к.т.н., Емельянов О.А.

, инженер, Славинский Р.Л.,

аспирант, Голуб Д.М.

(Донбасская государственная машиностроительная академия, Украина)

ИССЛЕДОВАНИЯ НАГРУЖЕННОСТИ МОСТА КРАНА С ПОМОЩЬЮ ЦИКЛОГРАММ

Работа, выполняемая грузоподъемным краном, разделяется на три периода:

- подъем-опускание груза;

- транспортировка груза тележкой;

- перемещение груза краном.

Схематически изобразим главную балку моста крана (рис.1) и мост крана в пролете цеха (рис.2) – на конструкции моста выберем произвольную точку “а” для оценки нагруженности главных балок во время работы крана.

А и Б – крайние положения тележки крана, а - точка контроля усилий

Рис. 1. Схема перемещения тележки по главной балки моста крана

1 и 2 – положения моста крана

Рис. 2. Схема перемещения тележки и крана в пролете

Для исследования сил, возникающих в контакте колесо – рельс, используем циклограмму работы крана.

Циклограмма – это график изменения нагруженности крана в различные периоды его работы.

Цикл работы крана – это время, необходимое на выполнение трех периодов работы крана и возвращение его в первоначальное положение в пролете цеха.

С помощью циклограммы возможно определение наиболее нагруженных периодов работы крана и исследование сил взаимодействия в контакте колесо - рельс.

Рассмотрим циклограмму весовых нагрузок крана грузоподъемностью 80 т. (рис.3), у которого длина пролета – L=26,5 м., база – В=6,6 м.

1-2 строповка груза	10-11 подъем крюка
2-3 обтяжка подвески	11-12 переезд тележки
3-4 подъем груза	12-13 переезд крана
4-5 перевоз тележкой	13-14 переезд тележки
5-6 перевоз краном	14-15 опускание крюка
6-7 перевоз тележкой	15-16 строповка груза
7-8 опускание груза	16-17 обтяжка подвески
8-9 ослабление подвески	17-18 подъем груза
9-10 снятие стропа	18-19 перевоз тележкой

Рис. 3. Циклограмма изменения усилий в точке “а” моста крана

Из графика видно, что при идеальном состоянии рельсового пути и крана наиболее нагруженные периоды работы крана 3 – 4 (17-18) подъем груза и 7-8 опускание груза.

Исследуем влияние: перекоса колеса в горизонтальной плоскости и состояния поверхности в контакте колесо - рельс на накопление усталостных повреждений при перемещении груза краном (третий период работы крана).

Во время перемещение груза краном, в результате перекоса колеса (рис.4), (рис.5) и наличия масла в контакте колесо – рельс возникает переменность нагружения, что может послужить причиной возникновения усталостных повреждений сварного кранового моста. Хотя при идеальном состоянии кранового пути наиболее нагруженными периодами работы являются подъем (3-4) и опускание (7-8) груза краном.

Проанализировав циклограмму (см. рис.3) можем определить нагруженность моста крана в любой период времени его работы.

– вертикальная реакция в контакте колесо-рельс,– горизонтальная реакция в контакте колесо-рельс

Рис. 4. Фрагменты осциллограммы (угол перекоса колеса в горизонтальной плоскости)

– вертикальная реакция в контакте колесо-рельс, – горизонтальная реакция в контакте колесо-рельс

Рис. 5. Фрагменты осциллограммы (угол перекоса колеса в горизонтальной плоскости)