Новини

Яке безпечне робоче навантаження крана

Безпечне робоче навантаження крана - це максимальна вага, яку кран може безпечно нести, якщо він розроблений або виготовлений. Це обмеження ваги призначене для забезпечення безпечної роботи крана та запобігання нещасним випадкам, спричиненим перевантаженням. Це визначається з урахуванням різних факторів і критеріїв, щоб забезпечити стабільність і безпеку крана під час роботи. Безпечне робоче навантаження є одним із ключових параметрів при проектуванні та використанні кранів, що забезпечує безпеку оператора та обладнання.

Визначення у Вікіпедії

Безпечне робоче навантаження (SWL), яке іноді називають нормальним робочим навантаженням (NWL), — це максимальне безпечне зусилля, до якого може прикласти підйомне обладнання, підйомний пристрій або пристосування під час підйому, підвішування або опускання заданої маси без боязнь розриву. Зазвичай це маркується на обладнанні виробником. Це результат ділення мінімальної міцності на розрив (MBS), також відомої як мінімальне навантаження на розрив (MBL), на коефіцієнт міцності, який зазвичай становить від 4 до 6 для підйомного обладнання. Якщо обладнання загрожує життю людини, коефіцієнт безпеки може досягати 10:1 або 10 до 1.

Межа робочого навантаження (WLL) — це максимальне робоче навантаження, розроблене виробником. Сила, представлена цим навантаженням, набагато менша за силу, необхідну для того, щоб підйомне обладнання вийшло з ладу або поступилося. WLL розраховується шляхом ділення MBL на коефіцієнт безпеки (SF). Наприклад, якщо використовується коефіцієнт безпеки 5 (5:1, 5 до 1 або 1/5), то SWL або WLL для ланцюга з основним навантаженням 2000 фунт-сила (8,89 кН) становитиме 400 фунт-сила ( 1,78 кН).

Поточний стандарт США для підйомно-розвантажувального обладнання є посиланням (1), який визначає мінімальний структурний і механічний дизайн ASME B30.20 та критерії вибору електричних компонентів для підйомного обладнання з підйомним гаком. Положення цього стандарту застосовуються до проектування або модифікації підйомних пристроїв під гаком.

Тому:

WLL = MBL / SF

Стандарти SWL більше не використовуються для визначення максимальної вантажопідйомності обладнання, оскільки вони є надто розпливчастими та схильні до юридичних проблем. Незабаром після цього американські та європейські стандарти перейшли на критерій «Обмеження робочого навантаження».

Як розрахувати безпечне робоче навантаження кранів

Навантаження, що діє на кран, поділяють на три категорії, а саме: основне навантаження, додаткове навантаження та спеціальне навантаження.

1. Основне навантаження

Основне навантаження відноситься до навантажень, що завжди або часто діють на конструкцію крана, включаючи вантажне навантаження, підйомне навантаження, навантаження рівня інерції, а також розгляд коефіцієнтів динамічного навантаження (l, 2, 4) і відповідного статичного навантаження, помноженого на динамічне ефект навантаження. Для деяких кранів із грейферами (бункерами) або електромагнітним диском роботу слід розглядати як результат раптового розвантаження підйомного вантажу, спричиненого ефектом динамічного скидання навантаження.

2. Додаткове навантаження

Додаткове навантаження відноситься до крана в нормальних умовах експлуатації конструкції за одноразовою роллю навантаження. Включно з максимальним вітровим навантаженням, що діє на конструкцію крана в робочому стані, боковою силою перекосу крана, а також відповідно до фактичної ситуації вирішено розглянути температурне навантаження, навантаження від снігу та льоду та деякі технологічні навантаження.

3. Спеціальне навантаження

Особливе навантаження відноситься до крана в неробочому стані, конструкція може бути піддана максимальному навантаженню або в робочому стані конструкції періодично піддається несприятливим навантаженням. Перший, такий як конструкція, підлягає неробочому стану максимального вітрового навантаження, тестових навантажень, а також відповідно до фактичної ситуації вирішив розглянути встановлення навантажень, сейсмічних навантажень та певних технологічних навантажень тощо; останні, такі як кран у робочому стані зіткнення навантажень тощо.

• Враховуйте лише основну комбінацію навантажень для комбінації I.
• Розглядаючи комбінацію основного та додаткового навантаження як комбінацію Ⅱ.
• Розглянемо основне навантаження та спеціальну комбінацію навантажень або три типи навантажень поєднуються для комбінації Ⅲ.

