Cách tính độ võng của cầu trục

Cầu trục là một công cụ cần thiết để nâng và vận chuyển các vật nặng trong môi trường công nghiệp. Tuy nhiên, để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của cần trục, điều quan trọng là phải hiểu độ lệch của cần trục. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về độ võng là gì, tại sao nó lại quan trọng và cách tính độ võng của cần trục.

Độ lệch là gì?

Độ võng là mức độ mà cấu trúc của cần cẩu bị uốn cong hoặc biến dạng dưới tải trọng. Đây là yếu tố thiết yếu cần xem xét khi thiết kế, vận hành và bảo trì cần cẩu trên cao. Độ võng của cần cẩu có thể do nhiều yếu tố gây ra, bao gồm phân bổ trọng lượng, gia tốc và độ rung.

Tại sao độ lệch lại quan trọng?

Độ võng của cần trục trên cao có thể ảnh hưởng đáng kể đến tính an toàn và hiệu quả của nó. Nếu kết cấu của cần trục bị võng quá nhiều, nó có thể khiến cần trục bị lật, gây nguy hiểm cho người vận hành và bất kỳ ai ở gần đó. Hơn nữa, độ võng quá mức cũng có thể dẫn đến mỏi các bộ phận của cần trục, làm giảm tuổi thọ của cần trục và tăng chi phí bảo trì.

Tiêu chí độ võng dọc

Tiêu chí về độ võng dọc đề cập đến tỷ lệ độ lệch (dọc) tối đa cho phép đối với thiết bị nâng. Độ lệch dọc khác với độ lệch ngang, nhưng cả hai đều được tính đến đối với cần trục cầu đường ray kín. Độ lệch dọc đề cập đến sự thay đổi vị trí của cầu, đường ray hoặc cần của cần trục dọc theo trục thẳng đứng.

Hầu hết các hệ thống cần trục được sản xuất theo độ võng gần đúng vì nhà sản xuất không kiểm soát được quá trình lắp đặt, độ cứng của móng hoặc sự thay đổi tiêu chuẩn về dung sai độ dày cho đường ống, ống, tấm thép và tấm kim loại. Điều này có nghĩa là một số thay đổi trên hoặc dưới độ võng do nhà sản xuất xác định nên được coi là bình thường. Tuy nhiên, khi cần trục trên cao được lắp đặt theo hướng dẫn lắp đặt tiêu chuẩn và được bảo dưỡng theo hướng dẫn bảo dưỡng lắp đặt của nhà sản xuất, bạn có thể yên tâm về tính an toàn của các sản phẩm thang máy và khả năng xử lý các tải trọng định mức và tiêu chuẩn hiệu suất đã chọn.

Đo độ võng cho các tiêu chuẩn an toàn

Khi đo độ võng cho các tiêu chuẩn an toàn, độ võng được đo ở công suất 100%, thay vì công suất 125%. Theo Tiêu chuẩn ANSI (ANSI/ASME B30.2) cho các Thử nghiệm Vận hành và Vận hành của Cần cẩu di chuyển trên cao, “Độ võng tiêu chuẩn phải được đo với tải trọng bằng 100% công suất định mức và không được vượt quá độ võng cho phép được quy định bởi tiêu chuẩn thiết kế hiện hành .” Đối với mỗi loại cần trục, giá trị độ võng khác nhau tùy thuộc vào chiều dài tổng thể, nhịp hoặc tầm với của cần trục.

Tính độ võng dọc

Đối với cầu trục máy trạm (đường ray kín), giá trị độ võng dọc nhỏ hơn so với cầu trục nặng hơn. Cầu trục trạm làm việc có đường ray kín có giới hạn độ võng là L/450 trong đó “L” là chiều dài hoặc nhịp của cần trục. Nói cách khác, để xác định độ võng của cầu trục máy trạm của bạn, trước tiên bạn phải biết nhịp hoặc chiều dài của nó. Phương trình này thường được đo bằng inch hoặc centimet vì tổng độ lệch phải rất nhỏ. Nếu độ lệch của bạn cao hơn giá trị được đo bằng inch, bạn có thể gặp sự cố.

Ví dụ, giả sử bạn có một cây cầu dài 34 feet trên một cần trục cầu trạm làm việc. Độ võng có thể được xác định bằng cách đầu tiên thay đổi đơn vị đo từ feet sang inch. Một cây cầu dài 34 feet dài 408 inch (feet x 12 = inch). Chia 408 inch cho giới hạn độ võng được chỉ định cho cần trục cầu kín (L/450). Điều đó sẽ cho bạn độ võng nhỏ hơn một inch (.9 inch).

Tính độ võng ngang

Mặc dù độ lệch dọc rất quan trọng để xem xét đối với cần trục, nhưng độ lệch ngang cũng là một yếu tố quan trọng để đảm bảo độ an toàn và độ tin cậy của thiết bị nâng. Độ lệch ngang được định nghĩa là sự dịch chuyển của dầm đường băng của cần trục tại đường tâm khi chịu toàn tải định mức.

