Новости

Какова безопасная рабочая нагрузка крана?

Безопасная рабочая нагрузка крана — это максимальный вес, который кран может безопасно нести при проектировании или изготовлении. Этот предел веса предназначен для обеспечения безопасной работы крана и предотвращения несчастных случаев, вызванных перегрузкой. Это определяется с учетом различных факторов и критериев, чтобы гарантировать, что кран может сохранять устойчивость и безопасность во время работы. Безопасная рабочая нагрузка – один из ключевых параметров при проектировании и эксплуатации кранов, обеспечивающий безопасность оператора и оборудования.

Определение в Википедии

Безопасная рабочая нагрузка (SWL), иногда называемая нормальной рабочей нагрузкой (NWL), представляет собой максимальную безопасную силу, которая может быть приложена подъемным оборудованием, подъемным устройством или приспособлением при подъеме, подвешивании или опускании заданной массы без страх разрыва. Обычно он указывается на оборудовании производителем. Это результат деления минимальной прочности на разрыв (MBS), также известной как минимальная разрывная нагрузка (MBL), на коэффициент безопасности, который для подъемного оборудования обычно составляет от 4 до 6. Если оборудование представляет угрозу для жизни человека, коэффициент безопасности может достигать 10:1 или 10:1.

Предел рабочей нагрузки (WLL) — это максимальная рабочая нагрузка, установленная производителем. Сила, представленная этой нагрузкой, намного меньше, чем сила, необходимая для того, чтобы подъемное оборудование сломалось или поддалось. WLL рассчитывается путем деления MBL на коэффициент безопасности (SF). Например, если используется коэффициент запаса прочности 5 (5:1, 5 к 1 или 1/5), то SWL или WLL для цепи с первичной нагрузкой 2000 фунтов силы (8,89 кН) будет составлять 400 фунтов силы ( 1,78 кН).

Действующий стандарт США на подъемное и погрузочно-разгрузочное оборудование — ссылка (1), в которой указаны минимальные структурные и механические расчеты ASME B30.20, а также критерии выбора электрических компонентов для подъемного оборудования с крюком. Положения настоящего стандарта применимы к конструкции или модификации подкрюковых подъемных устройств.

Поэтому:

ВЛЛ = МБЛ/СФ

Стандарты SWL больше не используются для определения максимальной грузоподъемности оборудования, поскольку они слишком расплывчаты и чреваты юридическими проблемами. Вскоре после этого американские и европейские стандарты перешли на критерий «предела рабочей нагрузки».

Как рассчитать безопасную рабочую нагрузку кранов

Нагрузка, действующая на кран, делится на три категории, а именно: основная нагрузка, дополнительная нагрузка и специальная нагрузка.

1. Базовая нагрузка

Под основной нагрузкой понимается постоянно или часто действующая на конструкцию крана нагрузка, включая собственную нагрузку, подъемную нагрузку, нагрузку уровня инерции, а также учет коэффициентов динамической нагрузки (l, 2, 4) и соответствующей статической нагрузки, умноженной на динамическую. эффект нагрузки. Для некоторых кранов, имеющих грейферы (бункеры) или работу электромагнитного диска, следует учитывать внезапную разгрузку подъемной нагрузки, вызванную эффектом динамического сброса нагрузки.

2. Дополнительная нагрузка

Дополнительная нагрузка относится к крану в нормальных условиях эксплуатации конструкции неповторяющейся ролью нагрузки. Включая максимальную ветровую нагрузку, действующую на конструкцию крана в рабочем состоянии, боковую силу при перекосе крана, а также в зависимости от фактической ситуации решено учитывать температурную нагрузку, снеговую и ледовую нагрузку и некоторые технологические нагрузки.

3. Специальная нагрузка

К специальной нагрузке относится кран в нерабочем состоянии, конструкция может подвергаться максимальной нагрузке или в рабочем состоянии конструкция периодически подвергается неблагоприятным нагрузкам. Первые, такие как конструкция, подвергаются нерабочему состоянию при максимальной ветровой нагрузке, испытательных нагрузках, а также в зависимости от фактической ситуации решаются вопросы установки нагрузок, сейсмических нагрузок и определенных технологических нагрузок и т. д.; последние, такие как кран в рабочем состоянии при столкновении нагрузок и так далее.

