то есть эффективные коэффициенты концентрации [3, с.136, табл.1.5.1, п.25] снижены до минимума.

Тормозная балка 2 содержит пояса из тавров d, приваренные автоматической сваркой к горизонтальному тормозному листу i. Качество швов такое же, как у подкрановой балки.

Рельс 3 снабжен уширителями 5 подошвы, выполненными гнутыми из листа, непрерывными по всей длине рельса 3. Уширители 5 подошвы имеют средний элемент k, охватывающий подошву рельса снизу, и боковые элементы l, охватывающие подошву рельса с боков и сверху.

Основные безребордные колеса 6 мостового крана передают вертикальные силы Р на рельсы 3 сверху. Направляющие ролики 7 мостового крана передают горизонтальные силы Т на главу рельса с одной или другой ее стороны.

Соединение подкрановой 1 и тормозной 2 балок и уширителей 5 подошвы рельса 3 выполнено полыми заклепками 4 с внедренными в полость сердечниками [4] . Упомянутые полые заклепки 4 обжимают соединяемые элементы и обеспечивают совместную работу подкрановой и тормозной балок, уширителей 5 и рельса 3 как единой подкрановой конструкции.

Сравнение разработанной подкрановой конструкции с аналогом показывает существенные ее отличия: Подкрановая конструкция симметрична относительно вертикальной оси Y, поэтому сечение работает в наиболее благоприятных условиях при действии на нее вертикальных сил Р, передаваемых от колес крана через рельс. Главные оси Х и У направлены соответственно горизонтально и вертикально.

Тормозная и подкрановая балки работают как единое целое. В аналоге подкрановая балка рассчитывается от тормозной отдельно.

Концентрация напряжений в узловых соединениях минимальна, чем обеспечена высокая надежность и долговечность подкрановой конструкции.

Подкрановая и тормозная балки изготавливаются отдельно и этим облегчается процесс их изготовления на автоматизированном оборудовании.

При действии горизонтальной тормозной силы Т тормозная балка работает наилучшим образом, так как она симметрична.

Экономический эффект от разработанной конструкции возникает в результате: 1. Снижения материалоемкости на 15... 20% по сравнению с аналогом.

2. Повышения долговечности в три и более раз, так как концентрация напряжений сведена к минимуму и сварные швы удалены на значительные расстояния от динамически действующих сил Р и Т, а крутящий момент М_кр лучше воспринимается симметричными поясами тормозной балки и тавровым верхним поясом подкрановой балки.

Список литературы 1. Муханов К. К. Металлические конструкции. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1978, 572 с.

2. Сахновский М. М. Справочник конструктора строительных конструкций. Днепропетровск, "Промiнь", 1975, 327 с.

3. Справочник по кранам: В 2т. T.I. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций // В.И. Брауде, М. М. Гохберг, И.Е. Звягин и др.: Под общ. ред. Гохберга М.М. - М.: Машиностроение, 1988, с.536.

4. Нежданов К. К., Васильев А.В, Калмыков В.А., Нежданов А.К. Способ и устройство для неподвижного соединения. Патент России 2114328, Бюл. 18, зарег. 27.06.1998.

Формула изобретения

Подкрановая конструкция, опирающаяся на ряд колонн цеха, содержащая двутавровую подкрановую балку, состоящую из верхнего пояса, выполненного из тавра, стенки с отбортованным продольно краем, образующим ребро, и нижнего пояса, выполненного из листа, тормозную балку с горизонтальным тормозным листом и рельс, отличающаяся тем, что тормозная балка выполнена двутавровой с поясами из тавров, приваренных автоматической сваркой к горизонтальному тормозному листу, размещена симметрично относительно вертикальной оси симметрии подкрановой балки и соединена с подкрановой балкой полыми заклепками с внедренными в полость сердечниками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2