Разработка конструкции башенного крана с балочной стрелой и поворотной головкой, страница 2

При назначении положения центров тяжести отдельных элементов, считается, что центры тяжести стрелы, башни, поворотной и неповоротной платформы, консоли противовеса совпадают с центрами тяжести площадей соответствующих элементов.

Центр тяжести неповоротной платформы расположен в центре опорного контура, а лебедка передвижения каретки по стреле - в корне стрелы. Центры тяжести механизмов поворота, передвижения крана, ходовых тележек и колес, также расположены в центре опорного контура,

Размеры площадей, а также положения центров тяжести некоторых фигур, представлены в табл. 5.


Фигура

Площадь F

Положение

центра тяжести е

3.Расчет ветровых нагрузок

Величину расчетной наветренной площади конструкции приближенно определяют, как:

FH = φ·FK

где   FK - контурная площадь, со стороны ветра, грани конструкции, м2;

φ - коэффициент заполнения:

-для решетчатых ферм из прямоугольных профилей приближенно φ =0,2...0,6;

-для ферм из труб φ =0;2...0,4;

-для механизмов φ =0,8...1;

-для сплошных конструкций, балласта, противовеса, кабин φ =1,0.

Ветровая нагрузка на кран определяется как сумма статической (РВ СТ) и динамической (РВ Д) составляющих. Статическая составляющая, соответствующая установившейся скорости ветра должна быть учтена во всех случаях; динамическая составляющая, вызывается пульсацией скорости ветра, учитывается только при расчете на прочность металлических конструкций, противоугонных устройств и проверке устойчивости крана против опрокидывания.


Статическую составляющую ветровой нагрузки определяют по формуле:

PВ СТ = PВ·FH, Н

где PВ - распределенное давление ветра в данной зоне высоты, Па;

FH - расчетная наветренная площадь конструкции и груза, м;

Распределенное давление ветра:        PВ = q·K·c·n


3.1. Боковая площадь для рабочего состояния:

(В сумме PВ СТ = 10453,13 Н)

Неповоротная платформа:      

PВ = 125·1·1,4·1 = 175 Па

PВ СТ = 175·4,41 = 771,75 Н

Механизм поворота:      

PВ = 125·1·1,3·1 = 162,5 Па

PВ СТ = 162,5·0,71 = 115,38 Н

Поворотная платформа:                    

PВ = 125·1·1,4·1 = 175 Па

PВ СТ = 175·3,9 = 682,5 Н

Противовес:         

PВ = 125·1·1,2·1 = 150 Па

PВ СТ = 150·0,85 = 127,5 Н

Башня:        

PВ = 125·1·1,4·1 = 175 Па

PВ СТ1 = 175·6,73 = 1177,75 Н

PВ СТ2 = 175·7,92 = 1386 Н

PВ СТ3 = 175·7,92 = 1386 Н

PВ СТ4 = 175·7,13 = 1247,75 Н

Кабина:       

PВ = 125·1·1,2·1 = 150 Па

PВ СТ = 150·3,4 = 510 Н

Стрела:       

PВ = 125·1·1·1 = 125 Па

PВ СТ = 125·11,62 = 1452,5 Н

Груз:           

PВ = 125·1,9·1,2·1 = 285 Па

PВ СТ = 285 ·5,6 = 1596 Н



3.2. Боковая площадь для НЕрабочего состояния:

(В сумме PВ СТ = 37631,25 Н)

Неповоротная платформа:      

PВ = 450·1·1,4·1 = 630 Па

PВ СТ = 630·4,41 = 2778,3 Н

Механизм поворота:      

PВ = 450·1·1,3·1 = 585 Па

PВ СТ = 585·0,71 = 415,35 Н

Поворотная платформа:                    

PВ = 450·1·1,4·1 = 630 Па

PВ СТ = 630·3,9 = 2457 Н

Противовес:         

PВ = 450·1·1,2·1 = 540 Па

PВ СТ = 540·0,85 = 459 Н

Башня:        

PВ = 450·1·1,4·1 = 630 Па

PВ СТ1 = 630·6,73 = 4239,9 Н

PВ СТ2 = 630·7,92 = 4989,6 Н

PВ СТ3 = 630·7,92 = 4989,6 Н

PВ СТ4 = 630·7,13 = 4491,9 Н

Кабина:       

PВ = 450·1·1,2·1 = 540 Па

PВ СТ = 540·3,4 = 1836 Н

Стрела:       

PВ = 450·1·1·1 = 450 Па

PВ СТ = 450·11,62 = 5229 Н

Груз:           

PВ = 450·1,9·1,2·1 = 1026 Па

PВ СТ = 1026 ·5,6 = 5745,6 Н