Sådan beregnes nedbøjning af traverskranen

En traverskran er et væsentligt værktøj til at løfte og transportere tunge byrder i industrielle miljøer. Men for at sikre sikker og effektiv drift af en travers er det afgørende at forstå kranens udbøjning. I denne artikel vil vi diskutere, hvad nedbøjning er, hvorfor det er vigtigt, og hvordan man beregner nedbøjning af en traverskran.

Hvad er afbøjning?

Afbøjning er den grad, hvormed en krans struktur bøjes eller deformeres under belastning. Det er en væsentlig faktor at overveje, når man designer, betjener og vedligeholder en traverskran. Kranafbøjning kan være forårsaget af forskellige faktorer, herunder vægtfordeling, acceleration og vibrationer.

Hvorfor er afbøjning vigtig?

Afbøjningen af en travers kan i væsentlig grad påvirke dens sikkerhed og effektivitet. Hvis en krans struktur bøjer for meget, kan det få kranen til at vælte, hvilket udsætter operatøren og alle i nærheden i fare. Desuden kan overdreven nedbøjning også føre til træthed af krankomponenter, hvilket reducerer kranens levetid og øger vedligeholdelsesomkostningerne.

Kriterier for vertikal afbøjning

Kriterier for lodret afbøjning refererer til det maksimale (lodrette) afbøjningsforhold tilladt for en løfteanordning. Lodret nedbøjning adskiller sig fra vandret nedbøjning, men begge er taget i betragtning for lukkede sporbrokraner. Lodret afbøjning refererer til ændringen i positionen af en krans bro, spor eller bom langs den lodrette akse.

De fleste kransystemer er fremstillet til en omtrentlig afbøjning, fordi producenterne ikke har kontrol over installationen, fundamentets stivhed eller standardvariationen i tykkelsestolerancer for rør, rør, stålplader og metalplader. Dette betyder, at en vis variation over eller under de afbøjninger, der er defineret af fabrikanterne, bør betragtes som normale. Når traverskraner installeres i henhold til standardinstallationsmanualen og vedligeholdes i henhold til producentens installationsvedligeholdelsesmanual, kan du være sikker på sikkerheden ved løfteprodukter og deres evne til at håndtere valgte nominelle kapaciteter og ydeevnestandarder.

Måling af nedbøjning til sikkerhedsstandarder

Ved måling af nedbøjning for sikkerhedsstandarder måles udbøjningen ved kapaciteten 100% i stedet for kapaciteten 125%. I henhold til ANSI-standarder (ANSI/ASME B30.2) for drifts- og køretests med kørende kraner, "Standardafbøjning skal måles med en belastning på 100 procent af den nominelle kapacitet og må ikke overstige den tilladte afbøjning specificeret af den gældende designstandard ." For hver type kran varierer afbøjningsværdien afhængigt af kranens samlede længde, spændvidde eller rækkevidde.

Beregning af lodret afbøjning

For arbejdsstationsbrokraner (lukket spor) er den lodrette udbøjningsværdi mindre end for tungere brokraner. Brokraner til lukkede spor til arbejdsstationer har en nedbøjningsgrænse på L/450, hvor "L" er længden eller spændvidden af kranen. Med andre ord, for at bestemme nedbøjningen af din arbejdsstations brokran skal du først kende dens spændvidde eller længde. Denne ligning måles typisk i tommer eller centimeter, fordi den samlede afbøjning skal være meget lille. Hvis din afbøjning er højere end en værdi målt i tommer, kan du have et problem.

Lad os f.eks. sige, at du har en 34 fods bro på en arbejdsstationsbrokran. Afbøjningen kan bestemmes ved først at ændre måleenheden fra fod til tommer. En 34 fods bro er 408 tommer lang (fod x 12 = tommer). Divider 408 tommer med den specificerede udbøjningsgrænse for lukkede brokraner (L/450). Det vil give dig en afbøjning på mindre end en tomme (0,9 tommer).