Різні типи комбінацій навантажень є вихідною основою для розрахунків міцності та стійкості конструкції, а коефіцієнти міцності та стійкості повинні бути задоволені заданими значеннями трьох типів комбінацій навантажень I, III та III, а міцність на втому є лише розраховується відповідно до комбінації навантажень I.

Примітка:

1. Для комбінації Ⅱ при розрахунку PH2 слід враховувати вплив вітру на час запуску (гальмування).
2. Комбінація Ⅲa також може бути використана для умов установки, на даний момент PG відповідно до проекту установки, PW, 0 для установки вітрового навантаження.
3.Pdt

Основні принципи розрахунку

Для забезпечення безпечної та нормальної роботи крана його металева конструкція та механізм компонентів повинні відповідати вимогам міцності та жорсткості. Вимоги до міцності та стійкості стосуються структурних компонентів у навантаженні, створюваному внутрішньою силою, яка не повинна перевищувати допустиму несучу здатність (відноситься до міцності, міцності на втому та стабільності допустимої несучої здатності); Вимога жорсткості означає, що деформація конструкції під дією навантаження не повинна перевищувати допустимого значення деформації, а період автоколивань конструкції не повинен перевищувати допустимого періоду вібрації.

Компоненти крана та металеві конструкції повинні бути такими розрахунками: ① розрахунок втоми, зносу або тепла: ② розрахунок міцності; ③ Перевірка міцності. З цими трьома типами розрахунків розрахункове навантаження крана має такі три комбінації:

1. Розрахунок терміну служби (міцності) навантаження класу I. Це навантаження використовується для розрахунку довговічності, зносу або виділення тепла деталей або металевих конструкцій. Розраховується відповідно до еквівалентного навантаження в нормальному режимі роботи, не тільки обчислюється величина навантаження, але і враховується час їх дії.
   Для установчих частин і металевих конструкцій, що піддаються змінним навантаженням, розрахунки на втому слід виконувати, коли кількість циклів зміни напруги є достатньо високою; розрахунки втоми не потрібні, коли кількість циклів зміни напруги мала або дуже мала. Робочий рівень — A6, A7, A8. Компоненти металевої конструкції крана та інституційні частини повинні бути перевірені на втому.
2. Розрахункове навантаження на міцність навантаження II класу. Цей тип навантаження використовується для розрахунку міцності деталей або металевої конструкції, компонентів стійкості при стиску та площинному вигині, жорсткості конструктивних компонентів, загальної стійкості крана та тиску колеса, відповідно до максимального навантаження робочого стану на міцність розрахунок. Визначити міцність розрахункового навантаження, слід вибирати найбільш несприятливу комбінацію навантажень, які можуть виникнути.
3. Розрахункове навантаження III класу навантаження. Цей тип навантаження використовується для перевірки певних пристроїв крана (наприклад, рейкових затискачів), механізму стріли, опорних частин обертового пристрою та металевої конструкції на міцність і стабільність компонентів, а також загальну стійкість кран, відповідно до максимального неробочого навантаження та спеціального навантаження (монтажне навантаження, транспортне навантаження та ударне навантаження тощо) для розрахунку міцності.

При обробці аварії крана, аварії, спричиненої руйнуванням металевої конструкції та частин механізму, повинні бути проведені необхідні розрахунки. Розрахунок, відповідно до фактичних умов роботи фактичного навантаження.

Метод розрахунку

Поточний розрахунок крана з використанням методу допустимої напруги, тобто в розрахунку міцності до межі текучості матеріалу, у розрахунку стабільності для стабілізації критичного напруження, у розрахунку міцності на втому до межі міцності втоми, поділеної на певну безпеку коефіцієнт, і отримати міцність, стійкість і міцність на втому допустимої напруги. Конструкційні компоненти розрахункової напруги не повинні перевищувати відповідного їй допустимого значення.

Допустимий метод напруги етапів розрахунку: згідно з відповідним розрахунковим навантаженням для визначення розрахункової напруги, відповідно до механічних властивостей матеріалів, що використовуються для визначення межі міцності, а потім порівнюються, щоб межа міцності та розрахункове співвідношення напруги дорівнює або перевищує коефіцієнт безпеки. Перевірка міцності повинна задовольняти нерівність:

Фактор безпеки

Основною умовою розрахунку на міцність і розрахунку на втому є те, що розрахункова напруга небезпечного перерізу деталі не повинна бути більше допустимої напруги, тобто кратно менше граничної напруги матеріалу, і ця кратність є коефіцієнт безпеки.

