Выбор оптимальных схем конструкции легкой крановой системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выбор оптимальных схем конструкции легкой крановой системы

Заярный С.Л.

Натальчук С.

Рассмотрен вопрос определения оптимальной схемы металлоконструкции легкой крановой системы на начальном этапе проектирования [1], [2] . Рекомендации по выбору оптимальной схемы крана даны с учётом следующих свойств крановой системы: высота подъёма до 4 м; длинна и ширина пролёта до 8 и 12,5 м соответственно; малая металлоёмкость; универсальность и простота монтирования крана.

При проектировании лёгких крановых систем в современных условиях конструктор располагает целым рядом различных конструктивных решений и схем, применявшихся в различных моделях кранов. Каждая конкретная схема определяет область применения крановой системы, ее рабочие характеристики и стоимость. В настоящее время при проектировании лёгких крановых систем в основном используют следующие типы кранов: стреловые краны, мостовые краны, консольные краны, а также монорельсовые краны. Легкие крановые конструкции базируются на использовании оптимизированных стальных профилях скрепленных болтовыми креплениями, что позволяет: создавать краны грузоподъемностью до 20 кН; уменьшить время установки и обеспечить приспособляемость к изменяющимся потребностям планировки помещений; увеличить расстояние между креплениями и опорами; защитить профиль от загрязнений. Использование свободно стоящих опорных рам обеспечивает установку крана в местах, где стены и потолок не могут нести дополнительную нагрузку. крановый крепление болтовый

Критериями оптимальности при выборе схемы конструкции легкой крановой системы на начальном этапе проектирования являются:

· Широкая область применения крановой системы, возможность использования как в закрытых цехах, так на открытых стройплощадках;

· Модульность системы и высокая степень унификации узлов;

· Простота установки и дальнейшей эксплуатации;

· Малая металлоёмкость.

Таким образом рекомендуется выбрать мостовой подвесной кран. Данная схема лёгкой крановой системы является оптимальной в виду своей простоты, универсальности и множеству вариантов исполнения.

Рисунок 1 -пролёт мостового подвесного крана

Одной из основных задач при проектировании лёгких крановых систем является задача параметрической оптимизации поперечных сечений элементов металлоконструкции моста и концевых балок. Такая задача решается при помощи метода Хука - Дживса с применением метода конечных элементов для анализа напряженно-деформированного состояния металлоконструкции.

Легкие крановые системы не предполагают больших нагрузок и тяжёлых режимов работы, поэтому возможно ее модульное исполнение с применением унифицированных модулей. При этом в конструкции подвесного мостового крана целесообразно использовать модули длинной 2 м и весом до 30 кг рис. 2.

Металлоконструкции концевых балок повторяют конструкцию моста, что также предполагает их модульное исполнение. Такое решение значительно повышает степень унификации крановой системы и уменьшает металлоёмкость. Габариты и вес модулей обеспечивают лёгкость транспортировки и возможности сборки и установки крана без применения специальных грузоподъёмных механизмов силами нескольких рабочих. Ещё одной особенность модульной конструкции является возможность гибко регулировать размеры крана путем добавления или удаления модулей.

Рисунок 2 - модуль моста

Особенностью конструктивного исполнения моста крана является применение в качестве направляющей каретки грузоподъёмного механизма не двутавра, а специального скобообразного профиля рис.3. При этом перемещение роликов каретки осуществляется внутри профиля, а его шестиугольная форма обеспечивает их самоцентрирование.

Рисунок 3 -форма профиля направляющей

В случае возникновении потребности в использовании легкой крановой системы на открытых площадках с естественным профилем или на объектах с некоторыми перепадами высот предлагается использование специальных телескопических опор пролётов. Их конструкция позволяет менять высоту отдельного пролёта в пределах 0,4 м, что дает возможность выровнять концевые балки без необходимости выравнивания рабочей площадки.

В общем случае, для определения оптимальной схемы конструкции лёгкой крановой системы необходимо определить требуемые характеристики и сопоставить их с критериями оптимальности. При дальнейшем проектировании конструкции крановой системы необходимо произвести необходимые расчеты металлоконструкции и исследовать ее на возможность модульного исполнения, уменьшения металлоёмкости без ухудшения характеристик, а также максимально унифицировать все узлы конструкции.

Литература

Гохберг М.М. Металлические конструкции подъёмно-транспортных машин. - М.: Машиностроение, 1969. - 520 с.

Соколов С.А. Металлические конструкции подъемно транспортных машин: учеб. пособие / С.А. Соколов. - СПб.: Политехника, 2005. - 423 с.

Размещено на Allbest.ru