Beregning af vandret afbøjning

Mens vertikal nedbøjning er vigtig at overveje for traverserkraner, er vandret afbøjning også en kritisk faktor for at sikre løfteudstyrets sikkerhed og pålidelighed. Horisontal afbøjning er defineret som forskydningen af kranens banebjælke ved midterlinjen, når den er under fuld nominel belastning.

Den vandrette afbøjning af en kran måles typisk med en afbøjningsmåler eller med lasermåleværktøjer. Afbøjningsmåleren er en enhed, der måler den relative bevægelse af kranens banebjælke ved centerlinjen under fuld belastning. Lasermåleværktøjer bruger på den anden side en laser til at måle afstanden mellem to punkter for at beregne afbøjningen.

Den tilladte vandrette udbøjning for traverskraner er normalt indstillet til 1/600 af spændvidden for brokraner og 1/400 af højden for svingkraner. Dette kan dog variere afhængigt af den specifikke designstandard og fabrikantens specifikationer.

Organisatoriske specifikationer

Som tidligere nævnt kan de tilladte nedbøjningsværdier for traverskraner variere fra kran til kran og fra forening til forening. Derfor er det vigtigt at henvise til de organisatoriske specifikationer, der er fastsat af producenten eller den relevante forening, når der designes, installeres og vedligeholdes traverskraner.

For eksempel sætter Crane Manufacturers Association of America (CMAA) standarder for traverskraner, der bruges i Nordamerika. CMAA har klassificeret traverskraner i seks serviceklasser baseret på sværhedsgraden af den påtænkte brug. Hver serviceklasse har forskellige specifikationer for den tilladte afbøjning, belastningskapacitet og andre faktorer.

Hvordan beregner man afbøjning af overheadkran?

Udbøjningen af en traverskran kan beregnes ved hjælp af et par forskellige formler. Her er trinene til at beregne afbøjningen af en traverskran:

Trin 1: Bestem belastningen

Bestem først vægten af den byrde, som kranen skal løfte. Denne vægt bør omfatte vægten af byrden og vægten af løfteudstyret.

Trin 2: Bestem belastningsfordelingen

Bestem derefter, hvordan vægten af lasten vil blive fordelt over kranens struktur. Dette kan variere afhængigt af kranens design, det anvendte løfteudstyr og lastens form og størrelse.

Trin 3: Beregn afbøjningen

Når du har bestemt belastningen og belastningsfordelingen, kan du beregne kranens nedbøjning ved hjælp af følgende formel:

Afbøjning = (5 x belastning x afstand^4) / (384 x elasticitetsmodul x inertimoment)

Hvor:

Last = vægten af den last, der løftes

Afstand = afstanden fra centrum af lasten til det punkt, hvor nedbøjningen måles

Elasticitetsmodul = et mål for et materiales stivhed og modstand mod deformation

Inertimoment = et mål for en strukturs modstand mod bøjning

Faktorer, der påvirker afbøjning

Flere faktorer kan påvirke udbøjningen af en travers. Her er nogle af de vigtigste faktorer at overveje:

Lastens vægt

Vægten af lasten er en af de mest kritiske faktorer, der påvirker nedbøjningen. Jo tungere belastningen er, jo mere vil kranen bøje sig.

Belastningsfordeling

Den måde, hvorpå vægten af lasten er fordelt over kranens struktur, kan også påvirke afbøjningen. Ujævn vægtfordeling kan få kranen til at bøje mere i nogle områder end andre.

Kran design

Selve kranens design kan også påvirke afbøjningen. Faktorer som længden af kranens bom, typen af løfteudstyr, der anvendes, og kranens samlede vægt kan alle påvirke, hvor meget kranen afbøjer under belastning.

Vedligeholdelse af kran

Endelig kan vedligeholdelsen af kranen også påvirke nedbøjningen. Over tid kan slitage på kranens komponenter få kranen til at bøje mere under belastning.

Beregning af nedbøjningen af en traverskran er afgørende for at sikre kranens sikkerhed og effektivitet. Ved at forstå, hvad nedbøjning er, hvorfor det er vigtigt, og hvordan man beregner det, kan kranførere og vedligeholdelsesprofessionelle holde deres kraner i optimal stand og minimere risikoen for ulykker.