Разумны і надзейны разлік нагрузкі на колы крана: павысьце бяспеку, павысьце прадукцыйнасць і спакой

Разлік нагрузкі на колы крана з'яўляецца ключавым этапам у працэсе праектавання і выбару крана. Дакладны разлік нагрузкі не толькі непасрэдна ўплывае на бяспеку і надзейнасць крана, але і звязаны з тэрмінам службы абсталявання і выдаткамі на тэхнічнае абслугоўванне. На практыцы нагрузка на колы ствараецца сукупным уздзеяннем уласнай вагі крана, вагі падыманага грузу, дынамічных нагрузак і фактараў навакольнага асяроддзя. Такім чынам, для дакладнага разліку нагрузкі неабходна ўлічваць канструктыўную форму крана, умовы працы і рэжым эксплуатацыі, а таксама іншыя фактары, каб забяспечыць бяспечную і стабільную працу колаў у розных умовах працы.

Разлік нагрузкі на кола крана 

Нагрузка, якая нясецца на колы крана, не мае нічога агульнага з нагрузкай прываднай сістэмы хадавога механізму і можа быць атрымана непасрэдна ў адпаведнасці з умовамі раўнавагі знешняй нагрузкі крана. Нагрузка на кола маставога крана ўключае максімальную нагрузку на кола і мінімальную нагрузку на кола. Максімальная нагрузка на кола маставога крана - гэта нагрузка на кола вялікага кола, калі цалкам загружаная каляска знаходзіцца блізка да гранічнага становішча канцавой бэлькі, а мінімальная нагрузка на кола - гэта нагрузка на кола вялікага кола аднаго канца пралёта, калі каляска разгружана ў сярэдзіне пралёта.

Максімальная нагрузка на кола (поўная нагрузка) = (G-G1)/n + (Q+G1)*(L-L1)/n*L 

Мінімальная нагрузка на кола (без нагрузкі) = (G-G1)/n + G1*L1/n*L 

• G = агульная вага крана (уключаючы каляску) (T) 
• G1 = вага каляскі (Т) 
• Q = намінальная грузападымальнасць (Т) 
• L = пралёт у м 
• n = колькасць колаў на кране 
• L1 = мінімальная адлегласць (у T) ад цэнтральнай лініі крука да цэнтральнай лініі Мінімальная адлегласць ад цэнтральнай лініі крука да цэнтральнай лініі канцавой бэлькі (м) 

Выбар і праверка кранавых колаў 

Як выбраць колы ў залежнасці ад нагрузкі крана і як праверыць, ці могуць колы несці груз 

1. Вызначэнне разліковай нагрузкі на стомленасць колаў: 

Разліковая нагрузка на стомленасць колаў PC можа быць вызначана максімальным і мінімальным ціскам на колы крана, а формула для разліку PC наступная:

• PC — разліковая нагрузка на стомленасць кола (Н); 
• П_макс — максімальны ціск на кола (Н) пры нармальнай працы крана; 
• П_мін — мінімальны ціск на кола (Н) пры нармальнай працы крана; 
• Пры вызначэнні P_макс і П_мін, каэфіцыенты дынамічнай нагрузкі і каэфіцыенты ўдару пад'ёмных і эксплуатацыйных механізмаў прымаюцца роўнымі 1. 

Для маставога крана, калі кран-каляска працуе з намінальнай нагрузкай у гранічным становішчы з аднаго боку, ціск на вялікае кола паблізу боку каляскі складае P._макс; ціск вялікага кола на ненагружаным баку, далёкім ад боку каляскі, роўны P_мінДля маставога крана, калі намінальная нагрузка каляскі крана дасягае гранічнага становішча з аднаго боку, ціск на кола каля боку каляскі складае P._максціск на кола, якое не нагружаецца, ад боку каляскі, роўна P_міндля страловых кранаў ціск кола пад стралой максімальнай амплітуды поўнай нагрузкі складае P_макс; а ціск кола пад стралой мінімальнай амплітуды ваганняў без нагрузкі складае P_мін.

