Het wielstel is een belangrijk onderdeel van de Bovenloopkranen. Het ontwerp van de metalen structuur van de kraan is nauw verbonden met de diameter en het type van het wiel. Het wielstel bepaalt rechtstreeks de totale structuur en afmetingen van de kraan.
Het wielgebruik van Bovenloopkranen in China en andere landen en de maximaal toelaatbare wieldruk van de wielenset werden vergeleken, en de berekeningsresultaten van de wieldruk werden vergeleken en geanalyseerd. De resultaten tonen aan dat de selectie van wielstellen kan worden geoptimaliseerd voor het ontwerp en goed uitvoerbaar is, wat referenties kan bieden voor ontwerpers die zich bezighouden met Bovenloopkranen.
Toepassing van Kraanwielenenenenenenenensets
Op dit moment, voor haakBovenloopkranen met een hefvermogen van minder dan 50t in China, neemt de heersende stroming wielstel nog steeds de tekeningen van Dalian Crane Factory over, met een hoekdoosstructuur en gepaarde kegelrollagers.
Tabel 1 toont de wieldiameter van verschillende tonnagekarretjes van binnenlandse haakBovenloopkranen onder 50t
Op de markt voor Bovenloopkranen zijn er, naast de in China gemaakte haakBovenloopkranen, ook veel internationale producten, zoals Konecranes, Demag, enz. De Dubbelligger Bovenloopkranen gebruikt hoofdzakelijk Elektrische Takel als hefmechanisme, het werkniveau is 2m (M5), en de gehele machine kan A5 bereiken. Dit type van de producten van de dubbel-boogBovenloopkranen bezet een bepaalde markt met zijn voordelen van lichtgewicht, kleine wieldruk, en stabiele verrichting, en heeft een breed marktvooruitzicht. Het product keurt de integrale structuur van de eindstraal en de wielreeks goed, en het wiellager is een sferisch rollager.
Tabel 2 toont de wieldiameter van elke tonnagewagen van Konecranes
Uit de bovenstaande twee tabellen blijkt dat de diameter van Kraanwielenenenenenenenen in andere landen kleiner is. In vergelijking met de werkelijke hoogte van de eindbalk waar het wiel zich bevindt, kan de reductie oplopen tot 100 mm, waardoor de hoogte van de installatie effectief kan worden bespaard.
Bij het ontwerp en de selectie van wielstellen moet eerst de toelaatbare wieldruk voor wielen met verschillende diameters worden bepaald. Uit een vergelijking van de gegevens blijkt dat de toegestane wieldruk van in China vervaardigde wielstellen kleiner is dan die van wielstellen uit andere landen. De specifieke wieldrukken zijn vermeld in tabel 3, tabel 4 en tabel 5.
《Crane Design Manual》 kan de toelaatbare wieldruk van de traditionele Chinese haak Bovenloopkranen wielenset vinden. Tabel 3 is een uittreksel van de toelaatbare wieldrukwaarde van elke diameter wielreeks. Tabel 4 toont de toegestane wieldrukwaarden van elke diameter wielstel van Demag kranen. Tabel 5 toont de toegestane wieldruk van elk wielstel met diameter van GH-kranen in Spanje.
Tabel 3 Toelaatbare wiellast van wielstel (gegevens van Dalian Crane Factory)
Opmerking: (1) De toelaatbare wieldruk in de tabel is de waarde van het wiel onder het overeenkomstige (tussen haakjes) spoor. (2) De waarden in deze tabel zijn berekend op basis van wielmaterialen: ZG310-570, HB320.
Tabel 4 Toelaatbare wiellast van wielstel (Demag Crane productinformatie)
Tabel 5 Toelaatbare wiellast van wielstel (productinformatie GH-kraan in het Spaans)
Uit de bovenstaande drie reeksen gegevens blijkt dat de toelaatbare wieldruk van Kraanwielenenenenenenenstellen in andere landen ongeveer 30% groter is dan die in China.
