Способ уменьшения изгибающих моментов и поперечных сил в подкрановых балках

Изобретение относится к подкрановым и мостовым конструкциям, воспринимающим воздействия движущихся по ним транспортных средств. При движении колес кранов по рельсовым путям, уложенным по подкрановым балкам или главным балкам мостовых переходов, происходит изменение в них изгибающих моментов и поперечных сил, а последние определяют материалоемкость всей балочной системы. Для уменьшения изгибающих моментов и поперечных сил в подкрановых балках при движении колес сцепки из пары мостовых кранов по рельсам, уложенным по подкрановым балкам, пару мостовых кранов фиксируют друг относительно друга на таком расстоянии, чтобы расстояние между ближайшими колесами первого и второго кранов было равно или более максимального расстояния между колесами балансирных тележек каждого из мостовых кранов. Достигается снижение материалоемкости подкрановых конструкций путем уменьшения внешних воздействий сцепки из пары мостовых кранов, движущихся на постоянном фиксированном расстоянии друг от друга. 4 ил., 3 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится подкрановым и мостовым конструкциям, воспринимающим воздействия движущихся по ним транспортных средств.

Известно, что при движении колес кранов по рельсовым путям, уложенным по подкрановым балкам или главным балкам мостовых переходов, вызывает изменение в них изгибающих моментов и поперечных сил, а последние определяют материалоемкость всей балочной системы.

Максимальный изгибающий момент Mmax от системы подвижных сил, зафиксированных друг относительно друга и катящихся по однопролетной разрезной балке, возникает при конкретном неблагоприятном положении сцепки от пары сближенных кранов. Очевидно, что расстояние между парой сближенных кранов влияет на величину максимального изгибающего момента Mmax. Неблагоприятное положение, при котором возникает максимальный изгибающий момент Mmax от сцепки пары сближенных кранов, находят следующим образом:

1) определяют число колес, которые помещаются на подкрановой балке;

2) находят положение центра тяжести этих сил (положение равнодействующей поместившихся на балке сил); сила, ближайшая к центру тяжести, - критическая;

3) систему подвижных сил перемещают по балке так, чтобы центр тяжести этих сил и критическая сила оказались на равных расстояниях от середины пролета балки;

4) максимальный изгибающий момент Mmax возникает под критической силой и его находят обычным образом.

Если при движении кранов часть сил сошли с балки, то центр тяжести ищут заново [1, прил.1].

За прототип примем любой типовой мостовой кран, например колодцевый мостовой кран тяжелого 8К режима работы грузоподъемностью 16/20 т [2, Т2, с.64]. Подвес груза жесткий. Кран по ГОСТ 12612-79*.

Недостаток прототипа - избыточная величина максимального изгибающего момента Mmax от системы подвижных сил, зафиксированных друг относительно друга.

Техническая задача изобретения - снижение материалоемкости подкрановых конструкций путем уменьшения внешних воздействий сцепки из пары мостовых кранов, движущихся на постоянном фиксированном друг от друга расстоянии.

Техническая задача по способу уменьшения изгибающих моментов в каждой из подкрановых балок от воздействий колес пары мостовых кранов, движущихся по рельсам, уложенным по подкрановым балкам, зафиксированных друг относительно друга, решена следующим образом.

Уменьшение изгибающих моментов в каждой из подкрановых балок заключается в том, что пару мостовых кранов фиксируют друг от друга на таком расстоянии, чтобы расстояние между ближайшими колесами первого и второго кранов было равно или более максимального расстояния между колесами балансирных тележек каждого из мостовых кранов.

Пример конкретной реализации

Требуется рассчитать разрезную подкрановую балку двутаврового сечения пролетом 12 м под два колодцевых крана тяжелого 8К режима работы грузоподъемностью 16/20 т [2, Т.2, с.64]. Захват груза жесткий клещами. Кран по ГОСТ 12612-79* предназначен для транспортирования слитков, загрузки их в нагревательные колодцы и подачи на рольганги прокатных станов клещами. Сталь балки - малоуглеродистая по ГОСТ 27772-88, С255, ВСт3 сп5-1 [3]. Сварка поясных швов балки автоматическая с K-образной разделкой кромок.

Пролет крана 28 м, наибольшие нормативные силы воздействий колес кранов Рн=4000 гН, масса крана G=195 т, крановый рельс ГОСТ 4121-62 Кр 120. Схема сцепки из двух сближенных кранов Q-16/20 т [2, Т.2, с.64, табл.IV.2.23] показана на фиг.2.

Расчетные силы, передающиеся на балку от колес кранов, определены в табл.1. Нормативные тормозные силы, передающиеся на рельс от колес кранов при тяжелом режиме работы 8К, 7К:

Tн=0,1Рн=0,1×4000=400 гН.

