Poziome obciążenia dźwigu z pochylania suwnic pomostowych

Artykuł o tematyce technicznej

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator Podgląd oryginalnego tekstu

W przypadku pasów dźwigowych z dużymi rozpiętościami nie jest niczym niezwykłym, że obciążenie poziome wynikające ze skosu jest istotne dla projektu. W tym artykule opisano pochodzenie tych sił i poprawny wkład w KRANBAHN. To tutaj znajduje się praktyczna realizacja i podstawy teoretyczne.

Ogólne

Zgodnie z obecnym stanem techniki istnieją dwa układy do prowadzenia bocznego prowadzenia kół dźwigu. W przypadku lekkich i średnich dźwigów stosowane są kołnierze. W tym przypadku boczne prowadzenie przebiega poprzez szlifowanie kołnierza na szynie. Zaletą tej metody jest prosta konfiguracja. Oprócz koła żurawia z kołnierzem i szyną prowadzącą, do bocznego prowadzenia dźwigu nie jest potrzebny dodatkowy osprzęt techniczny. Wadą tego sposobu jest zużycie występujące na kole i szynie. Rysunek 01 przedstawia wirnik z kołnierzem koła na szynie KS.

N

Drugim rozwiązaniem jest zastosowanie bocznych rolek prowadzących. W tym przypadku rzeczywiste koło dźwigu nie musi mieć kołnierza; może on swobodnie poruszać się z boku na bok na szynie dźwigu, z wyjątkiem tarcia. Jeżeli nadal znajdują się obrzeża kół, służą one jedynie jako osłona przeciw wyłamywaniu. Nieuchronne pochylenie dźwigu jest utrudnione przez boczne rolki, które są albo w położeniu kół dźwigu, albo są umieszczone przed lub za osiami żurawia. Zaletą tego rozwiązania są znacznie zredukowane siły prowadzące gąsienicę, ponieważ boczne rolki prowadzące są zawsze dociskane do szyny żurawia za pomocą sprężyny. Również zużycie bocznych rolek prowadzących i koła dźwigu jest znacznie mniejsze. Ten typ prowadzenia bocznego wymaga jednak, obok szyny żurawia, określonej przestrzeni montażowej i prowadzi do wyższych kosztów pozyskania. Rys. 02 pokazuje prowadnicę przez boczne rolki prowadzące na szynie KS.

Rysunek 03 - Kąt poślizgu α

Wyznaczanie sił od pochylenia

Odkształcenia wymiarowe, zużycie i ruch w prowadnicy bocznej prowadzą do pochylenia dźwigu. W tym przypadku powstaje kąt ślizgowy α pomiędzy osiami dźwigu i osią żurawia (patrz Rysunek 03).

Na wielkość poziomych sił reakcji wynikających z pochyleń wpływają różne warunki brzegowe. Oprócz typu prowadzenia bocznego kluczowe znaczenie ma położenie prowadnicy i układu podwozia kół dźwigu. Wymiary dźwigu, położenie środka ciężkości oraz suma wszystkich obciążeń koła również wpływają na wielkość sił skośnych. Rysunek 04 przedstawia cztery warianty obliczeniowe i wynikające z nich poziome siły reakcji, w tym wyrównanie.

Rysunek 04 - Połączenie sił skośnych dla różnych systemów napędowych i naprowadzających

Producenci dźwigów zawsze przekazują boczne siły prowadzące w arkuszach danych żurawi. Jeżeli producent dźwigu nie jest jeszcze znany w chwili wymiarowania dźwigara, siły boczne dla dźwigów mostowych można określić w uproszczony sposób zgodnie z 2.7.4 [1] DIN EN 1991-3.

Przykład i wprowadzanie danych w CRANEWAY

Za ten wkład techniczny firma ABUS Kransysteme udostępniła nam łopatkę żurawia z podwójnym mostem (ZLK) o nośności 10 t. Żuraw jest prowadzony z jednej strony przez boczne rolki prowadzące. Na rysunku 05 wyświetlane są oddziaływania obciążenia zgodnie z DIN EN 1991-3 w postaci tabeli. Poniżej tabeli znajduje się schematyczne odwzorowanie suwnicy od góry wraz ze wskazaniem strzałek obciążeń i oznaczeń obciążeń.

Rysunek 05 - Szczegół ostrza żurawia ABUS Kransysteme

W przypadku wymiarowania ekonomicznego szczególnie ważne jest przykładanie bocznych sił prowadzących (a także innych poziomych sił ciężkich) we właściwym kierunku i na prawym dźwigarze. Obciążenia można zdefiniować dla dźwigara z maksymalnymi obciążeniami kół i dla dźwigara obciążonego minimalnym kołem. W tym celu należy uwzględnić kierunek ruchu dźwigu oraz oznaczenie kół dźwigu, a także kierunek dodatni danego obciążenia w oparciu o wyrównanie strzałek obciążeń w grafice. Rys. 06 pokazuje siłę skośną S i związane z nią siły poziome H S na oś dźwigu.

Rysunek 06 - Obciążenia poziome od skosu i definicji w KRANBAHN

Wyświetlane wartości są określane w następujący sposób.

Dźwigar z W-min:
S d = y Q ⋅ S = 1,35 ⋅ 12,80 = 17,2 kN
H S, min, 2, d = γ Q ⋅ H S, min, 2 = 1.35 ⋅ 3.10 = 4.18 kN
H S, min, 1, d = γ Q ⋅ H S, min, 1 = 1.35 ⋅ -0.20 = -0.27 kN

Dźwigar z W-max:
H S, max, 2, d = γ Q ⋅ H S, maks., 2 = 1.35 ⋅ 10.50 = 14,17 kN
H S, max, 1, d = γ Q ⋅ H S, max, 1 = 1.35 ⋅ -0.60 = -0.81 kN

Podsumowanie

Dla dźwigów nieuniknione są siły poprzeczne. Przy odpowiednim doborze prowadnic bocznych można znaleźć ekonomiczne rozwiązania dla danego przypadku zastosowania. Wymaga to jednak prawidłowego stosowania bocznych sił prowadzących. Ten artykuł ułatwia użytkownikowi pracę z programem CRANEWAY.

Słowa kluczowe

Skrzywienie Prowadzenie boczne Kołnierz koła

Literatura

[1]   Eurocode 1: Actions on structures - Part 3: Actions induced by cranes and machinery; EN 1991‑3:2010‑12
[2]   Seeßelberg, C.: Kranbahnen - Bemessung und konstruktive Gestaltung nach Eurocode, 4. Auflage. Berlin: Beuth, 2014

Linki

Samodzielne Konstrukcje stalowe
CRANEWAY 8.xx

Program samodzielny

Wymiarowanie belek podsuwnicowych według EN 1993-6 i DIN 4132

Cena pierwszej licencji
1 480,00 USD