Độ lệch ngang của cần trục thường được đo bằng máy đo độ lệch hoặc bằng các công cụ đo laze. Máy đo độ lệch là một thiết bị đo chuyển động tương đối của dầm đường băng của cần trục tại đường tâm khi đầy tải. Mặt khác, các công cụ đo laze sử dụng tia laze để đo khoảng cách giữa hai điểm để tính toán độ lệch.

Độ võng ngang cho phép đối với cầu trục thường được quy định bằng 1/600 nhịp đối với cầu trục và 1/400 chiều cao đối với cần trục. Tuy nhiên, điều này có thể khác nhau tùy thuộc vào tiêu chuẩn thiết kế cụ thể và thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

Thông số tổ chức

Như đã đề cập trước đó, các giá trị độ võng cho phép đối với cần trục treo có thể khác nhau giữa các cần trục và từ liên kết này sang liên kết khác. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải tham khảo các thông số kỹ thuật về tổ chức do nhà sản xuất hoặc hiệp hội có liên quan đặt ra khi thiết kế, lắp đặt và bảo trì cần trục.

Ví dụ, Hiệp hội các nhà sản xuất cầu trục Hoa Kỳ (CMAA) đặt ra các tiêu chuẩn cho cần trục treo được sử dụng ở Bắc Mỹ. CMAA đã phân loại cần trục trên không thành sáu loại dịch vụ dựa trên mức độ nghiêm trọng của mục đích sử dụng. Mỗi loại dịch vụ có các thông số kỹ thuật khác nhau về độ võng cho phép, khả năng chịu tải và các yếu tố khác.

Làm thế nào để tính toán độ võng của cần cẩu trên cao?

Độ võng của cần trục treo có thể được tính bằng một vài công thức khác nhau. Dưới đây là các bước để tính toán độ lệch của cần trục:

Bước 1: Xác định Tải trọng

Đầu tiên, xác định trọng lượng của tải mà cần cẩu sẽ nâng. Trọng lượng này phải bao gồm trọng lượng của tải và trọng lượng của thiết bị nâng.

Bước 2: Xác định phân bổ tải

Tiếp theo, xác định cách trọng lượng của tải sẽ được phân bổ trên toàn bộ cấu trúc của cần cẩu. Điều này có thể thay đổi tùy thuộc vào thiết kế của cần cẩu, thiết bị nâng được sử dụng và hình dạng và kích thước của tải.

Bước 3: Tính Độ võng

Khi đã xác định được tải trọng và phân bố tải trọng, bạn có thể tính độ võng của cần trục theo công thức sau:

Độ võng = (5 x Tải trọng x Khoảng cách^4) / (384 x Mô đun đàn hồi x Mômen quán tính)

Ở đâu:

Load = trọng lượng của tải được nâng lên

Khoảng cách = khoảng cách từ tâm tải đến điểm đo độ võng

Mô đun đàn hồi = thước đo độ cứng và khả năng chống biến dạng của vật liệu

Mômen quán tính = thước đo sức chống uốn của kết cấu

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ võng

Một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến độ lệch của cần trục treo. Dưới đây là một số yếu tố quan trọng nhất cần xem xét:

trọng lượng của tải

Trọng lượng của tải trọng là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến độ võng. Tải trọng càng nặng thì cần cẩu càng bị lệch.

Phân phối tải

Cách phân bổ trọng lượng của tải trọng trên toàn bộ cấu trúc của cần cẩu cũng có thể ảnh hưởng đến độ võng. Phân bổ trọng lượng không đều có thể khiến cần cẩu bị võng nhiều hơn ở một số khu vực so với những khu vực khác.

thiết kế cầu trục

Bản thân thiết kế của cần cẩu cũng có thể ảnh hưởng đến độ võng. Các yếu tố như chiều dài cần cẩu, loại thiết bị nâng được sử dụng và tổng trọng lượng của cần cẩu đều có thể ảnh hưởng đến mức độ võng của cần cẩu khi chịu tải.

Bảo dưỡng cầu trục

Cuối cùng, việc bảo dưỡng cần cẩu cũng có thể ảnh hưởng đến độ võng. Theo thời gian, sự hao mòn các bộ phận của cần cẩu có thể khiến cần cẩu bị võng nhiều hơn khi chịu tải.

Tính toán độ lệch của cần trục là điều cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả của cần trục. Bằng cách hiểu độ lệch là gì, tại sao nó quan trọng và cách tính toán độ võng, người vận hành cần trục và chuyên gia bảo trì có thể giữ cho cần trục của họ ở điều kiện tối ưu và giảm thiểu rủi ro tai nạn.