Рис. 1. Изменение усилия в упругой связи при наезде крана-штабелера на препятствие низом колонны в зависимости:
а — от перемещения; б — от времени

Для снижения случайных нагрузок, возникающих при наезде низа колонны на препятствие, целесообразно встраивать между мостом и колонной дополнительные упругие элементы, уменьшающие приведенную жесткость. Условием нормальной эксплуатации является высокая жесткость конструкции, поэтому уменьшать приведенную жесткость следует только после превышения максимальных нагрузок рабочего состояния. Жесткость уменьшается под действием нагрузок одного направления, соответствующего направлению движения моста крана. В других случаях нагружения (например, при движении тележки), как показали результаты исследований, нагрузки не опасны для элементов кранов-шта-белеров.

При проектировании кранов-штабелеров учитывались действия нагрузок рабочего состояния. Случайные нагрузки, наиболее опасными из которых является наезд низом колонны на препятствие при движении крана с номинальной скоростью, при расчетах практически не учитывались. Поэтому при испытаниях кранов случайные нагрузки не воспроизводились вследствие опасности поломок” и возникновения пластических деформаций в элементах конструкции.

Наиболее простым способом исследования работы мостовых кранов-штабелеров при действии случайных нагрузок является исследование с помощью электронно-моделирующей установки. При моделировании наезда на препятствие для крана грузоподъемностью 1 т был использован метод уменьшения приведенной жесткости конструкции. При этом учитывалась необходимость высокой жесткости конструкции при нормальной работе. Снижение жесткости предусматривалось только после превышения в упругой связи уровня нагрузок рабочего состояния.

На рис. 1, б показан характер изменения усилия в упругой связи в зависимости от времени для кранов постоянной и переменной жесткости, полученный при использовании электронно-моделирующей установки. Результаты решения этой задачи показывают, что случайные нагрузки, возникающие при наезде низом колонны на препятствие при движении крана с номинальной скоростью, вызывают в элементах металлоконструкции крана напряжения, превышающие предел текучести для стали СтЗ, из которой в основном изготовляются краны-штабелеры. Введение элементов, снижающих общую жесткость конструкции крана, способствует значительному уменьшению особых нагрузок, действующих на кран.

Для определения нагрузок, действующих на кран-штабелер переменной жесткости при наезде на препятствие, используется энергетический метод. Рассмотрим следующие случаи наезда крана на препятствие.
1. Сопротивление передвижению и движущая (тормозная) сила отсутствуют.
2. Жесткость конструкции крана переменна, тормоза накладываются в момент наезда. В этом случае

Рис. 2. Упругие элементы на кране-штабелере с неповоротной колонной

Для кранов грузоподъемностью от 2 до 5 т упругие элементы устанавливают на нижних поясах балок тележки. Они представляют собой подпружиненные башмаки, взаимодействующие при наезде с контр-рельсом, смонтированным на мосту крана.