Kako izračunati opterećenje dizalice za željezaru?

Kako izračunati opterećenje dizalice za željezaru?

 

1. Osnovni principi proračuna
 

Kako bi se osigurao siguran i normalan rad dizalice, njegova metalna konstrukcija i dijelovi mehanizma trebaju ispunjavati zahtjeve čvrstoće, stabilnosti i krutosti.
 

Zahtjevi čvrstoće i stabilnosti znače da unutarnja sila koju stvaraju elementi konstrukcije pod opterećenjem ne smije premašiti dozvoljenu nosivost (odnosi se na dopuštenu nosivost u smislu čvrstoće, čvrstoće na zamor i stabilnosti); Zahtjevi za krutost znače da je konstrukcija pod opterećenjem. Rezultirajuća deformacija ne bi trebala premašiti dozvoljenu vrijednost deformacije, a period prirodnih vibracija konstrukcije ne bi trebao premašiti dozvoljeni period vibracija.
 

Dijelove i metalne konstrukcije dizalice treba izračunati na sljedeći način: ① Proračun zamora, habanja ili topline; ② Proračun čvrstoće; ③ Provjera čvrstoće.
 

Kompatibilno s ove tri vrste proračuna, izračunato opterećenje dizalice ima sljedeće tri kombinacije:
 

 

(1) Proračunsko opterećenje za životni vijek (trajnost)—opterećenje tipa I.
 

Ovo opterećenje se koristi za izračunavanje trajnosti, habanja ili zagrijavanja komponente ili metalne konstrukcije. Proračun se vrši prema ekvivalentnom opterećenju tokom normalnog rada, ne računa se samo veličina opterećenja, već se uzima u obzir i vrijeme njihovog djelovanja.
 

Za mehaničke dijelove i metalne konstrukcije izložene promjenjivim opterećenjima, proračune zamora treba izvesti kada je broj ciklusa promjene naprezanja dovoljno velik; kada je broj ciklusa promjene naprezanja mali ili vrlo mali, proračuni zamora su nepotrebni.
 

Metalne konstrukcijske komponente i dijelovi mehanizama dizalica čiji je radni nivo A6, A7 i A8 treba provjeriti na zamor.
 

(2) Opterećenje proračuna čvrstoće--opterećenje tipa II.
 

Ova vrsta opterećenja se koristi za izračunavanje čvrstoće dijelova ili metalnih konstrukcija, stabilnosti tlačnih i ravnih elemenata na savijanje, krutosti konstrukcijskih dijelova, ukupne stabilnosti i pritiska kotača dizalice, a čvrstoća se izračunava prema maksimalnom opterećenje u radnom stanju.
 

Prilikom određivanja opterećenja proračuna čvrstoće treba odabrati najnepovoljniju kombinaciju opterećenja koja može nastati.
 

(3) Provjera opterećenja--opterećenja tipa III.
 

Ova vrsta opterećenja se koristi za provjeru čvrstoće i stabilnosti komponenti određenih uređaja (kao što su šinske stege) dizalice, mehanizma za luffing, određenih dijelova i metalnih konstrukcija koje podržavaju rotirajući uređaj, te ukupne stabilnosti dizalice. Maksimalno opterećenje u neradnom stanju i posebna opterećenja (instalacijsko opterećenje, transportno opterećenje i udarno opterećenje itd.) se provjeravaju na čvrstoću.
 

Kada se bavitenesreće kranova u čeličanama, potrebno je izvršiti potrebne provjere za nezgode uzrokovane oštećenjem metalnih konstrukcija i dijelova mehanizama. Prilikom provjere i proračuna, izvršite prema stvarnom opterećenju stvarnog radnog stanja.
 

 

2. Metoda proračuna
 

Trenutno, proračun dizalica čeličana usvaja metodu dozvoljenog naprezanja, to jest, granica popuštanja materijala koristi se u proračunu čvrstoće, stabilno kritično naprezanje se koristi u proračunu stabilnosti, a granica čvrstoće na zamor se dijeli sa određeni faktor sigurnosti u proračunu čvrstoće zamora. Osim toga, dobivaju se dopuštena naprezanja za čvrstoću, stabilnost i čvrstoću na zamor. Proračunata naprezanja konstruktivnih elemenata ne smiju prelaziti njihove odgovarajuće dopuštene vrijednosti.
 

Koraci proračuna metode dozvoljenog naprezanja su: odrediti izračunato naprezanje prema odgovarajućem izračunatom opterećenju, odrediti granicu čvrstoće prema mehaničkim svojstvima upotrijebljenih materijala, a zatim ih usporediti tako da omjer granice čvrstoće i izračunate napon je jednak ili veći od sigurnosnog faktora.
 

 

3. Faktor sigurnosti
 

Osnovni uslov za proračun čvrstoće i zamora je da proračunski napon opasnog presjeka dijela ne smije biti veći od dozvoljenog naprezanja, odnosno višestruko manji od krajnjeg naprezanja materijala, a taj višekratnik je sigurnosni faktor.
 

Izbor sigurnosnog faktora ne samo da bi trebao osigurati sigurnost, pouzdanost i izdržljivost, već i u potpunosti iskoristiti materijale za postizanje napredne tehnologije i razumne ekonomije.
 

Tamo gdje bi oštećenje bilo kojeg dijela čeličane dizalice moglo uzrokovati pad predmeta, krak, prevrtanje rotirajućih dijelova, prevrtanje dizalice ili jak udar kada se dizalica zaustavi ili susjedni kran, takvi dijelovi mora imati veći faktor sigurnosti; kada su neki dijelovi dizalice oštećeni i samo zaustavljaju rad dizalice, faktor sigurnosti može biti niži.
 

Niže vrijednosti se mogu koristiti za otkovke i valjane dijelove; veće vrijednosti treba koristiti za odljevke.
 

(1) Faktor sigurnosti izračunat za metalne konstrukcije.
 

Zametalurgija i metalni konstrukcijski dijelovi dizalicakoji se koriste u livnicama, treba izračunati čvrstoću, krutost i stabilnost, a plastičnost materijala uglavnom se ne uzima u obzir. Zamor se provjerava za komponente sa radnim nivoima A6, A7 i A8.
 

(2) Faktor sigurnosti za proračun dijelova.
 

Proračun čvrstoće dijelova uključuje proračun statičke čvrstoće i proračun vijeka trajanja.
 

Proračun statičke čvrstoće uključuje kontrolni proračun krtog loma i plastične deformacije dijelova; Proračun vijeka trajanja uključuje proračun zamorne čvrstoće dijelova i proračun otpornosti na habanje pokrivenosti klizećih dijelova trenja.
 

Proračunsko naprezanje opasne tačke izračunava se uobičajenom metodom mehanike materijala, a kompozitni napon se sintetizira prema odgovarajućoj teoriji čvrstoće.
 

Napomena: Za posebno važnu metalurgiju kao što je transport rastopljenog metala i opasnih materija, faktor sigurnosti dizalica za livenje treba na odgovarajući način povećati.