3.4 Устойчивость ГПМ.
3.4.1. Устойчивость стреловых передвижных кранов.
Проверка грузовой устойчивости дает оценку работоспособности крана при работе с номинальным грузом. Проверка собственной устойчивости осуществляется при действии ветровой нагрузки в нерабочем состоянии.
Нагрузки, действующие на кран и принимаемые в рассмотрение при расчете устойчивости:
1. Сила тяжести крана G
Для узлов с переменной силой тяжести (баки для горючего, барабан со сматываемым канатом и т. п.) при-нимается минимальная сила тяжести, если они создают стабилизирующий момент и максимальная сила тяжести, если они создают опрокиды-вающий момент.
2. Сила тяжести номинального рабочего груза Q.
В нее включают и силу тяжести грузозахватных приспособлений.
3. Ветровая нагрузка рабочего состояния Pв .
4. Ветровая нагрузка, действующая на груз Pвг.
Она прикладывается к оголовку стрелы при подвешивании груза на гибком подвесе.
5. Ветровая нагрузка нерабочего состояния Pво.
6. Инерционная нагрузка от массы груза Pгр и массы крана Pкр (от разгона и торможения) .
Усилие Pгр приложено к оголовку и направлено в сторону, противоположную направлению ускорения.
Аналогично
7. Инерционная нагрузка от массы груза при разгоне и торможении механизма подъема Pq .
8. Инерционная сила от масс груза
при работе механизма изменения вылета.
Эти силы имеют максимальное значение в случае, когда груз находится ближе всего к оголовку, поэтому там они и прикладываются.
Распределенную массу стрелы Gс/g также приводят к оголовку стрелы Gпр/g . Тогда суммарная нагрузка от этих двух сил:
Разложим силы (направленные вдоль вектора скорости V2 ) на горизонтальные и вертикальные составляющие :
9. Нагрузка от центробежной силы при повороте крана Pz.
где n - скорость вращения крана [об/мин].
С достаточной для практики точностью при малых
Подставим этот результат в выражение для Pz и, приняв
, получим:
тогда отклонение груза составит
Сила Pz приложена к оголовку параллельно поверхности земли.
10. Инерционная нагрузка от масс груза и стрелы при вращении крана F .
Она направлена по касательной к траектории движения масс параллельно опорной поверхности. Ее приводят к оголовку стрелы и рассчитывают для наихудшего положения (при угле 45 град. к ребру опрокидывания).
Опрокидывает кран усилие Fi :
Так как груз отклоняется при вращении на расстояние x , то суммарный радиус вращения:
По правилам Госгортехнадзора коэффициент грузовой устойчивости определяется по формуле:
где опрокидывающий момент Mоп создается силой тяжести груза, а ста-билизирующий Mст - силой тяжести крана, уменьшенной креном, силами инерции и ветра.
То есть
Окончательную зависимость для коэффициента грузовой устойчивости получить самостоятельно!
Для кранов, работающих с разрядными грузами, Ky>1,25 .
Если не учитывать ветровые нагрузки, инерционные силы и уклон, то Ky>1,4.
Коэффициент собственной устойчи-вости.
Определение Ky и Kc производится без учета рельсовых ветровых захватов. При определении Kc не учитываются аутригеры.