• Учитывайте только базовую комбинацию нагрузок для комбинации I.
• Рассматривая сочетание основной и дополнительной нагрузки как комбинацию Ⅱ.
• Учитывайте комбинацию основной нагрузки и специальной нагрузки или три типа нагрузок объединяются для комбинации Ⅲ.

Различные виды сочетаний нагрузок являются исходной основой для расчетов прочности и устойчивости конструкций, причем коэффициенты запаса прочности и устойчивости должны удовлетворять заданным значениям трех видов сочетаний нагрузок I, III и III, а усталостная прочность - только рассчитывается по сочетанию нагрузок I.

Примечание:

1. Для комбинации Ⅱ при расчете PH2 следует учитывать влияние ветра на время запуска (торможения).
2. Комбинация Ⅲa также может использоваться для условий установки, в настоящее время PG в соответствии с проектом установки, PW, 0 для ветровой нагрузки установки.
3.Пдт

Основные принципы расчета

Чтобы обеспечить безопасную и нормальную работу крана, его металлическая конструкция и механизм компонентов должны соответствовать требованиям прочности, стабильности и жесткости. Требования к прочности и устойчивости относятся к компонентам конструкции, при которых нагрузка, создаваемая внутренней силой, не должна превышать допустимую несущую способность (относится к прочности, усталостной прочности и стабильности допустимой несущей способности); Требование жесткости означает, что деформация, производимая конструкцией под действием нагрузки, не должна превышать допустимую величину деформации, а период автоколебаний конструкции не должен превышать допустимый период вибрации.

Компоненты крана и металлические конструкции должны быть подвергнуты следующим расчетам: ① расчет усталости, износа или нагрева: ② расчет прочности; ③ Проверка прочности. При этих трех типах расчетов расчетная нагрузка крана имеет следующие три комбинации:

1. Расчет срока службы (долговечности) - нагрузка класса I. Эта нагрузка используется для расчета долговечности, износа или тепловыделения деталей или металлических конструкций. Рассчитываются по эквивалентной нагрузке при нормальной эксплуатации, позволяют не только рассчитать величину нагрузки, но и учесть время ее действия.
   Для деталей учреждений и металлоконструкций, подвергающихся переменным нагрузкам, расчеты на усталость следует выполнять при достаточно большом числе циклов изменения напряжений; Расчеты усталости не нужны, когда количество циклов изменения напряжений невелико или очень мало. Уровень работы — уровень A6, A7, A8. Компоненты металлоконструкций крана и институциональные детали должны быть проверены на усталость.
2. Прочностной расчет нагрузки нагрузки II класса. Этот вид нагрузки используется для расчета прочности деталей или металлоконструкции, составляющих устойчивости на сжатие и изгиб, жесткости конструктивных элементов, общей устойчивости крана и давления колес в соответствии с максимальной нагрузкой рабочего состояния на прочность. расчет. Определив прочностной расчет нагрузки, следует выбирать наиболее неблагоприятное сочетание нагрузок, которое может возникнуть.
3. Расчет нагрузки нагрузки III класса. Этот вид нагрузки используется для проверки крана некоторых устройств (например, рельсовых зажимов), механизма изменения вылета стрелы, поддержки определенных частей вращающегося устройства и металлической конструкции на прочность и устойчивость компонентов, а также общую устойчивость конструкции. крана, в соответствии с максимальной нерабочей нагрузкой и специальной нагрузкой (установочной нагрузкой, транспортной нагрузкой и ударной нагрузкой и т. д.) для расчета прочности.

При ликвидации аварии крана, аварии, вызванной разрушением металлоконструкции и частей механизма, должны быть проведены необходимые расчеты. Расчет, согласно фактическим условиям работы фактической нагрузки.

Метод расчета

Текущий расчет крана методом допустимых напряжений, то есть в расчете на прочность до предела текучести материала, в расчете на устойчивость до стабилизации критического напряжения, в расчете на усталостную прочность до предела усталостной прочности, деленного на определенный запас прочности. коэффициент, и получить прочность, устойчивость и усталостную прочность от допустимого напряжения. Конструктивные составляющие расчетного напряжения не должны превышать соответствующего допустимого значения.

Метод допустимого напряжения для этапов расчета: в соответствии с соответствующей расчетной нагрузкой для определения расчетного напряжения, в соответствии с механическими свойствами материалов, используемых для определения предела прочности, а затем сравнивать, чтобы определить предел прочности и расчетное соотношение напряжений. равен или превышает коэффициент запаса прочности. Проверка прочности должна удовлетворять неравенству:

Фактор безопасности

Основным условием прочностного расчета и расчета усталости является то, что расчетное напряжение опасного сечения детали не должно быть больше допустимого напряжения, т. е. кратно меньше предельного напряжения материала, и это кратное является фактор безопасности.

