Определение нагрузок и их комбинаций. Нагрузки крановых конструкций. Схема нагружения стрелы. Схема нагружения фермы консольного крана, страница 4

В плоскости подвеса груза (вертикальная плоскость) на ферму действуют нагрузки (рис. 3.4, б):

а) вертикальная постоянная расчётная нагрузка от собственного веса моста qф;

б) вертикальная подвижная нагрузка от веса груза и веса тележки с кабиной F.

В горизонтальной плоскости подвеса груза  (рис. 3.4, в):

а) горизонтальная  перекосная  нагрузка  Fпер, возникающая из-за возможности забега одной из опор вследствие разного сопротивления опор при установившемся движении;

б) ветровая нагрузка qw.

Расчётные нагрузки определяются следующим образом.

Собственный вес фермы действует как распределённая  нагрузка  с  интенсивностью:

 ,                                                                        где kт - коэффициент толчков (динамический коэффициент, учитывающий влияние толчков из-за неровностей пути при движении крана) [6], [11];

G  - вес фермы (определяется заданием). Вес фермы может быть принят по рекомендациям работы [Абрамович];

n1  - коэффициент перегрузки собственного веса конструкций крана.

В зависимости от скорости передвижения v крана можно принимать следующие коэффициенты толчков:  k т = 1,0   при v  £ 60 м/мин; k т = 1,1   при v = 60…90 м/мин; k т = 1,2   при

v =   90…180 м/мин; k т = 1,3   при v >180 м/мин.

      Коэффициент перегрузки n1 принимают равным:

1,05 - при наличии данных фактического взвешивания;

1,10 - при определении веса по чертежам, графикам и т. п.

Расчётная подвижная вертикальная нагрузка.  Вертикальная подвижная нагрузка от веса груза и тележки с кабиной передаётся на  ферму  через ходовые колёса тележки. Равнодействующую этой нагрузки можно определить по формуле:

F  = Qн  + kт (Gт +Gк )y , где y - динамический коэффициент. Значения коэффициента в зависимости от скорости подъема груза и особенностей привода см. [6], [11]. При неподвижном грузе  y = 1;   Qн  - вес номинального груза;  Gт  и Gк - вес тележки и кабины.

Расчётная подвижная вертикальная нагрузка Рi, приходящаяся на каждое колесо, может быть определена с учётом расстояния между колёсами и положения равнодействующей F (см. рис. 2.3, в).

Горизонтальная перекосная  нагрузка.  Перекосная  нагрузка  может быть определена из соотношения:

Fпер  =  (n3 Rb b)/L , где n3 - коэффициент перегрузки [6], [11];   Rb - боковая сила (см. рис. 3.4, в):

Rb = 0,1Rк,

Rк - вертикальное давление на колесо,  определяемое при самом невыгодном положении тележки - на конце консоли [1].

Ветровая нагрузка на боковую грань фермы в зависимости от типа верхнего строения определяется по рекомендациям [6].

3.1.5. Пролетное строение мостового крана

Нагрузки, действующие на мост при различных расчетных состояниях  крана, подробно рассмотрены в работе [6].

3.2. Нагрузки на металлоконструкции строительных машин

3.2.1. Тяговая рама скрепера

В процессе работы на машину действуют (см. рис. 3.5, а) силы тяжести тягача  Gт и скрепера с грузом G (значение и точка приложения этих нагрузок определены заданием). На ноже  ковша  возникает  сила сопротивления копанию (реактивная сила) Р от упора в непреодолимое препятствие,  которая может направлена в общем  случае под произвольным углом к горизонту (в работе – a = 100). Её находят из условия полной остановки скрепера при  реализации тяговых возможностей (в работе - без дополнительного тягача).

На колёсах тягача и скрепера действуют вертикальные реакции R1 и R2, силы сопротивления перекатыванию и сила тяги  Т  тягача скрепера, максимальное значение которой определяется по формуле:

T  = R1 max m , где m - коэффициент сцепления шины тягача скрепера с опорной  поверхностью. Для грунта может быть принят m = 0,6;  R1 max – максимальная реакция, действующая на передние колеса..

Вертикальные реакции не проходят через ось колёс, а смещены относительно её на величину, опредёляемую трением качения, однако из-за её малого значения смещением реакций можно пренебречь.  Так как силы сопротивления перекатыванию малы по отношению другим силам, ими тоже можно пренебречь.