Определение коэффициентов запаса устойчивости кранов от опрокидывания

Правила устройства и безопасной эксплуатации кранов (подъемников) ПБ 10-611-03 требуют обеспечить их устойчивость в рабочем инерабочем состояниях. Коэффициент устойчивости должен быть не менее1,15.

Устойчивость должна гарантироваться проектной документацией,обеспечиваться заводами-изготовителями и эксплуатирующими организациями в соответствии с инструкцией по эксплуатации крана и паспортнымиданными.

Рисунок 14.2 – Схема для проверки устойчивости

 крана при статических испытаниях

Устойчивость кранов при подъеме испытательного груза (массой на 25 %, превышающей номинальную грузоподъемность) проверяется вовремя полного технического освидетельствования при статических испытаниях (см. п.2.2.5 Правил ПБ 10-382-00 «Статические испытания»). Расчетнаясхема проверки испытательной устойчивости показана на рисунке 14.2.

В этом случае определяется момент, создаваемый собственным весом крана и весом груза, относительно ребра опрокидывания А-А.

Коэффициент испытательной устойчивости k_уиопределяется по формуле

(14.2)

где G_кри Q– сила тяжести крана и грузоподъемность крана; а, bи с– проекции на опорную поверхность расстояний до ребра опрокидывания сил тяжести крана и испытательного груза соответственно.

Рисунок 14.3 – Схема для проверки грузовой устойчивости

 крана в рабочем состоянии

Проверка собственной устойчивости крана выполняется для рабочего состояния по расчетной схеме, показанной на рисунок 14.3.Коэффициенты грузовой устойчивости определяется для следующих расчетных условий: кран находится в неподвижном состоянии; опорная площадка – наклонная с углом наклона α = 3° при работе без аутригеров и α = 1,5° при работе с аутригерами; стрела опущена в крайнее нижнее положение и к ней подвешен номинальный груз, опущенный в крайнее нижнее положение; поворотная часть крана, находящаяся в состоянии вращательного движения, тормозится с максимальной интенсивностью ω = 0,5 с^-1 в момент, когда стрелазанимает положение, перпендикулярное подкрановому пути; груз опускается со скоростью в 1,5 раза большей скорости подъема (при реверсивных лебедках эти скорости равны); на кран в сторону его возможного опрокидывания действует нагрузка от ветра рабочего состояния (ГОСТ 1451-77); баки для топлива предполагаются свободными; стрела крана осуществляет подъем при пусковом состоянии механизма изменения вылета.

Значениекоэффициента рабочей устойчивости k_урвычисляют по формуле

(14.2)

где М_кр– момент силы тяжести крана относительно ребра опрокидывания с учетом уклона опорной поверхности α; Σ М_вк– суммарный момент сил ветрового давления, действующих на элементы крана параллельно опорной плоскости, относительно ребра опрокидывания; М_вг– момент силы ветрового давления на груз относительно ребра опрокидывания, приложенный к голове стрелы. Направление ветра принимают параллельным опорной плоскости; М_иг– момент сил инерции при подъеме (опускании) груза в период неустановившегося движения относительно ребра опрокидывания; М_цг– момент центробежных сил инерции, действующих на груз при вращении крана, относительно ребра опрокидывания; М_ис– момент сил инерции при подъеме (опускании) стрелы в период неустановившегося движения относительно ребра опрокидывания; М_гр– момент силы тяжести груза относительно ребра опрокидывания с учетом уклона опорной поверхности α.

Рисунок 14.4 – Схема для проверки собственной устойчивости

 крана в не рабочем состоянии

Проверка собственной устойчивости крана выполняется для нерабочего состояния по расчетной схеме, показанной на рисунок 14.4. Коэффициент собственной устойчивости крана определяется для следующих расчетных условий: кран находится в неподвижном состоянии и своей наименьшей базой обращен в сторону наклона пути; опорная площадка – наклонная; стрела поднята в крайнее верхнее положение и разгружена; поворотная часть крана не вращается; на кран в сторону наклона пути действует нагрузка от ветра нерабочего состояниядля конкретного ветрового района; баки для топлива предполагаются предельно заполненными; уклон опорной поверхности принимается в сторону ребра опрокидывания А-А.

В этом случае коэффициент собственной устойчивости определяется по выражению

(14.3)

где W₂– ветровая нагрузка (для крана в нерабочем состоянии), действующая на подветренную площадь крана; ρ₂ – расстояние от центра парусности до уровня земли.

Лекция № 15 (2 часа)