Hjulsættet er en vigtig komponent i brokranen. Layoutet af kranens metalstruktur er tæt forbundet med hjulets diameter og type. Hjulsættet bestemmer direkte kranens overordnede struktur og dimensioner.
Hjulens brug af brokraner i Kina og andre lande og det maksimalt tilladte hjultryk for hjulsættet blev sammenlignet, og beregningsresultaterne af hjultrykket blev sammenlignet og analyseret. Resultaterne viser, at udvalget af hjulsæt kan designoptimeres og har en god gennemførlighed, hvilket kan give referencer til konstruktører beskæftiget med brokraner.
Anvendelse af kranhjulsæt
På nuværende tidspunkt, for krogbrokraner med en løftekapacitet på mindre end 50t i Kina, anvender det almindelige hjulsæt stadig tegningerne fra Dalian Crane Factory, med en hjørnekassestruktur og parrede koniske rullelejer.
Tabel 1 viser hjuldiameteren af forskellige tonnagevogne af krogbrokraner til husholdningsbrug under 50t
På brokranmarkedet er der udover krogbrokranen fremstillet i Kina også mange internationale produkter, såsom Konecranes, Demag osv. Dobbeltstrålebrokranen bruger hovedsageligt elektrisk hejs som løftemekanisme, arbejdsniveauet er 2m (M5), og hele maskinen kan nå A5. Denne type dobbeltstrålende brokranprodukter indtager et bestemt marked med sine fordele ved let vægt, lille hjultryk og stabil drift og har et bredt markedsudsigt. Produktet vedtager den integrerede struktur af endebjælken og hjulsættet, og hjullejet er et sfærisk rulleleje.
Tabel 2 viser hjuldiameteren for hver tonnagevogn fra Konecranes
Det kan ses af ovenstående to tabeller, at diameteren på kranhjul i andre lande er mindre. Sammenlignet med den faktiske højde af endebjælken, hvor hjulet er placeret, kan reduktionen nå op på 100 mm, hvilket effektivt kan spare anlæggets højde.
Ved design og valg af hjulsæt skal du først bestemme det tilladte hjultryk for hjul med forskellige diametre. Gennem datasammenligning viser det sig, at det tilladte hjultryk for kinesisk fremstillede hjulsæt er mindre end i andre lande. De specifikke hjultryk er vist i tabel 3, tabel 4 og tabel 5.
《Crane Design Manual》 kan finde det tilladte hjultryk for det traditionelle kinesiske krogbro-kranhjulsæt. Tabel 3 er et uddrag af den tilladte hjultrykværdi for hvert hjulsæt med diameter. Tabel 4 viser de tilladte hjultrykværdier for hvert hjulsæt med diameter på Demag-kraner. Tabel 5 viser det tilladte hjultryk for hvert hjulsæt med diameter på GH-kraner i Spanien.
Tabel 3 Tilladt hjulbelastning af hjulsæt (data fra Dalian Crane Factory)
Bemærk: (1) Det tilladte hjultryk i tabellen er værdien af hjulet under det tilsvarende (i parentes) spor. (2) Værdierne i denne tabel er beregnet ud fra hjulmaterialer: ZG310-570, HB320.
Tabel 4 Tilladt hjulbelastning af hjulsæt (Demag Crane produktinformation)
Tabel 5 Tilladt hjulbelastning af hjulsæt (spansk GH-kran produktinformation)
Ud fra ovenstående tre sæt data kan det konstateres, at det tilladte hjultryk for kranhjulsæt i andre lande er omkring 30% større end det i Kina.
Analyse af forskellen mellem tilladt hjultryk for hjulsættet
I henhold til krandesignmanualen og GB/T3811-2008 《Crane Design Specification》 er beregningen af hjulsættets tilladte hjultryk at beregne kontaktstyrken af hjulets slidbane. Formlen til beregning af hjulets tilladte hjultryk (linjekontakt) er:
PL=kDlC1C2
Hvor:
PL—tilladeligt hjultryk for kranhjul i normal drift, i Newton (N);
k — den tilladte kontaktspændingskonstant relateret til hjulmaterialet, i enheder kvæg pr. kvadratmillimeter (N/mm2);
D — Diameteren af hjulets slidbane, i millimeter (mm);
l —Den effektive kontaktbredde mellem hjulet og sporets overflade i millimeter (mm);
C1 —hjulhastighedskoefficient;
C2 — Arbejdsniveaukoefficienten for den institution, hvor hjulet er placeret.
Det kan vides fra formlen, at hjulets tilladte hjultrykværdi er relateret til den tilladte kontaktspændingskonstant k under samme arbejdsniveau, samme kørehastighed, samme spor og samme hjuldiameter.
Materialet til kranhjul til husholdninger er for det meste ZG340-640 stål, og dets trækstyrke er 640 MPa. Det fremgår af designmanualen, at k=5,96. Materialet til udenlandske kranhjul er for det meste duktilt jern GGG70. Ifølge designmanualen "Når hjulmaterialet er lavet af duktilt jern, vælges k-værdien til 500N/mm²", så k=5,0.
På denne måde, for et hjul med en diameter på 500 mm, en kørehastighed på 50 m/min (C1=1), et arbejdsniveau på M5 (C2=1) og et matchende spor på QU70, det tilladte hjultryk beregnet af ZG340-640 hjulet er: PL =5,96×500×70×1×1=208.600N, hvilket er 21,28t. Det tilladte hjultryk for duktile jernhjul er: PL=5×500×70×1×1=175.000N, hvilket er 17,86t.
Værdierne i tabel 3 er afledt af ZG310-570-materialet, og den tilsvarende k-værdi er 5,42, og det tilladte hjultryk beregnet med formlen er 19,36t.
Ud fra ovenstående kan det konkluderes, at de beregnede værdier alle er mindre end dataværdierne, og de tilladte hjultrykværdier for fremmede hjulsæt har stor forskel, og den største forskel er mellem støbejernet og støbejernet.
Karakteristika og metoder til valg og optimering af hjulsæt
At reducere hjuldiameteren har mange fordele for hele kranens ydeevne, hovedsagelig som følger:
(1) Sænk kranens højde. Byggeomkostningerne for stålkonstruktionens fabriksbygning er tæt forbundet med fabriksbygningens højde. Hvis kranens samlede højde kan reduceres gennem det optimerede design af kranen, er det uden tvivl en fordel at spare anlæggets byggeomkostninger. Hjuldiameteren begrænser direkte højden af kranendebjælken. Hvis hjuldiameteren kan reduceres, kan kranens samlede højde reduceres.
(2) Reducer hjultrykket og reducer plantebelastningen. På nuværende tidspunkt bruger de fleste af de indenlandske krogbrokraner med en løftekapacitet på mindre end 50t 4 hjulsæt. For eksempel bruger en kran med en løftevægt på 50t og en spændvidde på 31,5m 4 hjul med en diameter på p800mm, og det maksimale hjultryk kan nå 440kN. Imidlertid bruger kraner med denne tonnage og spændvidde generelt 8 hjul med lille diameter i udlandet. På den måde spredes hjultrykket, så planten får en bedre kraft.
(3) Reducer modellen af drivenheden. Hvis hjuldiameteren reduceres, reduceres drivmomentet, hvilket kan reducere typen af reduktion i drivenheden og spare omkostningerne til drivenheden.
Nu kan vores firma designe hjul i henhold til den faktiske situation.Hvis du har spørgsmål, kan du kontakte os, 24 timers professionel kundeservice online for at svare dig.