Таблица 1
Сосредоточенные силы, действующие на балку
Ориентация и величина сил Нормативная, гН Коэффициенты Расчетная сила, гН
Надежности, γн Динамичности, γдин Сочетаний, Ψ Массы, т
Вертикальная, Р 4000 1,1 1,2 0,95 1,04 5216,65
Горизонтальная, Е 400 1,1 1,1 0,95 - 459,8
Примечание: коэффициент m учитывает массу ремонтных грузов на тормозной балке и массу подкрановой балки

На фиг.1 показана схема нагружения подкрановой балки парой стандартных мостовых кранов грузоподъемность Q=16/20 т по ГОСТ 12612-79* (прототип) для определения максимального изгибающего момента Mmax от системы подвижных сил, катящихся по однопролетной разрезной балке. Габарит крана 10,44 м; на фиг.2. показана схема нагружения подкрановой балки для определения максимальной поперечной силы Qmax от этой же пары кранов Q=16/20 т. Результаты расчета приведены в табл.2.

На фиг.3. показана схема нагружения подкрановой балки сцепкой пары мостовых кранов с габаритами кранов, увеличенными до 13,20 м за счет длины буферов, грузоподъемностью Q=16/20 т. По этой схеме определяем максимальный изгибающий момента Mmax от системы подвижных сил, катящихся по однопролетной разрезной балке; на фиг.4. показана схема нагружения подкрановой балки для определения максимальной поперечной силы Qmax от этой же сцепки пары кранов Q=16/20 т с увеличенными габаритами 13,20 м. Результаты расчета приведены в табл.3.

Таблица 2
Результаты расчета однопролетной разрезной балки при воздействиях на нее пары мостовых кранов Q=16/20 т по ГОСТ 12612-79*. Габариты кранов 10,44 м (прототип)
Нормативный момент Расчетный момент Ордината равнодейст. Ордината критической силы Поперечная сила Qmax
33360,3 гНм 43507,17 гНм 6,73 м 5,27 м 17710,49 гН
100% 100% 100%
Таблица 3
Результаты расчета и сравнения однопролетной разрезной балки при воздействиях на нее пары мостовых кранов, зафиксированных друг относительно друга. Грузоподъемность Q=16/20 т по ГОСТ 12612-79* Увеличиваем габариты крана до 13,20 м
Нормативный момент Расчетный момент Ордината равнодейст. Ордината критической силы Поперечная сила Qmax
24307,5 гНм 31396,05 гНм 7,42 м 4,58 м 17710,49 гН
72,2% 72,2% 80,2%

При увеличении габаритов крана за счет длины буферов происходит снижение максимального изгибающего момента Mmax на 27,8%, а максимальная поперечная сила Qmax уменьшилась на 19,8%.

Таким образом, сопоставление с аналогом показывает значительное уменьшение воздействий: максимальный изгибающий момент Mmax снизился на 27,8%, а максимальная поперечная сила Qmax уменьшилась на 19,8%. Значительное снижение внешних воздействий приводит соответственно к значительному снижению материалоемкости подкрановой балки.

Сопоставление с прототипом показывает, что воздействием колес сцепки из пары мостовых кранов, перемещающих массивный груз, легко управлять, увеличивая длину буферов у каждого из кранов. Этим мы ограничиваем минимальное сближение сцепки пары кранов и уменьшаем величину воздействий, передаваемых на подкрановые балки на 20-28%.

Экономический эффект возникает от того, что увеличивая длину буферов мостовых кранов добиваемся подъема сцепкой пары мостовых кранов большей величины груза без повреждения подкрановых балок.

Литература

1. Нежданов К.К., Нежданов А.К., Бороздин А.Ю. Долговечные подкрановые конструкции. ПГУАС, Пенза: РИО. 2009.180 с.

2. Справочник по кранам: В 2 т. 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.: Ред. М.М.Гохберг. - М.: Машиностроение, 1988. - 536 с.

Т.2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов // М.П.Александров, М.М.Гохберг, А.А.Ковин и др.: Ред. М.М.Гохберг. - Л.: Машиностроение, 1988. - 559 с.

3. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. - М.: 1990. - 96 с.

Способ уменьшения изгибающих моментов и поперечных сил в подкрановых балках при движении колес сцепки из пары мостовых кранов по рельсам, уложенным по подкрановым балкам, заключающийся в том, что пару мостовых кранов фиксируют относительно друг друга на таком расстоянии, чтобы расстояние между ближайшими колесами первого и второго кранов было равно или более максимального расстояния между колесами балансирных тележек каждого из мостовых кранов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, касается механизмов перегрузочного оборудования и может быть использовано для совершения полезной работы по перемещению груза: барабанами спускоподъемных лебедок или ленточных транспортеров, катками тележек и кранов как в судовых, так и в береговых условиях.