2. Разлік трываласці кантакту калёсаў:

2.1 Дапушчальны ціск на кола для кантакту з лініяй:

П_с≤K₁×D×L×C₁×С₂

• П_С —- разліковая нагрузка на стомленасць кола (Н); 
• К₁ —– дапушчальная пастаянная напружанасць кантакту ў лініі (Н/мм2), звязаная з матэрыялам, выбраная згодна з Табліцай 1; 
• D —– дыяметр кола (мм); 
• L—— эфектыўная даўжыня кантакту кола і гусеніцы; 
• С₁—– каэфіцыент хуткасці, выбраны згодна з Табліцай 2; 
• С₂—– каэфіцыент працоўнага ўзроўню, выбраны згодна з Табліцай 3;

Табліца разліковых каэфіцыентаў (табліца 1):

Заўвагі:

1. σ_б гэта трываласць матэрыялу на разрыў (Н/мм²);

2. Сталёвыя колы, як правіла, павінны падвяргацца тэрмічнай апрацоўцы, рэкамендуемая цвёрдасць пратэктара HB=300~380, а глыбіня загартоўвальнага пласта — 15~20 мм. Пры вызначэнні дапушчальнага значэння σ_б бярэцца, калі матэрыял не падвяргаўся тэрмічнай апрацоўцы;

3. Калі матэрыял колы прымае пластычны чыгун; σ_б.≥500 Н/мм² матэрыял, К₁, К₂ значэнне выбіраецца ў адпаведнасці з σ_б.=500 Н/мм².

Табліца разліковых каэфіцыентаў (табліца 2):

Табліца разліковых каэфіцыентаў (табліца 3):

2.2 Дапушчальны ціск на кола для кропкавага кантакту:

• П_С —- разліковая нагрузка на стомленасць кола (Н); 
• К₂ —– дапушчальнае кропкавае кантактнае напружанне, звязанае з матэрыялам (Н/мм2), выбранае ў адпаведнасці з Табліцай 1; 
• R —– радыус крывізны, прымаюць радыус крывізны кола і радыус крывізны каляіны большага значэння (мм); 
• M —— верхняй паверхняй рэек і радыусам крывізны кола ў адпаведнасці з выбраным суадносінамі (r/R) у адпаведнасці з Табліцай 4; 
• С₁ —– Каэфіцыент хуткасці, выбраны згодна з Табліцай 3; 
• С₂ —– каэфіцыент працоўнага ўзроўню, выбраны згодна з Табліцай 4;

Табліца разліковых каэфіцыентаў (табліца 4):

Заўвагі:

1. Значэнні m вылічваюцца шляхам інтэрпаляцыі, калі r/R — гэта нейкае іншае значэнне;

2. r — малое значэнне радыуса крывізны кантактнай паверхні

Вышэйпаказаныя разлікі можна выкарыстоўваць для праверкі колаў з зададзенымі дыяметрамі, каб вызначыць эфектыўную максімальную грузападымальнасць колаў і абгрунтаванасць памераў (дыяметр колаў, памеры колаў і прылягання да каляіны і г.д.).

Табліца максімальна дапушчальнага ціску на колы для колавых пар буйных транспартных сродкаў:

Табліца максімальна дапушчальнага ціску на колы для пар колаў каляскі:

Заўвага: Значэнне ў табліцы разлічана ў залежнасці ад матэрыялу кола: ZG310-570, HB320; калі матэрыял кола — ZG50MnMo, вось кола — 45, HB = 228 ~ 255, максімальна дапушчальны ціск на кола можна павялічыць на 20%; 

Q – грузападымальнасць крана; 

G — уласная грузападымальнасць крана.

Разлік нагрузкі на кола крана — гэта асноўная праца для забеспячэння бяспекі, стабільнасці і даўгавечнасці крана. Дакладны разлік нагрузкі на кола дазваляе аптымізаваць канструкцыю крана, выбраць адпаведныя матэрыялы і вытворчы працэс, тым самым паляпшаючы агульную прадукцыйнасць абсталявання. У цэлым, разлік нагрузкі на кола крана — гэта складаны, але жыццёва важны праект, які павінен быць рэалізаваны шляхам дбайнага аналізу і разліку.

Схаваныя небяспекі колаў крана, якія не адпавядаюць стандарту 

Колы крана, якія не адпавядаюць стандарту, будуць мець сур'ёзны ўплыў на прадукцыйнасць, бяспеку і працягласць выкарыстання абсталявання, што праяўляецца ў наступных аспектах: 

1. Павышаная рызыка для бяспекі

• Паломка або адмова кола: калі матэрыял кола не адпавядае стандарту, яно можа не вытрымаць нармальную нагрузку крана і схільнае да паломкі або сур'ёзнага зносу. Гэта непасрэдна пагражае бяспецы аператара, асабліва пры высокай нагрузцы або хуткай працы, што можа прывесці да няшчасных выпадкаў.
• Зрушэнне або сыход пуцей: няякасныя колы могуць прывесці да дрэннага кантакту паміж коламі і пуцямі, што прывядзе да зрушэння або сходу крана з рэек, што павялічыць рызыку аварый.

