Hjulsatsen är en viktig komponent i brokranen. Layouten av kranens metallstruktur är nära relaterad till hjulets diameter och typ. Hjulsatsen bestämmer direkt kranens övergripande struktur och dimensioner.
Hjulanvändning av brokranar i Kina och andra länder och det maximalt tillåtna hjultrycket för hjuluppsättningen jämfördes, och beräkningsresultaten av hjultrycket jämfördes och analyserades. Resultaten visar att urvalet av hjulsatser kan optimeras för design och har god genomförbarhet, vilket kan ge referenser för konstruktörer som sysslar med brokranar.
Applicering av kranhjulssatser
För närvarande, för krokbrokranar med en lyftkapacitet på mindre än 50 ton i Kina, antar den vanliga hjulsatsen fortfarande ritningarna från Dalian Crane Factory, med en hörnboxstruktur och parade koniska rullager.
Tabell 1 visar hjuldiametern för olika tonnagevagnar för inhemska krokbrokranar under 50 ton
På brokranmarknaden, förutom krokbrokranen tillverkad i Kina, finns det också många internationella produkter, såsom Konecranes, Demag, etc. Dubbelbalksbrokranen använder huvudsakligen elektrisk hiss som lyftmekanism, arbetsnivån är 2m (M5), och hela maskinen kan nå A5. Denna typ av dubbelstrålande brokranprodukter upptar en viss marknad med fördelarna med låg vikt, litet hjultryck och stabil drift och har en bred marknadsutsikt. Produkten antar den integrerade strukturen av ändbalken och hjuluppsättningen, och hjullagret är ett sfäriskt rullager.
Tabell 2 visar hjuldiametern för varje tonnagevagn från Konecranes
Av de två ovanstående tabellerna kan man se att kranhjulens diameter i andra länder är mindre. Jämfört med den faktiska höjden på ändbalken där hjulet är placerat kan minskningen nå 100 mm, vilket effektivt kan spara höjden på anläggningen.
Vid design och val av hjulsatser, bestäm först det tillåtna hjultrycket för hjul med olika diametrar. Genom datajämförelse har det visat sig att det tillåtna hjultrycket för kinesisktillverkade hjulsatser är mindre än för andra länder. De specifika hjultrycken visas i Tabell 3, Tabell 4 och Tabell 5.
《Crane Design Manual》 kan hitta det tillåtna hjultrycket för det traditionella kinesiska krokbro-kranhjulset. Tabell 3 är ett utdrag av det tillåtna hjultrycksvärdet för varje hjuluppsättning med diameter. Tabell 4 visar de tillåtna hjultrycksvärdena för varje hjuluppsättning med diameter på Demag-kranar. Tabell 5 visar det tillåtna hjultrycket för varje hjuluppsättning med diameter på GH-kranar i Spanien.
Tabell 3 Tillåten hjullast för hjulsats (data från Dalian Crane Factory)
Obs: (1) Det tillåtna hjultrycket i tabellen är värdet på hjulet under motsvarande (inom parentes) spår. (2) Värdena i denna tabell är beräknade baserat på hjulmaterial: ZG310-570, HB320.
Tabell 4 Tillåten hjullast för hjulsats (Demag Crane produktinformation)
Tabell 5 Tillåten hjullast för hjulsats (spansk GH-kran produktinformation)
Från ovanstående tre uppsättningar data kan det konstateras att det tillåtna hjultrycket för kranhjuluppsättningar i andra länder är cirka 30% större än det i Kina.
Analys av skillnaden mellan tillåtet hjultryck för hjulsatsen
Enligt krandesignmanualen och GB/T3811-2008 《Crane Design Specification》 är beräkningen av det tillåtna hjultrycket för hjuluppsättningen att beräkna kontaktstyrkan för hjulets slitbana. Formeln för att beräkna det tillåtna hjultrycket för hjulet (linjekontakt) är:
PL=kDlC1C2
Var:
PL—tillåtet hjultryck för kranhjul i normal drift, i Newton (N);
k — Den tillåtna kontaktspänningskonstanten relaterad till hjulmaterialet, i enheter nötkreatur per kvadratmillimeter (N/mm2).
D —Hjulets diameter i millimeter (mm);
l —Den effektiva kontaktbredden mellan hjulet och spårytan, i millimeter (mm).
C1 —hjulhastighetskoefficient;
C2 — Arbetsnivåkoefficienten för den institution där hjulet är placerat.
Det kan vara känt från formeln att det tillåtna hjultrycksvärdet för hjulet är relaterat till den tillåtna kontaktspänningskonstanten k under samma arbetsnivå, samma körhastighet, samma spår och samma hjuldiameter.
Materialet för inhemska kranhjul är mestadels ZG340-640 stål, och dess draghållfasthet är 640 MPa. Det framgår av designmanualen att k=5,96. Materialet i främmande kranhjul är mestadels segjärn GGG70. Enligt designmanualen "När hjulmaterialet är tillverkat av segjärn, väljs k-värdet till 500N/mm²", så k=5,0.
På detta sätt, för ett hjul med en diameter på 500 mm, en körhastighet på 50 m/min (C1=1), en arbetsnivå på M5 (C2=1) och ett matchande spår på QU70, det tillåtna hjultrycket beräknat av ZG340-640-hjulet är: PL =5,96×500×70×1×1=208 600N, vilket är 21,28t. Det tillåtna hjultrycket för segjärnshjul är: PL=5×500×70×1×1=175 000N, vilket är 17,86t.
Värdena i Tabell 3 härleds från ZG310-570-materialet, och motsvarande k-värde är 5,42, och det tillåtna hjultrycket beräknat med formeln är 19,36t.
Av ovanstående kan man dra slutsatsen att de beräknade värdena alla är mindre än datavärdena, och de tillåtna hjultrycksvärdena för främmande hjulsatser har stor skillnad, och den största skillnaden är mellan gjutjärnet och gjutjärnet.
Egenskaper och metoder för val och optimering av hjuluppsättningar
Att minska hjuldiametern har många fördelar för hela kranens prestanda, huvudsakligen enligt följande:
(1) Sänk höjden på kranen. Byggkostnaden för stålkonstruktionsfabriksbyggnaden är nära relaterad till höjden på fabriksbyggnaden. Om kranens totala höjd kan minskas genom kranens optimerade design, är det utan tvekan fördelaktigt att spara på byggkostnaden för anläggningen. Hjuldiametern begränsar direkt höjden på kranändbalken. Om hjuldiametern kan minskas kan kranens totala höjd minskas.
(2) Minska hjultrycket och minska anläggningens stress. För närvarande använder de flesta inhemska krokbrokranar med en lyftkapacitet på mindre än 50t 4 hjuluppsättningar. Till exempel använder en kran med en lyftvikt på 50t och en spännvidd på 31,5m 4 hjul med en diameter på p800mm, och det maximala hjultrycket kan nå 440kN. Kranar med detta tonnage och spännvidd använder dock i allmänhet 8 hjul med liten diameter i främmande länder. På så sätt sprids hjultrycket, så att växten får bättre kraft.
(3) Minska modellen av drivenheten. Om hjuldiametern minskas minskas drivmomentet, vilket kan minska typen av reducering i drivenheten och spara kostnaden för drivenheten.
Nu kan vårt företag designa hjul enligt den faktiska situationen. Om du har några frågor kan du kontakta oss, 24 timmars professionell kundservice online för att svara dig.