Нагрузки на элементы мостового крана

Все элементы мостового крана (металлоконструкция, канаты, тележка, а также подкрановые пути) находятся в нагруженном состоянии под действием собственного веса, веса механизмов и поднимаемого груза. При подъеме и опускании, а также при перемещение груза возникают дополнительные нагрузки от действующих сил инерции. Все нагрузки на элементы мостового крана можно разделить на статические и динамические. Статическая нагрузка создается весом поднятого груза и весом самого крана в состояния покоя. Динамическая нагрузка возникает в процессе разгона и торможения крановых механизмов.

Действующие нагрузки вызывают в элементах крана различные напряжения (растяжение, сжатие, изгиб, кручение и их комбинации). Напряжения зависят от действующей нагрузки и могут быть постоянными (при действии статической нагрузки) или переменными (при действии динамической нагрузки). Напряжения вызывают деформации элементов крана, изменяя их первоначальное состояние. Деформации могут быть упругими или пластическими. Упругие деформации исчезают при снятии нагрузки, т. е. крановая деталь после снятия нагрузки принимает свое первоначальное состояние. Пластические деформации приводят к необратимым изменениям элементов крана и служат причинами нарушения работоспособности крановых механизмов. Так, в процессе работы механизма подъема груза стальные проволочные канаты нагружены растягивающими нагрузками, а при наматывании на грузовой барабан еше и изгибающей нагрузкой. При подъеме груза происходит упругая деформация проволок каната, и канат вытягивается, изменяя свою первоначальную длину. При длительном положении больших нагрузок упругие деформации растяжения каната переходят в пластические, и изменение длины каната становится необратимым, т. е. после снятия нагрузки длина каната не становится равной первоначальной, а увеличивается. Такое увеличение длины каната приводит к тому, чю, например, нарушается регулировка шпиндельного концевого выключателя ограничителя высоты подъема груза, что может быть причиной аварии крана. Поэтому все элементы крана должны испытывать при работе только упругие деформации, а наличие пластических деформаций, приводящих к необратимым изменениям крановых деталей, недопустимо.

Однако в процессе работы крана не исключены случаи перегрузки крановых деталей, хотя бы и очень кратковременной (на доли секунды). Кроме того, при действии многократных повторяющихся динамических нагрузок в материале крановых деталей, в сварных швах металлоконструкций и в других местах возникают усталостные трещины. Наличие необратимых деформаций, например, главных балок кранового моста и местных усталостных трешин прибит к нарушению работоспособности крана. Усталостные 1рещи- ны резко снижают прочность детали и способствуют ее поломке, Эти дефекты крана должны выявляться при его ежедневном техническом обслуживании и немедленно устраняться.