Вибір коефіцієнта безпеки повинен забезпечувати безпеку, надійність, довговічність, а також повне використання матеріалів, досягнення передових технологій, економічні та розумні. Коефіцієнт запасу міцності деталей або компонентів крана можна розрахувати за такою формулою:

k=1+k1+k2

У формулі:

1. k1 - розглядають мінімальний запас міцності матеріалу, який пов'язаний з важливістю розрахованих деталей або компонентів і точністю розрахунку навантажень і напруг;
2. k2 - врахування неоднорідності матеріалу, можливих внутрішніх дефектів, а також похибки між фактичними розмірами та проектними розмірами та інші фактори.

Якщо деякі частини пошкодження крана призведуть до падіння предметів, падіння стріли, обертової частини перекидання, перекидання крана, або коли кран вдариться об пробку чи сусідні крани спричинить сильний удар, такі частини повинні мати вищий коефіцієнт безпеки; коли деякі частини крана під час руйнування крана лише після того, як кран припиняє роботу, тоді коефіцієнт міцності можна прийняти нижчим. Для поковок і прокату можна брати меншу вартість; для виливків слід брати більш високу вартість.

1. Розрахунок міцності металевої конструкції. Деталі металевої конструкції крана повинні бути розрахунками на міцність, жорсткість, стійкість, як правило, не враховувати пластичний вплив матеріалу. Робочий рівень компонентів рівня A6, A7, A8 повинен бути розрахований на втому. Структурний розрахунок коефіцієнта безпеки можна побачити в таблиці 5-14.

2. Коефіцієнт міцності для розрахунку деталей. Розрахунок міцності деталей, включаючи розрахунок статичної міцності та розрахунок ресурсу двох видів. Розрахунок статичної міцності включає розрахунок частин на крихке руйнування і пластичну деформацію; розрахунок терміну служби включає частини розрахунку міцності на втому та розрахунку зносу покриття деталей деталей тертя ковзання. Розрахунок компонента коефіцієнта безпеки можна побачити в таблиці 5-15. небезпечна точка розрахунку напруги звичайним методом механіки матеріалів, композитна напруга відповідно до відповідної теорії міцності, яку потрібно синтезувати.

Примітка: для транспортування розплавленого металу та небезпечних вантажів та інших особливо важливих кранів коефіцієнт безпеки слід відповідно збільшити.

Фактори, що впливають на безпечне робоче навантаження кранів

Розрахунок навантажень безпеки праці включає ряд факторів, у тому числі:

• Конструктивна міцність крана: основні компоненти крана, такі як стріла, виносні опори, гаки, троси тощо, мають бути достатньо міцними, щоб підтримувати цілісність конструкції під навантаженням.
• Стійкість: кран повинен залишатися стабільним під час підйому вантажів, щоб запобігти перекиданню. Безпечні робочі навантаження враховують конструкцію та структуру крана для забезпечення стійкості під навантаженням.
• Фактори навколишнього середовища: Середовище, в якому працює кран, наприклад швидкість вітру та стан ґрунту, може вплинути на його безпеку. Безпечне робоче навантаження враховує ці фактори, щоб забезпечити безпечну роботу в різноманітних умовах навколишнього середовища.
• Режим роботи та кут: режим роботи крана (наприклад, вертикальний підйом, горизонтальне переміщення тощо) та кут навантаження також впливають на розрахунок безпечного робочого навантаження.
• Додаткові навантаження: Безпека робочих навантажень зазвичай враховує можливі додаткові навантаження, наприклад вітрове навантаження, вага розкидача тощо. Безпечні робочі навантаження розраховуються на основі наступних факторів
• Дані та стандарти виробника: Виробник крана зазвичай надає інформацію про безпечне робоче навантаження згідно з відповідними стандартами та правилами. Ці дані слід використовувати як важливу довідку для розрахунків.

Розрахунок безпечного робочого навантаження крана є критичним кроком у забезпеченні безпеки оператора та обладнання. Під час експлуатації крана його безпечне робоче навантаження ніколи не повинно перевищуватись, щоб запобігти нещасним випадкам, пошкодженню обладнання або травмам персоналу. За потреби зверніться до професійного інженера або довіртеся технічним характеристикам, наданим виробником, щоб точно розрахувати та підтвердити безпечне робоче навантаження.