2. Павышаны знос і пашкоджанні

• Нераўнамерны знос: калі якасць колаў не адпавядае стандарту, на іх паверхнях могуць быць дэфекты, такія як нераўнамерная цвёрдасць або нераўнамерная структура, што прыводзіць да нераўнамернага зносу. Гэты нераўнамерны знос паскарае пашкоджанне колаў і гусеніц і павялічвае выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне.
• Празмерны знос: няякасныя колы могуць занадта хутка зношвацца пры працяглым выкарыстанні, што прывядзе да змены памераў колаў і паўплывае на стабільнасць і дакладнасць працы крана.

3. Уплыў на эксплуатацыйныя паказчыкі

• Дысбаланс і вібрацыя: колы няякаснай якасці могуць прывесці да няроўнага руху крана, ствараючы празмерную вібрацыю і шум, што ўплывае на эфектыўнасць і камфорт працы. Працяглая вібрацыя таксама можа пашкодзіць іншыя механічныя кампаненты (напрыклад, падшыпнікі, рухавікі і г.д.).
• Няроўнае размеркаванне нагрузкі: праблемы з якасцю колаў могуць прывесці да няроўнага размеркавання нагрузкі, асабліва на кранах з некалькімі канфігурацыямі колаў. Гэта паўплывае на грузападымальнасць і эфектыўнасць працы абсталявання, у выніку чаго кран не зможа працаваць эфектыўна і стабільна.

4. Скарачэнне тэрміну службы абсталявання

• Заўчаснае старэнне і паломкі: Нестандартныя матэрыялы і канструкцыі колаў могуць зрабіць іх больш успрымальнымі да стомленасці, карозіі і іншых пашкоджанняў, тым самым скарачаючы агульны тэрмін службы крана. Адпаведна павялічыцца частата замены колаў, што прывядзе да дадатковых выдаткаў на тэхнічнае абслугоўванне.
• Паскарэнне зносу іншых кампанентаў: няякасныя колы могуць прывесці да заўчаснага зносу іншых важных кампанентаў крана (напрыклад, сістэмы прывада, рэйкавай сістэмы, крукоў і г.д.), што павялічыць складанасць і кошт тэхнічнага абслугоўвання.

5. Павелічэнне выдаткаў на тэхнічнае абслугоўванне і эксплуатацыю

• Часты рамонт: няякасныя колы прывядуць да таго, што абсталяванне будзе патрабаваць больш частага рамонту, замены або каліброўкі, што не толькі павялічвае эксплуатацыйныя выдаткі, але і можа прывесці да павелічэння часу прастою абсталявання, што ўплывае на прадукцыйнасць.
• Ранняя замена: колы нізкай якасці могуць не вытрымліваць высокіх нагрузак у доўгатэрміновай перспектыве, што прыводзіць да неабходнасці ранняй замены, павелічэння выдаткаў на тэхнічнае абслугоўванне і замену дэталяў.

6. Уплыў на агульную стабільнасць сістэмы

• Пашкоджанне сістэмы перадачы: праблемы з якасцю колаў могуць прывесці да няправільнай працы сістэмы перадачы, напрыклад, да заўчаснага зносу або пашкоджання рухавіка, рэдуктара і іншых кампанентаў, што паўплывае на стабільнасць і працаздольнасць усёй сістэмы крана.
• Пашкоджанне пуцейнай сістэмы: уздзеянне няякасных колаў на пуцевую сістэму можа прывесці да пашкоджання або дэфармацыі пуцей, што, у сваю чаргу, уплывае на ўстойлівасць абсталявання і можа запатрабаваць больш частага рамонту і замены пуцей.

Прафілактычныя меры:

• Строгі кантроль якасці: Забяспечце адпаведнасць матэрыялаў колаў і вытворчых працэсаў галіновым стандартам, выбірайце надзейных пастаўшчыкоў якасці і праводзьце падрабязныя праверкі і выпрабаванні.
• Рэгулярны агляд і тэхнічнае абслугоўванне: рэгулярна правярайце колы крана, каб своечасова выявіць патэнцыйны знос і расколіны для неабходнага тэхнічнага абслугоўвання і замены.
• Разумная канструкцыя і выбар: выбірайце колы з адпаведнымі характарыстыкамі ў адпаведнасці з умовамі працы крана, каб пераканацца, што яны могуць вытрымліваць чаканую нагрузку і працоўнае асяроддзе.

крышталь

Эксперт па вытворчасці кранаў

Дзякуючы 8-гадоваму вопыту ў наладцы пад'ёмнага абсталявання, мы дапамаглі больш чым 10 000 кліентам з іх перадпродажнымі пытаннямі і праблемамі, калі ў вас ёсць якія-небудзь адпаведныя патрэбы, калі ласка, не саромейцеся звяртацца да мяне!

WhatsApp: +86 199 1373 9708

электронная пошта: krystalli@kscranegroup.com