Стреловые краны. Портальные, башенные, автомобильные, гусеничные, пневмоколесные, железнодорожные краны, страница 9

- координата точки крепления (на платформе) гидроцилиндра механизма поворота стрелы  r и h;

- координата точки крепления ковша l_p;

- координата точки приложения основной нагрузки (на ковш) R_к.

Исходные данные представлены в таблице 1.6.

2. Разработка конструктивной схемы металлоконструкции

Конструктивная схема должна наиболее полно соответствовать функциональному назначению, особенностям работы конструкции, отражать ее основные пропорции и состав элементов,  обеспечивать возможно меньшую массу конструкции.

2.1 Решетчатые стрелы башенных и стреловых самоходных кранов

Стрелы могут быть как сплошностенчатые, так и решетчатые. Решетчатые стрелы обладают меньшей массой, но хуже чем сплошностенчатые воспринимают циклические нагрузки. Чаще всего они проектируются в виде пространственных четырех- или трехгранных ферм. И только прямые стрелы малой длины и грузоподъемности могут быть плоскими. Трехгранные стрелы проще и легче (на 11 – 18 % при длине 25 – 75 м) четырехгранных, они часто применяются  для башенных кранов.

В последнее время растет применение сплошностенчатых стрел коробчатой конструкции. Характерные типы стрел башенных кранов показаны на рис. 2.2, г – е.

Стреловой расчал (стреловая оттяжка) подъемных стрел обычно закрепляется на оси концевых блоков. Оттяжка балочных стрел, как правило, крепится на верхних поясах.

В фермах решетчатых стрел используют треугольную (см. рис. 2.1, а, 2.1, в) или треугольную со стойками (рис. 2.1, б) соединительные решетки (для соединения поясов). Оптимальный

угол наклона раскосов  - 40…50⁰, он принимается из условия, чтобы в секции укладывалось целое число панелей. Предварительно принимается треугольная решетка. Необходимость установки стоек (треугольная со стойками) решается при выборе приемлемых размеров пояса (из условий обеспечения устойчивости и жесткости панели), исходя из имеемых размеров проката.

Форму стрелы в продольном и поперечном сечениях выбирают, исходя из обеспечения требуемых эксплуатационных свойств и возможно меньшей массы.

Длина стрелы зависит от максимальной высоты подъема (для подъемных стрел) или от максимального вылета груза (для балочных стрел). При длине стрелы более 7м ее делают составной из отдельных секций, соединяемых болтами на фланцах, либо с помощью шарнирных соединений. Длина секции обусловлена номенклатурой стандартных прокатных профилей (обычно – 6, 9, 12 м).

2.1.1. Размеры подъемной стрелы

Наиболее распространенные фермы подъемных стрел в плоскости подвеса груза и в горизонтальной плоскости показаны на рис. 2.1, а характерные сечения - на рис. 2.2, б, в.

Размеры в поперечном сечении можно принять по следующим рекомендациям:

-  высота сечения в середине стрелы h = (1/20…1/30)l;

-  высота сечения стрелы у концов (предварительно) h_К = 200…400 мм;

-  ширина сечения в середине стрелы b = (1…1,5) h;

-  ширина сечения у опоре b₀ = (1/10…1/15) l;

-   ширина сечения у концевых блоков b_К = 0,03 b (уточняется в соответствии с количеством концевых блоков);

-  длина скосов (концевых секций ) а_п = 1/6 l.

2.1.2. Размеры балочных стрел башенных кранов

Стрела балочного типа показаны на рис. 1.3, а характерные сечения ферм на рис. 2.2, а.

Размеры можно принимать по следующим рекомендациям:

-  длина стрелы L = L_max;

-  расстояние от оголовка стрелы до точки крепления стреловой оттяжки L₁ = 0,6…0,8.

-  высота стрелы h = (1/12…1/18)L;

-  ширина стрелы b = 1/25 L.

2.2. Пролетное строение козловых кранов

Козловые краны общего назначения малых грузоподъемностей (до 5 т) применяют с электроталью (типы поперечных  сечений см. рис. 2.4, а), а средних грузоподъемностей (5 – 50 т) с опорной тележкой (см. рис. 2.4, б, в, г) или с такой же тележкой, как и мостовые краны (см. рис. 2.4, д, е). В последнем случае верхнее строение обычно имеет двухбалочную конструкцию, характеризующуюся относительно высокой металлоемкостью. Однобалочные верхние строения более рациональны, поэтому они применяются гораздо чаще. Наименьшую массу имеет однобалочный мост ферменного типа (рис. 2.4, а, б, г). Фермы чаще всего выполняются пространственными трех- или  четырехгранными.