Изобретение относится к монтажным работам в строительстве, а также к области подъемно-транспортного машиностроения и может быть использовано для демонтажа мостовых перегружателей.

Изобретение относится к двухбалочному подъемному крану с множеством точек подвеса. .

Изобретение относится к подъемному механизму для подъема заполненного жидкой сталью ковша со сталевоза к погружным трубам сосуда для вакуумной обработки на установке RH.

Изобретение относится к области автоматики, связи и вычислительной техники, а именно к системам радиосвязи на подвижных объектах железнодорожного транспорта, и предназначено для передачи управляющих сигналов автоматизированного вождения соединенных поездов с локомотивами (группами локомотивов), распределенными по длине состава.

Мост крана // 2397944
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано при проектировании машины для перегрузки тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для защиты мостов литейных кранов от воздействия высоких температур.

Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам. .

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к кранам, которые используются на объектах использования атомной энергии (ОИАЭ). .

Изобретение относится к мостовым кранам с перемещаемой по рельсам несущей балкой, по которой поперек направления движения этой балки перемещается крановая тележка с двумя лебедками

Изобретение относится к области мостовых кранов. При ограничениия перекоса мостового крана с асинхронным электроприводом передвижения (M1, M2), положение крана определяют по дифференциальным значениям Δ12 и Δ34, получаемым путем разности показаний бесконтактных датчиков (Д1, Д2, Д3, Д4), измеряющих расстояния от мест их установки до рельсов. С учетом направления движения крана происходит формирование сигнала коррекции (Uk1, Uk2), который вычитается из сигнала задания скорости (U3c1, U3c2) одной из опор, и этим обеспечивают выравнивание крана; значение корректирующего воздействия рассчитывают пропорционально максимальной из Δ12 и Δ34 величин по формуле: Uk=k×max(Δ12; Δ34). Достигается бесперекосное движение мостового крана. 1 табл., 2 ил.

Цех подготовки авиационных двигателей к транспортировке содержит участок (10) монтажа измерительных и испытательных средств на двигатель, средства (14) для перемещения двигателя в испытательное помещение (16) и возврата двигателя в цех, участок (18) демонтажа измерительных и испытательных средств, участок (20) эндоскопического контроля, участок (22) доводки и участок (24) транспортировки. Двигатели перемещаются с участка на участок с помощью траверс, закрепленных на двигателях и зацепляемых талями, перемещаемыми по верхней раме, размещенной над цехом. Каждый участок снабжен информационными терминалами для отображения и отслеживания задач, осуществляемых на двигателе на соответствующем посту. Повышаются безопасность, скорость и надежность при подготовке двигателей к транспортировке. 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области подъемно-транспортного оборудования. Кран содержит вертикальную башню с одетым на нее колоколом, первую балочную стрелу, прикрепленную одним концом к колоколу, а другим к вертикальной опоре, установленной на транспортном средстве, кабину с пультом управления. Вторая стрела (9) прикреплена одним концом к колоколу (2), а другим к опоре (10). К второй вертикальной опоре прикреплена герметичная емкость (11) и дополнительная герметичная емкость из эластичного материала (12). Балки (18) и (19) прикреплены одним концом к стреле (4), а другим концом к стреле (9). На балках расположена тележка (20). К тележке (20) прикреплена балка (21). Герметичная емкость из эластичного материала соединена шлангом с воздушным насосом через отверстие в его камере, имеющей второе отверстие, закрытое подпружиненным клапаном, имеющим электромагнит. Достигается увеличение устойчивости крана. 3 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно, к способу сборки пролетной или концевой балки моста мостового крана с балансирными тележками механизма передвижения. При соединении балки моста мостового крана с балансирными тележками механизма передвижения балку, имеющую на своих концах опорные части, включающие в себя сопряженные между собой горизонтальные и вертикальные плоскости, прикрепляют к балансирным тележкам с помощью шарнирных узлов соединения. Предварительно изготовленные шарнирные узлы соединения балки с балансирами тележек, выполненные в виде П-образных корпусов с соосными отверстиями в двух параллельных пластинах, прикрепляют к балансирам тележек при помощи осей, размещая их в указанных соосных отверстиях, затем балансиры прикрепляют к тележкам. Балансирные тележки с прикрепленными к ним узлами соединения устанавливают на рельсы на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между опорными частями балки, опускают балку до соприкосновения горизонтальных плоскостей ее опорных частей с поперечными пластинами П-образных корпусов и прикрепляют указанные поперечные пластины к горизонтальным плоскостям опорных частей балок. Достигается упрощение процесса изготовления, соединения балки моста мостового крана с балансирной тележкой механизма его передвижения. 4 ил.
Наверх