книги / Строительные краны

Частота, или число включения механизма в час (ЧВ), является кон­ кретной численной величиной, зависящей от условий эксплуатации кра­ на, необходимой точности остановки крана и груза, рода привода (меха­ нический, электрический или гидравлический) и системы управления механизмами.

Число включений в час механизма является функцией количества

используется 2 раза: при прямом и обратном ходе, причем при каждом

ЧВ = ПцЧВц.

Так как

тп

S r ~ f ~ +o'5(*n+Ml

то

пв

ЧВ =

п

а ■^■+0.5 (/*„+<*,) + Тпауз

Как видно из этого выражения, число включений механизма пред­ ставляет собой сложную функцию от таких параметров, как длина пути и скорость движения рабочих органов механизмов, продолжительность включения ПВ данного механизма и времени пауз между циклами. По­ этому, несмотря на то, что ПВ находится в знаменателе формулы, при увеличении ПВ сокращается Tnay3 и растет ЧВ.

Для анализа работы отдельных механизмов иногда бывает целесо* образно пользоваться понятием «машинное время», под которым следует

минус время простоя крана Тпр или, что то же, минус время пауз между циклами, т. е.

грКр = т —т

1 маш пауз •

Машинное время крана дает возможность определить коэффициент использования крана по времени

Под продолжительностью включения механизма по машинному вре­ мени понимается отношение машинного времени работы механизма к ма­ шинному времени работы крана, т. е.

причем она может быть отнесена как к одному часу календарного вре­ мени при однообразной работе крана или к более длинному отрезку времени при разнообразной работе крана. Продолжительность включе­ ния по машинному времени может быть выражена также и в процентах ПВ%ХШ%.

ВСССР базовые параметры, характеризующие режим работы крана

иего механизмов в целом, регламентированы нормами Госгортехнадзо­ ра [37], которые определяют их следующим образом:

А.Коэффициент использования крана по грузоподъемности

где Qcp — среднее значение величины поднимаемого груза за смену; QHOM — номинальная грузоподъемность.

Б.Коэффициент годового использования механизма

„_ число дней работы механизма в году

В.Коэффициент суточного использования механизма

число часов работы механизма в сутки

Кс =

В правилах Госгортехнадзора указано, что башенные строительные краны должны быть отнесены преимущественно к легкому режиму работы.

Правилами расчета подъемных устройств Европейской Федерации по погрузочно-разгрузочным машинам [90] (не распространяющимися на самоходные краны, перемещающиеся не по рельсовым путям) для меха­ низмов строительных кранов предусмотрен режим работы, характери­ стика которого приведена в табл. 7.

По английскому стандарту 1966 г. № BS 2573 устанавливается четы­ ре класса кранов по режимам работы, характеристика которых приве­ дена в табл. 8.

По чехословацкому государственному стандарту 1951 г. CSN 270101 «Краны грузовые» режим работы определяется в зависимости от суммы, сравнительных чисел:

•S = Si s2 -f- s3,

где Si — характеризует число рабочих циклов в год пц, s2— относитель­ ную нагрузку в % кн, a s3 — рабочие скорости в м/мин vnod или vnep-

Этот метод не предусматривает учета календарного срока использо­ вания, но это и не требуется, так как календарный срок работы влияет на общую долговечность элементов крана, определяемую расчетами на выносливость, и может быть регламентирован общим сроком службы данного механизма или крана в целом, что видно из дальнейшего.

Суммарное время работы механизма можно определить, исходя из годового фонда рабочего времени при пятидневной неделе в 6228 час, по формуле

Т = 6228/7СД, ч,

где Г — календарный срок службы в годах.

При круглогодовой работе, на которую необходимо ориентироваться, с учетом перебазировок, ремонтных дней и возможных простоев, коэф­ фициент Кг ~ 0,7. Коэффициенты Кс можно принимать, в зависимости от сменности работы, равными ~ 0,3; 0,6; 0,9.

Календарный срок службы в годах Г, количество часов работы меха­ низма в год Тг и суммарное время работы механизма за весь срок его службы связаны зависимостью

Т = ГТг,

что дает возможность при расчетных сроках долговечности (надежной работы) механизма или крана, выраженной в часах, определить ориен­ тировочный календарный срок службы в годах. Такой подсчет для пол­ ного срока службы в 4000 ч приведен в табл. 13. При других исходных данных календарный срок службы соответственно изменится.

Так как механизмы строительных кранов имеют преимущественно двухсменный режим работы при продолжительности включения 15—20%, расчетный срок службы в 4000 ч, обеспечивающий календарный срок надежной работы соответственно в 10 и 6 лет, более чем достаточен.

К определению, могущего быть регламентированным, числа включе­ ний в час можно подойти следующим образом.

Применительно к строительным кранам с электрическим приводом, ориентированным на работу при высоте подъема, независящей от режи­ ма работы, и скоростях подъема, зависящих от него, можно считать при­ емлемым количество циклов подъема в час, приведенное в табл. 14.

в году среднесуточный пробег пневмоколесного крана — 6,5 км, т. е. кран движется с транспортной скоростью примерно 2,6 н в сутки, что можно считать приемлемым.

Число циклов напряжений в деталях механизма за период их службы определяется как

z = 60ГТгп,

где ГТг — полный срок службы в часах (см. табл. 12 и 13);

п— число оборотов в минуту зубчатых и ходовых колес, вращаю­ щихся осей и валов, работающих преимущественно на изгиб, или число циклов знакопеременного нагружения в минуту для других элементов.

5. ВНЕШНИЕ НАГРУЗКИ

Строительные краны находятся под воздействием нагрузок от соб­ ственного веса, веса полезного (номинального) груза, сил инерции, вет­ рового и температурных воздействий.

Нагрузка от собственного веса прикладывается в характерных узло­ вых точках рассчитываемого объекта: детали, узла или крана в целом. При расчете механизмов собственный вес детали или узла может и не оказывать существенного влияния на их прочность, однако собственный вес смежных элементов или отдельных частей кранов является суще­ ственной, подлежащей учету, нагрузкой.

В проектных расчетах, когда конструкция еще реально не существует, величины весов отдельных элементов машины, с известным приближе­ нием, могут быть взяты по аналогии с уже выполненными конструкция­ ми кранов того же типа. Можно на базе обобщения и осреднения дан­ ных по выполненным конструкциям функционально связать вес крана в целом и отдельных его элементов с базовыми параметрами машины: грузоподъемностью, грузовым моментом, высотой подъема груза, длиной стрелы и т. д.

Применительно к башенным кранам такие данные, относящиеся как к определению габаритных, так и весовых параметров, приведены

втабл. 18 и 19 [19].

Всвязи с разнообразием конструктивных решений значительно слож­

нее определить общий вес самоходного гусеничного или пневмоколесного крана ц распределение его по отдельным узлам. Имеются лишь отдель­ ные несистематизированные данные. Так, в работе [88] приводятся сле­ дующие формулы для определения общего веса крана:

гусеничного

222 — 2,7# + М;

KJG =“

9,09 — 0,126#

пневмоколесного

75 — 0,75Н + Мг

G =

6,88 — 0,106#

где Н — наибольшая высота подъема крюка в м; Мгр — наибольший грузовой момент в тм.

Эти данные отражают параметры гусеничных кранов типа СКГ (гл. 6) и пневмоколесных кранов завода им. Январского восстания (гл. 7).

При пользовании этими формулами следует ориентироваться на зна­ чения наибольшего грузового момента, соответствующего высоте подъ­ ема при стреле нормальной длины, без дополнительных вставок.