Академия архитектуры и строительства

Академия архитектуры и строительства

Архитектурно-строительный факультет

Кафедра: ПЭГиСП

Расчётно-графическая работа
«Расчет устойчивости стрелового самоходного
грузоподъемного крана»

Вариант № 5

Выполнил:

студент группы ПГС-431

Булгару М.А.

Проверил:

доцент

Ковалев А.А.

Симферополь, 2014 год

Исходные данные:

Модель крана	МКП-25А
Длина стрелы L, м	14,1
Q, Н	134000,0
G, Н	356000,0
α, град	на выносных опорах	1,5
без выносных опор	1,5
n,	0,5
t, с
a, м	6,0
в, м	на выносных опорах	2,3
без выносных опор	1,6
с, м	0,3
, м	2,0
h, м	13,1
H, м	12,5
,	12,8
,	10,33
,	10,24
,	8,264
Район строительства	I
Тип местности	А

Задача. Проверить грузовую (рис.2.3.а) и собственную (рис.2.3.б) устойчивости стрелового крана. Исходные данные для расчета приведены в таблице.

Порядок расчета:

Грузовая устойчивость стрелового крана обеспечивается при условии:

(3.1)

(3.1)

где – удерживающий момент, ;

– опрокидывающий момент, .

1). Опрокидывающий (грузовой) момент определяется:

(3.2)

(3.2)

где Q – вес наибольшего рабочего груза, Н;

а – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести наибольшего

рабочего груза, подвешенного к крюку, при установке крана на

горизонтальной плоскости, м;

в – расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания, м.

2). Удерживающий момент, возникающий от действия основных и дополнительных нагрузок, определяется по формуле:

(3.3)

(3.3)

где – восстанавливающий момент от действия собственного веса крана:

(3.4)

(3.4)

где – вес крана, Н;

– расстояние от оси вращения крана до его центра тяжести, м;

– угол наклона пути крана, град. (для передвижных стреловых кранов, а также кранов-экскаваторов – при работе без выносных опор и – при работе с выносными опорами).

Момент, возникающий от действия собственного веса крана при уклоне пути , определяется по формуле:

(3.5)

(3.5)

где – расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м.

Момент от действия центробежных сил:

(3.6)

(3.6)

где – частота вращения крана вокруг вертикальной оси, ;

– расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;

– расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза (при проверке на устойчивость груз поднимают над землей на 20 – 30 см), м.

Момент от силы инерции при торможении опускающегося груза :

(3.7)

(3.7)

где – скорость подъема груза (при наличии свободного опускания груза расчетную скорость принимают равной 1,5 м/с), м/с;

– ускорение свободного падения, равное 9,81;

– время неустановившегося режима работы механизма подъема (время торможения груза), с.

Ветровой момент :

(3.8)

(3.8)

где – момент от действия ветровой нагрузки на подвешенный груз, ;

– момент от действия ветровой нагрузки на кран, ;

– ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен кран, Н;

– ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен кран, на наветренную площадь груза, Н;

– расстояния от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки, м.

Ветровая нагрузка на грузоподъемные краны, эксплуатируемые на открытом воздухе, определяется по ГОСТ 1451-77 «Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая».

(3.9)

(3.9)

где – момент наветренная поверхность крана, ;

– статическая составляющая ветровой нагрузки, :

(3.10)

(3.10)

где – скоростной напор (динамическое давление),принимаемый в зависимости от района строительства ;

– коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте, принимаемый с учетом типа местности;

– аэродинамический коэффициент сопротивления (для сплошных балок и ферм прямоугольного сечения ; для прямоугольных кабин машинистов, противовесов, оттяжек кранов и т.п. , для конструкций из труб диаметром 170 мм и диаметром 140 – 170 мм )

– коэффициент перегрузки ( для нерабочего состояния крана; для рабочего состояния).

Наветренная поверхность крана определяется по формуле:

(3.11)

(3.11)

где – наветренная площадь контура, ограниченная кабиной крана, противовесом (сплошным габаритом крана), ;

– наветренная площадь контура стрелы крана, ;

– коэффициент заполнения для сплошных конструкций крана;

– для решетчатых конструкций крана (стрелы).

Ветровая нагрузка, действующая на наветренную сторону груза, определяется по формуле:

(3.12)

(3.12)

где – наветренная площадь груза, определяемая по действительной площади наибольших грузов, поднимаемых краном, или по таблице, рекомендуемой ГОСТ 1451-77, в зависимости от номинального веса груза (ветровую нагрузку на груз следует принимать не менее 500 Н), .

3). Определяем коэффициент грузовой устойчивости крана, не предназначенного для перемещения с грузом, по формуле:

(3.13)

(3.13)

4). Определяем коэффициент собственной устойчивости стрелового крана (коэффициент устойчивости без рабочего груза, в сторону, противоположную стреле) по формуле:

(3.14) (3.14)

где – ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен кран, на подветренную площадь крана при нерабочем состоянии, Н;

– расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки, м.

Динамическое давление и скорость ветра для нерабочего состояния крана на высоте 10 м над поверхность земли, вне зависимости от района установки, но с учетом назначения крана, принимается по таблице.

(3.15)

(3.15)

где (3.16)

(3.16)

(3.17)

(3.17)

где – подветренная площадь контура, ;

– подветренная поверхность площади крана, ограниченная сплошным габаритом, ;

– подветренная поверхность контура стрелы, . Расчет собственной устойчивости производиться с учетом условия, что кран не установлен на выносные опоры.

5).Вывод:

Поскольку коэффициент грузовой устойчивости:

и коэффициент собственной устойчивости:

крана больше нормативного значения (1,15), значит устойчивость стрелового самоходного грузоподъемного крана обеспечена.

Дата добавления: 2015-08-27