Как рассчитать нагрузку крана сталелитейного завода?

Как рассчитать нагрузку крана сталелитейного завода?

 

1. Основные принципы расчета
 

Для обеспечения безопасной и нормальной работы крана его металлоконструкции и детали механизма должны отвечать требованиям прочности, устойчивости и жесткости.
 

Требования прочности и устойчивости означают, что внутренняя сила, создаваемая элементами конструкции под нагрузкой, не должна превышать допустимую несущую способность (имеется в виду допустимая несущая способность с точки зрения прочности, усталостной прочности и устойчивости); Требования жесткости означают, что в конструкции под нагрузкой результирующая деформация не должна превышать допустимую величину деформации, а период собственных колебаний конструкции не должен превышать допустимый период колебаний.
 

Детали и металлоконструкции крана следует рассчитывать следующим образом: ① Расчет на усталость, износ или нагрев; ② Расчет прочности; ③ Проверка прочности.
 

В соответствии с этими тремя типами расчетов расчетная нагрузка крана имеет следующие три комбинации:
 

 

(1) Расчетная нагрузка на весь срок службы (долговечность) — нагрузка типа I.
 

Эта нагрузка используется для расчета долговечности, износа или нагрева компонента или металлической конструкции. Расчет ведется по эквивалентной нагрузке при нормальной эксплуатации, рассчитывается не только величина нагрузки, но и учитывается время их действия.
 

Для механических деталей и металлических конструкций, подвергающихся переменным нагрузкам, расчеты на усталость следует выполнять при достаточно большом числе циклов изменения напряжения; когда количество циклов изменения напряжения невелико или очень мало, расчеты на усталость не нужны.
 

Металлические элементы конструкции и детали механизмов кранов с рабочим уровнем А6, А7 и А8 должны проверяться на усталость.
 

(2) Нагрузка для расчета прочности--нагрузка типа II.
 

Этот тип нагрузки используется для расчета прочности деталей или металлических конструкций, устойчивости элементов к сжатию и плоскому изгибу, жесткости деталей конструкции, общей устойчивости и давления колес крана, а прочность рассчитывается по максимальному груз в рабочем состоянии.
 

При определении расчетной нагрузки на прочность следует выбирать наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок, которое может возникнуть.
 

(3) Контрольная нагрузка--нагрузка типа III.
 

Этот тип нагрузки используется для проверки прочности и устойчивости компонентов некоторых устройств (например, рельсовых зажимов) крана, подъемного механизма, некоторых деталей и металлических конструкций, поддерживающих поворотное устройство, а также общей устойчивости крана. На прочность проверяют максимальную нагрузку в нерабочем состоянии и специальные нагрузки (установочная нагрузка, транспортная нагрузка и ударная нагрузка и др.).
 

Когда имеешь дело саварии кранов на сталелитейных заводах, должны быть выполнены необходимые проверки на предмет аварий, вызванных повреждением металлоконструкций и частей механизмов. При проверке и расчете проводят по фактической нагрузке фактического рабочего состояния.
 

 

2. Метод расчета
 

В настоящее время при расчете кранов сталелитейных заводов используется метод допустимого напряжения, то есть предел текучести материала используется при расчете прочности, стабильное критическое напряжение используется при расчете устойчивости, а предел усталостной прочности делится на определенный запас прочности при расчете усталостной прочности. Кроме того, получают допускаемые напряжения по прочности, устойчивости и усталостной прочности. Расчетные напряжения элементов конструкции не должны превышать соответствующих им допустимых значений.
 

Этапы расчета метода допустимого напряжения: определить расчетное напряжение в соответствии с соответствующей расчетной нагрузкой, определить предел прочности в соответствии с механическими свойствами используемых материалов, а затем сравнить их, чтобы отношение предела прочности к расчетному напряжение равно или превышает коэффициент безопасности.
 

 

3. Коэффициент безопасности
 

Основным условием расчета прочности и расчета усталости является то, что расчетное напряжение опасного сечения детали не должно быть больше допускаемого напряжения, то есть кратно меньше предельного напряжения материала, и этот кратно является безопасным. фактор.
 

Выбор коэффициента безопасности должен не только обеспечивать безопасность, надежность и долговечность, но и в полной мере использовать материалы для достижения передовых технологий и разумной экономии.
 

Если повреждение какой-либо части крана для сталелитейных заводов может привести к падению предмета, стрелы, опрокидыванию вращающейся части, опрокидыванию крана или серьезному удару, когда кран ударяется о упор или соседний кран, такие части должен иметь более высокий запас прочности; когда некоторые части крана повреждены и только останавливают работу крана, коэффициент безопасности может быть ниже.
 

Более низкие значения могут быть использованы для поковок и прокатных деталей; для отливок следует использовать более высокие значения.
 

(1) Коэффициент запаса прочности, рассчитанный для металлических конструкций.
 

Дляметаллургия и металлоконструкции крановиспользуемых в литейных цехах, следует рассчитывать прочность, жесткость и устойчивость, а пластичность материалов обычно не принимают во внимание. Усталость должна быть проверена для компонентов с рабочими уровнями A6, A7 и A8.
 

(2) Коэффициент безопасности для расчета деталей.
 

Расчет прочности деталей включает расчет статической прочности и расчет долговечности.
 

Расчет на статическую прочность включает поверочный расчет на хрупкое разрушение и пластическую деформацию деталей; расчет ресурса включает расчет усталостной прочности деталей и расчет износостойкости покрытия трущихся деталей скольжения.
 

Расчетное напряжение опасной точки рассчитывается обычным методом механики материалов, а составное напряжение синтезируется в соответствии с соответствующей теорией прочности.
 

Примечание. Для особо важных металлургических процессов, таких как транспортировка расплавленного металла и опасных грузов, необходимо соответствующим образом увеличить коэффициент безопасности литейных кранов.