Как рассчитать прогиб мостового крана

Мостовой кран является важным инструментом для подъема и транспортировки тяжелых грузов в промышленных условиях. Однако для обеспечения безопасной и эффективной работы мостового крана крайне важно понимать прогиб крана. В этой статье мы обсудим, что такое прогиб, почему он важен и как рассчитать прогиб мостового крана.

Что такое отклонение?

Прогиб — это степень изгиба или деформации конструкции крана под нагрузкой. Это важный фактор, который следует учитывать при проектировании, эксплуатации и обслуживании мостового крана. Прогиб крана может быть вызван различными факторами, включая распределение веса, ускорение и вибрации.

Почему отклонение важно?

Прогиб мостового крана может существенно повлиять на его безопасность и эффективность. Если конструкция крана прогибается слишком сильно, это может привести к опрокидыванию крана, подвергая риску оператора и всех, кто находится рядом. Более того, чрезмерный прогиб может также привести к усталости компонентов крана, сокращая срок службы крана и увеличивая расходы на техническое обслуживание.

Критерии вертикального отклонения

Критерий вертикального отклонения относится к максимальному (вертикальному) коэффициенту отклонения, допустимому для подъемного устройства. Вертикальное отклонение отличается от горизонтального отклонения, но оба учитываются для мостовых кранов с закрытыми путями. Вертикальное отклонение относится к изменению положения моста, гусеницы или стрелы крана вдоль вертикальной оси.

Большинство крановых систем изготавливаются с приблизительным прогибом, поскольку производители не контролируют установку, жесткость фундамента или стандартные отклонения допусков толщины для трубопроводов, трубок, стальных пластин и листового металла. Это означает, что некоторые отклонения выше или ниже прогибов, определенных производителями, следует считать нормальными. Однако, когда мостовые краны устанавливаются в соответствии со стандартным руководством по установке и обслуживаются в соответствии с руководством по установке и техническому обслуживанию производителя, вы можете быть уверены в безопасности подъемных устройств и их способности справляться с выбранными номинальными грузоподъемностями и стандартами производительности.

Измерение прогиба по стандартам безопасности

При измерении прогиба по стандартам безопасности прогиб измеряется при грузоподъемности 100%, а не при грузоподъемности 125%. В соответствии со стандартами ANSI (ANSI/ASME B30.2) для эксплуатационных и ходовых испытаний мостовых кранов: «Стандартное отклонение должно быть измерено при нагрузке, равной 100 процентам номинальной грузоподъемности, и не должно превышать допустимое отклонение, указанное применимым стандартом проектирования. ». Для каждого типа крана значение прогиба различается в зависимости от общей длины, пролета или вылета крана.

Расчет вертикального отклонения

Для мостовых кранов с рабочей станцией (замкнутый путь) величина вертикального прогиба меньше, чем для более тяжелых мостовых кранов. Мостовые краны с закрытыми гусеницами имеют предел прогиба L/450, где «L» — длина или пролет крана. Другими словами, чтобы определить прогиб мостового крана вашего рабочего места, вы должны сначала знать его пролет или длину. Это уравнение обычно измеряется в дюймах или сантиметрах, потому что общее отклонение должно быть очень незначительным. Если ваш прогиб выше, чем значение, измеренное в дюймах, у вас могут возникнуть проблемы.

Например, предположим, что у вас есть 34-футовый мост на мостовом кране рабочей станции. Прогиб можно определить, сначала изменив единицу измерения с футов на дюймы. 34-футовый мост имеет длину 408 дюймов (футы x 12 = дюймы). Разделите 408 дюймов на указанный предел прогиба для закрытых мостовых кранов (L/450). Это даст вам прогиб менее одного дюйма (.9 дюйма).

Расчет горизонтального отклонения

В то время как вертикальное отклонение важно учитывать для мостовых кранов, горизонтальное отклонение также является критическим фактором для обеспечения безопасности и надежности подъемного оборудования. Горизонтальное отклонение определяется как смещение балки подкранового пути по центральной линии при полной номинальной нагрузке.

Горизонтальное отклонение крана обычно измеряется датчиком отклонения или лазерными измерительными приборами. Измеритель прогиба представляет собой устройство, которое измеряет относительное перемещение балки подкранового пути по центральной линии при полной нагрузке. Инструменты лазерного измерения, с другой стороны, используют лазер для измерения расстояния между двумя точками для расчета отклонения.

Допустимый горизонтальный прогиб для мостовых кранов обычно устанавливается равным 1/600 пролета для мостовых кранов и 1/400 высоты для стреловых кранов. Однако это может варьироваться в зависимости от конкретного стандарта проектирования и спецификаций производителя.

Организационные характеристики

Как упоминалось ранее, допустимые значения прогиба для мостовых кранов могут варьироваться от крана к крану и от объединения к объединению. Вот почему важно обращаться к организационным спецификациям, установленным производителем или соответствующей ассоциацией, при проектировании, установке и обслуживании мостовых кранов.

Например, Американская ассоциация производителей кранов (CMAA) устанавливает стандарты для мостовых кранов, используемых в Северной Америке. CMAA классифицировал мостовые краны по шести классам обслуживания в зависимости от серьезности предполагаемого использования. Каждый класс эксплуатации имеет различные характеристики допустимого прогиба, грузоподъемности и других факторов.

Как рассчитать прогиб мостового крана?

Прогиб мостового крана можно рассчитать по нескольким формулам. Вот шаги для расчета прогиба мостового крана:

Шаг 1: Определите нагрузку

Во-первых, определите вес груза, который будет поднимать кран. Этот вес должен включать вес груза и вес грузоподъемного оборудования.

Шаг 2: Определите распределение нагрузки

Далее определите, как будет распределен вес груза по конструкции крана. Это может варьироваться в зависимости от конструкции крана, используемого подъемного оборудования, а также формы и размера груза.

Шаг 3: Рассчитайте отклонение

После того, как вы определили нагрузку и распределение нагрузки, вы можете рассчитать прогиб крана, используя следующую формулу:

Прогиб = (5 x Нагрузка x Расстояние ^ 4) / (384 x Модуль упругости x Момент инерции)

Где:

Груз = вес поднимаемого груза

Расстояние = расстояние от центра нагрузки до точки, где измеряется прогиб

Модуль упругости = мера жесткости материала и его устойчивости к деформации.

Момент инерции = мера сопротивления конструкции изгибу

Факторы, влияющие на отклонение

Несколько факторов могут повлиять на отклонение мостового крана. Вот некоторые из наиболее важных факторов, которые следует учитывать:

Вес груза

Вес груза является одним из наиболее важных факторов, влияющих на прогиб. Чем тяжелее груз, тем сильнее прогибается кран.

Распределение нагрузки

То, как вес груза распределяется по конструкции крана, также может влиять на прогиб. Неравномерное распределение веса может привести к тому, что кран будет прогибаться больше в некоторых областях, чем в других.

Дизайн крана

Конструкция самого крана также может влиять на прогиб. Такие факторы, как длина стрелы крана, тип используемого подъемного оборудования и общий вес крана, могут влиять на то, насколько сильно кран прогибается под нагрузкой.

Техническое обслуживание крана

Наконец, техническое обслуживание крана также может повлиять на прогиб. Со временем износ компонентов крана может привести к тому, что кран будет больше прогибаться под нагрузкой.

Расчет прогиба мостового крана необходим для обеспечения безопасности и эффективности работы крана. Понимая, что такое прогиб, почему он важен и как его рассчитать, крановщики и специалисты по техническому обслуживанию могут поддерживать свои краны в оптимальном состоянии и минимизировать риск несчастных случаев.