7. Розрахунок стійкості крану-маніпулятора.

7.1. Вантажна стійкість.

7.1.1. Перший розрахунковий випадок.

Кран - маніпулятор в робочому стані спирається на гідродомкрати чотирьох виносних опор і не пересувається з вантажем. Наявність стежачої системи за забезпеченням горизонтальності розташування порталу крану виключає вплив нахилу підкранової основи до горизонту. Стріла крану розташована перпендикулярно до ребра перекидання, знаходиться на вильоті 21 метр з вантажем 36 тонн = 360000 Н. Вказаний виліт і вага вантажу створюють найбільший перевертаючий момент.

Р озрахункова схема приведена на малюнку 7.1. Вантажна стійкість розраховується відносно ребра «А».

Малюнок 7.1. - Розрахункова схема вантажної стійкості(перший випадок)

Коефіцієнт_, вантажній стійкості визначається по формулі:

де: GК=1720000 Н - вага крану;

G=160000 Н - вага вантажу;

Q=16000 кг - вантажопідйомність крану;

L=25 м - найбільший виліт при вказаній вантажопідйомності;

l/2=4,75 м - відстань від центру тяжіння крану до ребра перекидання;

H=12 м; H1=16.5 м; H2=4 м - плечі сил;

N=12 про/мін - частота обертання крану на максимальному вильоті і граничній вантажопідйомності;

V1=1 м/с - швидкість підйому(опускання) вантажу вагою 16 тонн;

t1=2.5 c - час пуску(гальмування) механізму підйому;

t3=2, з - час пуску(гальмування) механізму зміни вильоту;

V'1=1 м/с і V''3=1 м/с - швидкості горизонтального і вертикального переміщення вантажу;

Pb1=Sk*p=194*250=48500 Н - вітрове навантаження на кран в робочому стані;

Sk=194 м² - навітряна площа крану;

р=250 па - динамічний тиск вітру;

Pb2=S2*p=40*250=10000 Н - вітрове навантаження на вантаж із захватним пристосуванням;

S2=40 м²- навітряна площа контейнера і захоплення;

і - маса стріловидного пристрою з устаткуванням, приведена до точки підвісу вантажу. Враховуючи, що виліт стріли є встановленим рухом, а зміна кута нахилу хобота не поєднується з вильотом, значення _ і _ прийняті як для прямої стріли:

==/3=18000/3=6000 кг;

де _- маса передньої частини стріли з хоботом;

>1.15.

7.1.2. Другий розрахунковий випадок.

За умов розглянутого першого випадку вантажної стійкості крану, але при стрілі, розташованій під кутом 45° до ребра перекидання перевіряється запас стійкості крану з урахуванням дотичної сили інерції FИ.К. і відцентрової сили FИ.Ц. при гальмуванні або пуску механізму обертання крану.

Розрахункова схема приведена на малюнку 10.1.2.

Малюнок 7.2. - Розрахункова схема вантажної стійкості крану (другий випадок).

Коефіцієнт , запасу стійкості визначається по формулі:

де t4=5 з - час пуску (гальмування) механізму обертання поворотної платформи;

Інші позначення приведені вище, при розгляді першого розрахункового випадку вантажної стійкості.

> 1,5

7.1.3. Третій розрахунковий випадок.

Розрахункова схема відповідає малюнку 10.1.1. Коефіцієнт , вантажній стійкості визначається за відсутності дії сил інерції і вітру :

>1.4

7.1.4. Вантажна стійкість крану при пересуванні з вантажем.

Під час пересування крану з вантажем усі інші механізми заблоковані і не можуть включитися в роботу. До початку пересування стріла з підвішеним вантажем встановлюється перпендикулярно шляхи руху. При пересуванні крану з вантажем із стрілою, розташованою уздовж шляху пересування свідомо не забезпечується стійкість крану незалежно від вильоту стріли, оскільки при пересуванні розрахункова опорна база ходових візків складе чотири метри.

Розрахункова схема приведена на малюнку 7.3.

За приведеною розрахунковою схемою стійкість крану перевіряється відносно

ребра «С».

Утримуючий момент, що створюється вагою крану і вантажу зменшується від впливу нахилу території

Перевертаючий момент у бік пересування створюється вітровим навантаженням робочого стану і дією сил інерції, що виникають при русі крану.

Коефіцієнт _запасу стійкості при пересуванні визначається по формулі:

Малюнок 7.3. - Розрахункова схема вантажної стійкості крану при пересуванні з вантажем.

Де α=3° - Кут нахилу підкранової основи до горизонту;

V2=0,5 м/с - швидкість пересування крану;

t2=1 з - час пуску(гальмування) механізму пересування;

mК=172000 кг - маса крану;

Інші позначення приведені у вище розглянутих випадках.

>1,15