Выбор коэффициента безопасности должен обеспечивать безопасность, надежность, долговечность и полное использование материалов для достижения передовых технологий, экономичности и разумности. Детали крана или компоненты коэффициента запаса можно рассчитать по следующей формуле:

к=1+к1+к2

В формуле:

1. к1 - учитывают минимальный запас прочности материала, связанный со значимостью рассчитываемых деталей или узлов и точностью расчета нагрузки и напряжения;
2. к2 - учет неоднородности материала, возможных внутренних дефектов, а также погрешности между действительными размерами и расчетными и других факторов.

Когда повреждение некоторых частей крана приведет к падению предметов, падению стрелы, опрокидыванию вращающейся части, опрокидыванию крана или когда удар крана о стопор или соседние краны вызовут сильный удар, такие части должны иметь более высокий коэффициент безопасности; когда некоторые части крана разрушаются только после прекращения работы крана, то коэффициент запаса прочности можно принять меньшим. Для поковок и прокатных деталей можно принимать меньшее значение; для отливок следует брать большее значение.

1. Расчет запаса прочности металлоконструкций. Детали металлоконструкций крана должны быть рассчитаны на прочность, жесткость, устойчивость, как правило, не учитываются пластическое влияние материала. Рабочий уровень A6, A7, компоненты уровня A8 должны быть рассчитаны на усталость. Структурный расчет коэффициента безопасности можно увидеть в Таблице 5-14.

2. Коэффициент запаса прочности при расчете деталей. Расчет прочности деталей, включая расчет статической прочности и расчет ресурса двух видов. Расчет статической прочности включает расчет частей хрупкого разрушения и пластической деформации; Расчет срока службы включает в себя расчет усталостной прочности и расчет износа покрытия деталей трения скольжения. Расчет компонента коэффициента безопасности можно увидеть в Таблице 5-15. опасная точка расчета напряжения обычным методом механики материалов, составное напряжение согласно соответствующей теории прочности, подлежащей синтезу.

Примечание. При транспортировке расплавленного металла, опасных грузов и других особо важных кранов коэффициент безопасности должен быть соответствующим образом увеличен.

Факторы, влияющие на безопасную рабочую нагрузку кранов

Расчет нагрузок безопасности труда включает в себя ряд факторов, в том числе:

• Структурная прочность крана. Основные компоненты крана, такие как стрела, выносные опоры, крюки, тросы и т. д., должны быть достаточно прочными, чтобы сохранять структурную целостность под нагрузкой.
• Устойчивость: кран должен оставаться устойчивым при подъеме грузов, чтобы предотвратить опрокидывание. Безопасные рабочие нагрузки учитывают конструкцию и конструкцию крана, обеспечивающие устойчивость под нагрузкой.
• Факторы окружающей среды: окружающая среда, в которой работает кран, например, скорость ветра и состояние грунта, могут повлиять на его безопасность. Безопасная рабочая нагрузка учитывает эти факторы для обеспечения безопасной работы в различных условиях окружающей среды.
• Режим работы и угол: Режим работы крана (например, вертикальный подъем, горизонтальное перемещение и т. д.) и угол нагрузки также влияют на расчет нагрузки безопасности труда.
• Дополнительные нагрузки: Нагрузки безопасности труда обычно учитывают возможные дополнительные нагрузки, например, ветровые нагрузки, вес разбрасывателя и т. д. Нагрузки безопасности труда рассчитываются на основе следующих факторов.
• Данные и стандарты производителя: Производитель крана обычно предоставляет информацию о безопасных нагрузках в соответствии с соответствующими стандартами и правилами. Эти данные следует использовать в качестве важной справочной информации для расчетов.

Расчет безопасной рабочей нагрузки крана является важным шагом в обеспечении безопасности оператора и оборудования. При эксплуатации крана никогда не следует превышать его безопасную рабочую нагрузку во избежание несчастных случаев, повреждения оборудования или травм персонала. При необходимости проконсультируйтесь с профессиональным инженером или воспользуйтесь техническими характеристиками, предоставленными производителем, чтобы точно рассчитать и подтвердить безопасную рабочую нагрузку.