Строительные машины и оборудование, справочник






Усовершенствование несущих конструкций башенных кранов


Категория:
   Общие сведения о башенных кранах


Усовершенствование несущих конструкций башенных кранов

Улучшение металлических конструкций кранов возможно за счет: применения материалов, обладающих большой удельной прочностью; создания предварительного напряжения, обратного по знаку напряжению от основных нагрузок.

Первое направление характеризуется использованием сталей повышенной прочности и переходом от стали к легким сплавам (алюминиевым и магниевым).

Так как эти материалы вызывают дополнительные затраты при изготовлении конструкций, то в каждом случае необходим тщательный технико-экономический анализ. Очевидно, что не для всех элементов башенного крана применение материалов высокой удельной прочности будет одинаково эффективно. В первую очередь, речь может идти безусловно о стрелах и поясах башен и при этом преимущественно для кранов с грузовым моментом более 160 тм. Стали высокой прочности целесообразно применять в виде труб, так как обработка профильного и листового проката из этой стали затруднена. По предварительным подсчетам, трудоемкость изготовления возрастет в 1,5 раза; трубы же независимо от их прочности легко обрабатываются на специальных фрезерных станках.



По имеющимся данным, изготовление стрелы, работающей на сжатие, длиной 41 м для судостроительного башенного крана грузоподъемностью 35 т из алюминиевого сплава позволило снизить ее вес на 20 т, а вес противовеса крана на 60 т, что в целом уменьшило вес крана на 37%.

В ФРГ для изготовления крановых конструкций рекомендуются алюминиевые сплавы, хорошо сопротивляющиеся коррозии, поддающиеся сварке и имеющие следующие механические свойства: предел прочности 28—36 кг/м2, предел текучести 18— 32 кг/мм2 и удлинение 6—20%. Имеются сведения о применении алюминиевых сплавов с пределом прочности до 60 кг!мм2.

Алюминиевые^сплавы облагают коррозионной стойкостью, превышающей стойкость стали в g—ю раз. Применение алюминиевых сплавов, обладающих механическими свойствами, близкими к свойствам стали марки Ст.З, и в 2,8—3 раза меньшим удельным весом, позволяет значительно снизить вес конструкций и повысить их срок службы. Свойства алюминиевых сплавов не меняются при низкой температуре, поэтому они эффективны в условиях Крайнего Севера.

Необходимо, однако, иметь в виду более низкий модуль упругости алюминиевых сплавов, вследствие чего критическая сила алюминиевых стержней, работающих на сжатие, ниже, чем стальных стержней того же сечения. Рекомендуется назначать предельную гибкость алюминиевых стержней не выше 65% гибкости стальных. При прочих равных условиях деформация алюминиевых конструкций почти в 3 раза больше, чем стальных, поэтому в алюминиевых конструкциях желательно применять преимущественно замкнутые трубчатые профили. Необходимо также увеличивать поперечные размеры ферм, что приводит к нарушению соответствия между экономией в весе от применения алюминиевых сплавов и повышением удельной прочности.

В башенных кранах, как и во всех стреловых кранах,снижение веса стрел косвенно дает Дополнительную экономию за счет уменьшения веса противовеса. Однако стоимость алюминиевых конструкций еще сравнительно высока. Поэтому пока речь может идти только об алюминиевых стрелах.

По расчетам, выполненным во ВНИИСтройдормаше, применение в сжатых стрелах алюминия вместо стали марки Ст.З целесообразно для кранов с грузовым моментом 200—800 тм, так как стоимость крана (в ценах 1967 г.) не увеличивается, а стоимость эксплуатации уменьшается за счет снижения веса. При грузовом моменте более 800 тм оказывается ниже и стоимость крана.

Предварительное напряжение металлических конструкций основано на опыте строительства железобетонных сооружений с предварительным натяжением арматуры или тяг. Аналогичным путем можно растянутые стержни металлических конструкций предварительно сжать.

В сварных конструкциях можно создать предварительное напряжение, обратное по знаку напряжению от основных нагрузок, за счет сварки конструкции при предварительном ее изгибе винтовым домкратом. При последующем нагружении созданные таким путем внутренние напряжения вычитаются из напряжений от основных нагрузок.

Применение предварительно напряженных металлоконструкций для башенных кранов также вполне возможно. Так, в частности, представляет несомненный интерес создание предварительных напряжений в стрелах и поворотных башнях, воспринимающих изгибающие нагрузки одного знака.

Предварительное напряжение трудно осуществить в конструкциях, которые подвергаются частой разборке. Поэтому прежде всего оно может быть эффективным в башенных кранах, работающих длительно на одном месте или перевозимых целиком.

Напряжение обратного знака может создаваться не только предварительно, но и может быть связано с действующей нагрузкой. Предварительное напряжение особенно эффективно для конструкций из сталей высокой прочности, так как благодаря ему уменьшаются деформации и снижается асимметрия цикла нагружения основных элементов конструкций.

Читать далее:

Категория: - Общие сведения о башенных кранах

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