3.Построение грузовой характеристики крана.
с
Рис. 2. Расчетная схема грузовой
устойчивости башенного крана (α=60°)
– вес груза;
– вес стрелы;
–вес башни;
– вес противовеса;
– вес поворотной платформы;
– вес неповоротной части крана;
– ветровая нагрузка на груз;
–
ветровая нагрузка на башню;
– ветровая нагрузка на стрелу;
– ветровая нагрузка на противовес;
– ветровая нагрузка на поворотную
платформу;
– ветровая нагрузка на неповоротную
часть крана.
Определим сумму моментов опрокидывающих сил в рабочем положении при минимальном вылете стрелы:
где - ветровая нагрузка на стрелу;
-
расстояние от центра тяжести стрелы до
плоскости опорного контура;
- ветровая нагрузка на башню;
-
расстояние от центра тяжести башни до
плоскости опорного контура;
-ветровая нагрузка на противовес;
-
расстояние от центра тяжести противовеса
до плоскости опорного контура;
- ветровая нагрузка на поворотную платформу;
-
расстояние от центра тяжести поворотной
платформы до плоскости опорного контура;
-
ветровая нагрузка на неповоротную часть
крана;
-
расстояние от центра тяжести неповоротной
части крана до плоскости опорного
контура;
- нагрузка от веса противовеса;
-
радиус противовеса;
- нагрузка от веса поворотной платформы;
-
радиус поворотной платформы.
Минимальный вылет стрелы:
где
- длина стрелы, м;
- расстояние от оси вращения крана до
ребра опрокидывания вперед, м;
- расстояние от оси вращения до корневого
шарнира стрелы, м;
Расстояние от плоскости опорного контура до корневого шарнира стрелы:
Расстояние от плоскости опорного контура до центра тяжести стрелы:
Ветровая нагрузка:
Где
-
удельная ветровая нагрузка рабочего
состояния;
-
площадь наветренной поверхности груза,
;
-
площадь наветренной поверхности стрелы,
;
-
площадь наветренной поверхности башни,
;
-
площадь наветренной поверхности
противовеса,
;
-
площадь наветренной поверхности
поворотной платформы,
;
-
площадь наветренной поверхности
неповоротной части крана,
.
Определим сумму моментов сил удерживающих кран в рабочем положении:
,
где - нагрузка от веса башни;
-
расстояние от центра тяжести башни до
ребра опрокидывания;
- нагрузка от веса неповоротной части крана;
- расстояние от центра тяжести неповоротной части до ребра опрокидывания;
-
нагрузка от веса стрелы;
-
расстояние от ребра опрокидывания до
центра тяжести стрелы.
где – расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания вперед.
Определим максимальную грузоподъемность крана из условий его грузовой устойчивости:
,
где
– коэффициент грузовой устойчивости,
принимаемый равным 1,400 при отсутствии
уклона, пренебрегая силами инерции.
Максимальная грузоподъемность крана, из условия устойчивости равна 11 тоннам.
Рассчитаем грузоподъемность крана при углах подъема стрелы 45°, 30° и 10°:
Рис. 3. Расчетные схемы грузовой устойчивости башенного крана (α=45°, α=30°, α=10°)
Грузоподъемность крана при угле подъема стрелы к горизонту α=45°:
Грузоподъемность крана при при угле подъема стрелы к горизонту α=45° равна 7,4 тоннам.
Грузоподъемность крана при угле подъема стрелы к горизонту α=30°:
Грузоподъемность крана при при угле подъема стрелы к горизонту α=30° равна 5,8 тоннам.
Грузоподъемность крана при угле подъема стрелы к горизонту α=10°:
Грузоподъемность крана при при угле подъема стрелы к горизонту α=10° равна 5 тоннам.
Определим значение коэффициента собственной устойчивости при минимальном вылете стрелы крана:
Коэффициент собственной устойчивости башенного крана меньше допустимого значения при нулевом уклоне.
следовательно,
стоит произвести мероприятия по повышению
коэффициента собственной устойчивости.