Analyse van het verschil in toegestane wieldruk van wielstellen
Volgens het ontwerphandboek van de kraan en GB/T3811-2008 《Crane Design Specification》, bestaat de berekening van de toelaatbare wieldruk van het wielstel uit het berekenen van de contactsterkte van het loopvlak van het wiel. De formule voor het berekenen van de toelaatbare wieldruk van het wiel (lijncontact) is:
PL=kDlC1C2
Waar:
PL- toelaatbare wieldruk van Kraanwielenenenenenenenen bij normaal bedrijf, in Newton (N);
k - de toelaatbare contactspanningsconstante gerelateerd aan het wielmateriaal, in eenheden van vee per vierkante millimeter (N/mm2);
D - De diameter van het loopvlak van het wiel, in millimeters (mm);
l -De effectieve contactbreedte tussen het wiel en het spooroppervlak, in millimeters (mm);
C1 -wielsnelheidscoëfficiënt;
C2 -De werkniveaucoëfficiënt van de instelling waar het wiel zich bevindt.
Uit de formule kan worden afgeleid dat de toelaatbare wieldrukwaarde van het wiel gerelateerd is aan de toelaatbare contactspanningsconstante k onder hetzelfde werkniveau, dezelfde rijsnelheid, hetzelfde spoor en dezelfde wieldiameter.
Het materiaal van binnenlandse Kraanwielenenenenenenenen is meestal ZG340-640 staal, en de treksterkte is 640MPa. Uit het ontwerphandboek blijkt dat k=5,96. Het materiaal van buitenlandse Kraanwielenenenenenenenen is meestal nodulair gietijzer GGG70. Volgens het ontwerphandboek "Wanneer het wielmateriaal van nodulair gietijzer is, wordt de k-waarde gekozen als 500N/mm²", dus k=5,0.
Voor een wiel met een diameter van 500 mm, een rijsnelheid van 50 m/min (C1=1), een werkniveau van M5 (C2=1), en een bijpassend spoor van QU70, is de toelaatbare wieldruk berekend door het wiel ZG340-640 dus PL =5,96×500×70×1×1=208.600N, wat neerkomt op 21,28t. De toelaatbare wieldruk van nodulair gietijzeren wielen is: PL=5×500×70×1×1=175.000N, d.w.z. 17,86t.
De waarden in tabel 3 zijn afgeleid van het materiaal ZG310-570, en de overeenkomstige k-waarde is 5,42, en de volgens de formule berekende toelaatbare wieldruk is 19,36t.
Uit het bovenstaande kan worden geconcludeerd dat de berekende waarden alle kleiner zijn dan de gegevenswaarden, en dat de toegestane wieldrukwaarden van buitenlandse wielstellen een groot verschil vertonen, waarbij het grootste verschil bestaat tussen het gietijzer en het gietijzer.
Kenmerken en methoden van wielstel selectie en optimalisatie
Het verkleinen van de wieldiameter heeft vele voordelen voor de prestaties van de gehele kraan, voornamelijk als volgt:
(1) Verlaag de hoogte van de kraan. De bouwkosten van het staalconstructiefabrieksgebouw zijn nauw verbonden met de hoogte van het fabrieksgebouw. Als de totale hoogte van de kraan kan worden verminderd door het geoptimaliseerde ontwerp van de kraan, is dat ongetwijfeld gunstig voor het besparen van de bouwkosten van de fabriek. De wieldiameter beperkt rechtstreeks de hoogte van de eindbalk van de kraan. Als de wieldiameter kan worden verkleind, kan de totale hoogte van de kraan worden verminderd.
(2) Verminder de wieldruk en verminder de spanning op de installatie. Momenteel gebruiken de meeste van de binnenlandse haakBovenloopkranen met een hefvermogen van minder dan 50t 4 wielstellen. Bijvoorbeeld, een kraan met een hijsgewicht van 50t en een spanwijdte van 31,5m gebruikt 4 wielen met een diameter van p800mm, en de maximale wieldruk kan 440kN bereiken. In het buitenland worden voor kranen met dit tonnage en deze spanwijdte echter meestal 8 wielen met een kleine diameter gebruikt. Op deze manier wordt de wieldruk gespreid, zodat de installatie een betere kracht heeft.
(3) Verminder het model van de aandrijfeenheid. Als de wieldiameter wordt verkleind, wordt het aandrijfkoppel verminderd, waardoor het type reductor in de aandrijfeenheid kan worden verminderd en de kosten van de aandrijfeenheid kunnen worden bespaard.
Als u vragen heeft, kunt u contact met ons opnemen, 24 uur professionele klantenservice online om u te beantwoorden.