Строительные машины и оборудование, справочник





Материалы для металлоконструкций мостовых кранов

Категория:
   Материалы для изготовления кранов



Материалы для металлоконструкций мостовых кранов

В кранах наиболее металлоемкими частями являются металлические конструкции. Их масса составляет 60—80% массы крана, а в ряде случае и более, а стоимость металла — примерно 65% стоимости изготовленной конструкции. В связи с этим при выборе материалов для металлоконструкций должно уделяться особое внимание экономической целесообразности их применения.

Стали

Сталь, применяемая для металлоконструкций, должна обладать одинаковой структурой и однородностью химического состава по длине проката, устойчивыми и относительно высокими показателями механической прочности, достаточной пластичностью (способностью воспринимать длительные переменные нагрузки, противостоять возникновению и распространению трещин при сварке и при низкой температуре во время эксплуатации). Совокупность требований к стали, предназначаемой для металлоконструкций, устанавливается в зависимости от конкретных условий эксплуатации крана.

Для указанной цели применяют мартеновскую сталь, а также сталь, выплавляемую в конверторах с основной футеровкой и продувкой кислородом сверху и близкую по качествам к мартеновской стали.

Показателей статической прочности — предела прочности, предела текучести, пластичности — недостаточно для характеристики качеств стали, предназначаемой для металлоконструкций, которые воспринимают переменные или динамические нагрузки, особенно в условиях эксплуатации при отрицательных температурах. В таких конструкциях требуется сталь с высокой ударной вязкостью, т. е. способной сопротивляться возникновению или распространению трещин. Особое внимание должно быть обращено на склонность стали к хладноломкости при определенных температурах. Сталь считается хладостойкой при заданной температуре, если значение Ударной вязкости не ниже 2—3 кгс-м/см2. Низколегированные стали (09Г2С, 10ХСНД и др.), особенно термически обработанные, имеют меньшую склонность к хладноломкости, чем малоуглеродистые.

По сравнению с обычной углеродистой сталью типа СтЗ низколегированные стали обладают примерно в 1,5 раза большим пределом текучести, меньшей хладноломкостью и более высокой коррозионной стойкостью. Вместе с тем низколегированные стали дороже стали типа СтЗ примерно на 25% и более чувствительны к концентрации напряжений. Стержни и пластины, изготовленные из нее, более склонны к потере устойчивости, чем изготовленные из углеродистых сталей. Поэтому применение низколегированных сталей для металлоконструкций крановых мостов целесообразно лишь при грузоподъемности кранов 125 т и более, так как снижение массы конструкций при замене углеродистой стали низколегированной может быть достигнуто лишь для элементов, размеры сечений которых определяются из условий прочности, а не из условий жесткости.

Алюминиевые сплавы

При замене стали легкими алюминиевыми сплавами в ряде случаев можно значительно уменьшить массу металлоконструкций и давление ходовых колес на подкрановые рельсы, а также повысить грузоподъемность или увеличить пролет крана. Однако необходимо учитывать, что у алюминиевых сплавов модуль упругости почти в 3 раза меньше, чем у стали, что приводит к увеличению упругих деформаций и периодов колебаний конструкций, а также к снижению критических напряжений. В связи с этим стержни, изготовляемые из алюминиевых сплавов, должны иметь коробчатое или трубчатое сечение, а для обеспечения достаточной жесткости балок из алюминиевых сплавов высота их должна быть больше высоты соответствующих стальных балок.

При сравнительно высоких механических характеристиках и малом удельном весе алюминиевые сплавы имеют большую, чем у стали, удельную (отнесенную к единице массы) прочность. Этим и объясняется возможность снижения массы металлических конструкций при замене сталей алюминиевыми сплавами.

Вследствие более высокого коэффициента линейного удлинения элементы конструкций из алюминиевых сплавов имеют большие температурные деформации, чем элементы стальных конструкций. Алюминиевые сплавы сохраняют высокие механические свойства и при температурах ниже нуля. Особенно важно, что при понижении температуры у алюминиевых сплавов не происходит снижения ударной вязкости. Усталостные разрушения для конструкций из алюминиевых сплавов опаснее, чем для стальных, так как вследствие меньшей массы влияние переменных нагрузок у алюминиевых конструкций сказывается сильнее.
Относительная эффективность применения алюминиевых сплавов для металлоконструкций мостов ‘увеличивается с уменьшением грузоподъемности и увеличением пролетов. Поэтому алюминиевые сплавы наиболее перспективны для металлоконструкций кранов малой грузоподъемности (5—15 т), а также для кранов разной грузоподъемности при большой длине поддерживающих конструкций или при необходимости повышения грузоподъемности кранов в связи с реконструкцией действующих цехов.

В зависимости от легирующих добавок эти сплавы подразделяют на две основные группы: термически не упрочняемые и термически упрочняемые. Сплавы имеют относительно небольшую прочность и высокую пластичность, хорошо свариваются и характеризуются высокой коррозионной стойкостью. У термически упрочняемых сплавов прочность с помощью закалки и последующего старения может быть значительно повышена. При искусственном старении сплав имеет более высокий предел прочности, но меньшую пластичность.

Защита конструкции, изготовленной из алюминиевого сплава, производится анодированием и лакокрасочным покрытием. Для изо-, ляции алюминиевых элементов от контакта со стальными применяются изолирующие прокладки, гальванические покрытия и окраска.

Соединение элементов конструкции из алюминиевых сплавов производится ручной, полуавтоматической или автоматической сваркой в среде аргона. Если используются заклепки, то их изготовляют из сплавов Д18 или В65, которые способны сохранять высокую пластичность как после отжига, так и после термической обработки.


Читать далее:

Категория: - Материалы для изготовления кранов





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины