Intelligente und zuverlässige Berechnung der Kranradlast: Schaffen Sie Sicherheit, steigern Sie die Leistung und gewinnen Sie Seelenfrieden

Datum: 25. Juni 2025

Inhaltsverzeichnis

Die Berechnung der Kranradlast ist ein wichtiger Schritt bei der Konstruktion und Auswahl eines Krans. Eine genaue Lastberechnung wirkt sich nicht nur direkt auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Krans aus, sondern beeinflusst auch dessen Lebensdauer und die Wartungskosten. In der Praxis ergibt sich die Radlast aus dem kombinierten Einfluss des Eigengewichts des Krans, des Gewichts der gehobenen Ladung, dynamischer Lasten und Umweltfaktoren. Für eine genaue Lastberechnung müssen daher die Krankonstruktion, die Arbeitsbedingungen und die Betriebsart sowie weitere Faktoren berücksichtigt werden, um einen sicheren und stabilen Lauf der Räder unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

Berechnung der Kranradlastberechnung

Die von den Kranrädern getragene Last hat nichts mit der Last des Antriebssystems des Laufmechanismus zu tun und kann direkt anhand der Gleichgewichtsbedingungen der externen Last des Krans ermittelt werden. Die Radlast eines Laufkrans umfasst die maximale und die minimale Radlast. Die maximale Radlast eines Laufkrans ist die Radlast des großen Rades, wenn sich die voll beladene Laufkatze nahe der Endposition des Endträgers befindet, und die minimale Radlast ist die Radlast des großen Rades des großen Rades an einem Ende der Spannweite, wenn die Laufkatze in der Mitte der Spannweite entladen wird.

Maximale Radlast (Volllast) = (G-G1)/n + (Q+G1)*(L-L1)/n*L

Minimale Radlast (ohne Last) = (G-G1)/n + G1*L1/n*L

G = Gesamtgewicht des Krans (einschließlich Laufkatze) (T)
G1 = Gewicht des Wagens (T)
Q = Nennhubkapazität (T)
L = Spannweite in m
n = Anzahl der Räder am Kran
L1 = Mindestabstand (in T) von der Mittellinie des Hakens zur Mittellinie des Mindestabstands von der Mittellinie des Hakens zur Mittellinie des Endträgers (m)

Auswahl und Überprüfung von Kranrädern

Wie wählt man Räder entsprechend der Kranlast aus und wie überprüft man, ob die Räder tragen können

1. Ermittlung der Ermüdungsberechnungslast von Rädern:

Die Ermüdungsberechnungslast PC der Räder kann anhand des maximalen und minimalen Raddrucks des Krans bestimmt werden. Die Formel zur Berechnung von PC lautet wie folgt:

PC – Berechnungslast für die Radermüdung (N);
P_max — maximaler Raddruck (N) bei normalem Kranbetrieb;
P_Mindest — Mindestraddruck (N) bei normalem Kranbetrieb;
Bei der Bestimmung von P_max und P_Mindestwerden die dynamischen Lastkoeffizienten und Stoßkoeffizienten der Hebe- und Betriebsmechanismen mit 1 angenommen.

Bei einem Brückenkran beträgt der Raddruck in der Nähe der Laufkatzenseite P, wenn der Laufkatzenkran mit seiner Nennlast bis zur Endlage auf einer Seite fährt._max; der große Raddruck auf der unbelasteten Seite, die weit von der Wagenseite entfernt ist, ist P_Mindest. Bei einem Laufkran beträgt der Druck des Rades in der Nähe der Laufkatzenseite P, wenn die Nennlast des Laufkatzenkrans bis zur Endposition einer Seite läuft_max; der Druck des von der Wagenseite weg entlasteten Rades ist P_Mindest. bei Schwenkkränen ist der Druck des Rades unter dem Ausleger der maximalen Amplitude der Volllast P_max; und der Druck des Rades unter dem Ausleger der minimalen Amplitude der Leerlaufdrehzahl ist P_Mindest.

2. Berechnung der Radlaufflächenkontaktstärke:

2.1 Zulässiger Raddruck bei Linienkontakt:

P_C≤K₁×T×L×C₁×C₂

P_C — Berechnungslast für die Radermüdung (N);
K₁ —– zulässige Linienkontaktspannungskonstante (N/mm2) bezogen auf das Material, ausgewählt gemäß Tabelle 1;
D —– Raddurchmesser (mm);
L – effektive Kontaktlänge zwischen Rad und Schiene;
C₁—– Geschwindigkeitskoeffizient, ausgewählt gemäß Tabelle 2;
C₂—– Arbeitsniveaukoeffizient, ausgewählt gemäß Tabelle 3;

Liste der Berechnungsfaktoren (Tabelle 1):

σ_B	K₁	K₂
500	3.8	0.053
600	5.6	0.1
650	6.0	0.132
700	6.8	0.181
800	7.2	0.245

Koeffiziententabelle zur Berechnung der Radlaufflächenkontaktstärke 1

Anmerkungen:

1. σ_Bist die Zugfestigkeit des Materials (N/mm).²);

2. Stahlräder sollten grundsätzlich wärmebehandelt werden. Die empfohlene Laufflächenhärte beträgt HB = 300–380 und die Tiefe der Härteschicht beträgt 15–20 mm. Bei der Bestimmung des zulässigen Wertes wird σ_B wird verwendet, wenn das Material nicht wärmebehandelt ist;

3. Wenn das Radmaterial aus Sphäroguss besteht; σ_B.≥500N/mm² Material, K₁, K₂ Der Wert wird entsprechend σ ausgewählt_B.=500N/mm².

Liste der Berechnungsfaktoren (Tabelle 2):

Drehzahl	C₁	Drehzahl	C₁	Drehzahl	C₁
Mindest^-1	C₁	Mindest^-1	C₁	Mindest^-1	C₁
200	0.66	50	0.94	16	1.09
160	0.72	45	0.96	14	1.1
125	0.77	40	0.97	12.5	1.11
112	0.79	35.5	0.99	11.2	1.12
100	0.82	31.5	1.00	10	1.13
90	0.84	28	1.02	8	1.14
80	0.87	25	1.03	6.3	1.15
71	0.89	22.4	1.04	5.6	1.16
63	0.91	20	1.06	5	1.17
56	0.92	18	1.07

Koeffiziententabelle zur Berechnung der Radlaufflächenkontaktfestigkeit 2

Liste der Berechnungsfaktoren (Tabelle 3):

Arbeitsebene der Betriebsorganisation	C₂
M1~M3	1.25
M4	1.12
BMW M5	1.00
M6	0.9
M7, M8	0.8

Koeffiziententabelle zur Berechnung der Radlaufflächenkontaktfestigkeit 3

2.2 Zulässiger Raddruck bei Punktkontakt:

P_C— Berechnungslast für die Radermüdung (N);
K₂—– materialbezogene zulässige Punktkontaktspannungskonstante (N/mm2), ausgewählt gemäß Tabelle 1;
R —– Krümmungsradius, nehmen Sie den Krümmungsradius des Rades und den Krümmungsradius der Spur mit dem größeren Wert (mm);
M —— durch die Oberseite der Gleise und den Krümmungsradius des Rades das Verhältnis (r/R), entsprechend der Tabelle 4 gewählt;
C₁—– Geschwindigkeitskoeffizient, ausgewählt gemäß Tabelle 3;
C₂—– Arbeitsniveaukoeffizient, ausgewählt gemäß Tabelle 4;

Liste der Berechnungsfaktoren (Tabelle 4):

r/R	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4	0.3
m	0.388	0.400	0.420	0.440	0.468	0.490	0.536	0.600

Koeffiziententabelle zur Berechnung der Radlaufflächenkontaktfestigkeit 4

Anmerkungen:

1. m-Werte werden durch Interpolation berechnet, wenn r/R ein anderer Wert ist;

2. r ist der kleine Wert des Krümmungsradius der Kontaktfläche

Die obigen Berechnungen können zur Überprüfung der Verifizierung von Rädern mit festgelegten Durchmessern verwendet werden, um die tatsächliche maximale Tragfähigkeit der Räder und die Angemessenheit der Abmessungen (Raddurchmesser, Abmessungen der Räder und der Spurpassung usw.) zu bestimmen.

Tabelle mit maximal zulässigem Raddruck für Radsätze großer Fahrzeuge:

Raddurchmesser/mm	Schienenmodell	Arbeitsebene	Laufgeschwindigkeit/(m/min)
			Q/C
			＜60			60~90			＞90~180
			1.1	0.5	0.15	1.1	0.5	0.15	1.1	0.5	0.15
500	P38	M1~M3	20.6	19.7	18	18.7	17.9	16.4	17.2	16.4	15
		M4, M5	17.2	16.4	15	15.6	15	13.7	14.4	13.7	12.5
		M6, M7	14.7	14.1	12.9	13.4	12.8	11.7	12.3	11.7	10.7
		M8	12.9	12.3	11.3	11.7	11.2	10.3	10.7	10.3	9.4
	QU70	M1~M3	26	24.3	22.7	23.6	22.6	20.6	21.7	20.7	19
		M4, M5	21.7	20.7	19	19.7	18.9	17.2	18.1	17.3	15.9
		M6, M7	18.6	17.7	16.2	16.9	16.2	14.7	15.5	14.8	13.6
		M8	16.3	15.5	14.2	14.8	14.1	12.9	13.6	12.9	11.6
600	P38P43	M1~M3	24.6	23.5	21.5	22.4	21.4	19.5	20.6	19.6	18
		M4, M5	20.6	19.6	18	19.7	17.8	16.3	17.2	16.4	15
		M6, M7	17.6	16.8	15.4	16	15.3	14	14.7	14	12.9
		M8	15.4	14.7	13.4	14	13.4	12.2	12.9	12.3	11.3
	QU70	M1~M3	32	30.5	27.9	29.2	27.8	25.4	26.7	25.5	23.3
		M4, M5	26.7	25.5	23.3	24.4	23.2	21.2	22.3	21.3	19.4
		M6, M7	22.9	21.8	19.9	20.9	19.9	18.1	19.1	18.2	16.7
		M8	20	19.1	17.4	18.3	17.4	15.8	16.7	15.9	14.0
700	P43	M1~M3	28	26.8	24.5	25.5	24.4	22.3	23.4	22.4	20.4
		M4, M5	23.4	22.4	20.4	21.3	20.4	18.6	19.5	18.7	17
		M6, M7	20	19.2	17.5	18.3	17.4	15.9	16.7	16	14.6
		M8	17.5	16.7	15.3	15.9	15.2	13.9	14.6	14	12.7
	QU70	M1~M3	38.6	36.8	33.6	35.2	33.5	30.6	32.2	30.7	28
		M4, M5	32.2	30.726	28	29.4	28	25.6	26.9	25.6	23.4
		M6, M7	27.6	3	24	25.2	24	21.9	23	22	20
		M8	24.2	23	21	22	21	19.1	20.1	19.2	17.5
800	QU70	M1~M3	43.7	41.7	38.1	39.8	38	34.7	36.4	34.8	31.8
		M4, M5	36.4	34.8	31.8	33.2	31.7	29	30.4	29	26.6
		M6, M7	31.2	29.8	27.2	28.4	27.2	24.8	26	24.9	22.7
		M8	27.3	26.1	23.8	24.9	23.8	21.7	22.8	21.8	19.8
900	QU80	M1~M3	50.5	48.1	44	46	43.7	40	42.2	40.2	36.8
		M4, M5	42.4	40.2	36.8	38.4	36.5	33.4	35.2	33.6	30.7
		M6, M7	36.1	34.4	31.5	32.9	31.2	28.6	30.2	28.8	26.3
		M8	31.6	30.1	27.5	28.8	27.3	25	26.4	25.1	23

Tabelle der maximal zulässigen Raddrücke für Radsätze großer Fahrzeuge

Tabelle mit maximal zulässigem Raddruck für Laufkatzen-Radsätze:

Raddurchmesser/mm	Schienenmodell	Arbeitsebene	Laufgeschwindigkeit/(m/min)
			Q/C
			＜60		60~90		＞90~180		＞180
			≥1,6	0.9	≥1,6	0.9	≥1,6	0.9	≥1,6	0.9
250	Platz 11	M1~M3	3.3	3.09	2.91	2.81	2.67	2.58	2.46	2.34
		M4, M5	2.67	2.58	2.43	2.34	2.23	2.15	2.5	1.98
		M6, M7	2.38	2.51	2.08	2.01	1.91	1.84	1.76	1.7
		M8	2	1.93	1.82	1.76	1.67	1.61	1.54	1.48
350	P18	M1~M3	4.18	4.03	3.8	3.66	3.49	3.36	3.22	3.1
		M4, M5	3.49	3.36	3.17	3.06	2.91	2.8	2.68	2.59
		M6, M7	2.99	2.88	2.72	2.62	2.5	2.4	3.2	2.22
		M8	2.61	2.52	2.38	2.29	2.18	2.1	2.01	1.94
	P24	M1~M3	14.1	13.5	12.8	12.3	11.8	11.3	10.9	10.4
		M4, M5	11.8	11.3	10.7	10.3	9.85	9.45	9.1	8.7
		M6, M7	10.1	9.65	9.15	8.8	8.45	8.1	7.8	7.45
		M8	8.8	8.45	8	7.7	7.4	7.06	6.8	6.5
400	P38	M1~M3	16	15.4	14.6	14	13.4	12.8	12.3	11.85
		M4, M5	13.4	15.8	12.2	11.7	11.2	10.7	10.3	9.9
		M6, M7	11.4	11	10.4	10	9.6	9.15	8.8	8.5
		M8	10	9.6	9.15	8.75	8.4	8	7.7	7.4
500	P43	M1~M3	19.8	19.1	18	17.4	16.5	15.9	15.2	14.7
		M4, M5	16.5	15.9	15	14.5	13.8	13.3	12.7	12.25
		M6, M7	14.15	13.7	12.9	12.45	11.8	11.4	10.9	10.5
		M8	12.4	11.9	11.25	10.9	10.3	9.95	9.5	9.2

Tabelle mit maximal zulässigem Raddruck für Laufkatzen-Radsätze

Hinweis: Dieser Tabellenwert wird entsprechend dem Radmaterial berechnet: ZG310-570, HB320; wenn das Radmaterial mit ZG50MnMo, Radachse mit 45, HB = 228 ~ 255 ist, kann der maximal zulässige Raddruck um 20% erhöht werden;

Q – Krantragfähigkeit;

G — Eigengewicht des Krans.

Die Berechnung der Kranradlast ist die grundlegende Arbeit zur Gewährleistung der Kransicherheit, Stabilität und Langlebigkeit. Durch die genaue Berechnung der Radlast kann die Krankonstruktion optimiert und die geeigneten Materialien und Herstellungsverfahren ausgewählt werden, um die Gesamtleistung der Anlage zu verbessern. Insgesamt ist die Berechnung der Kranradlast ein komplexes, aber wichtiges Projekt, das durch gründliche Analyse und Berechnung realisiert werden muss.

Versteckte Gefahren durch Kranräder, die nicht der Norm entsprechen

Kranräder, die nicht den Standards entsprechen, haben schwerwiegende Auswirkungen auf die Leistung, Sicherheit und langfristige Nutzung der Ausrüstung, was sich in den folgenden Aspekten äußert:

1. Erhöhte Sicherheitsrisiken

Radbruch oder -ausfall: Wenn das Radmaterial nicht dem Standard entspricht, hält es der normalen Belastung des Krans möglicherweise nicht stand und neigt zu Brüchen oder starkem Verschleiß. Dies gefährdet die Sicherheit des Bedieners unmittelbar, insbesondere bei hoher Belastung oder schnellem Betrieb, was zu Unfällen führen kann.
Durchbiegung oder Entgleisung der Gleise: Räder minderer Qualität können zu einem schlechten Kontakt zwischen den Rädern und den Gleisen führen, wodurch der Kran durchbiegt oder entgleist, was wiederum das Unfallrisiko erhöht.

2. Erhöhter Verschleiß und Schäden

Ungleichmäßiger Verschleiß: Entspricht die Qualität der Räder nicht den Standards, können Oberflächenfehler wie ungleichmäßige Härte oder Struktur zu ungleichmäßigem Verschleiß führen. Dieser ungleichmäßige Verschleiß beschleunigt Rad- und Schienenschäden und erhöht die Wartungskosten.
Übermäßiger Verschleiß: Minderwertige Räder können bei längerem Gebrauch zu schnell verschleißen, was zu Veränderungen der Radabmessungen führt und die Stabilität und Betriebsgenauigkeit des Krans beeinträchtigt.

3. Auswirkungen auf die Betriebsleistung

Unwucht und Vibrationen: Räder minderer Qualität können zu einem ungleichmäßigen Lauf des Krans führen, was zu übermäßigen Vibrationen und Lärm führt und die Betriebseffizienz und den Komfort beeinträchtigt. Dauerhafte Vibrationen können auch andere mechanische Komponenten (z. B. Lager, Motoren usw.) beschädigen.
Ungleichmäßige Lastverteilung: Qualitätsprobleme mit den Rädern können zu einer ungleichmäßigen Lastverteilung führen, insbesondere bei Kränen mit mehreren Radkonfigurationen. Dies beeinträchtigt die Tragfähigkeit und die Arbeitseffizienz der Anlage, was dazu führt, dass der Kran nicht effizient und stabil arbeiten kann.

4. Verkürzung der Lebensdauer der Geräte

Vorzeitige Alterung und Ausfall: Minderwertige Radmaterialien und -konstruktionen können zu Ermüdung, Korrosion und anderen Schäden führen und so die Gesamtlebensdauer des Krans verkürzen. Die Radwechselhäufigkeit erhöht sich entsprechend, was zu zusätzlichen Wartungskosten führt.
Beschleunigter Verschleiß anderer Komponenten: Minderwertige Räder können zu vorzeitigem Verschleiß anderer wichtiger Krankomponenten (z. B. Antriebssystem, Schienensystem, Haken usw.) führen, was den Aufwand und die Kosten der Wartung erhöht.

5. Erhöhte Wartungs- und Betriebskosten

Häufige Reparaturen: Räder minderer Qualität führen dazu, dass die Ausrüstung häufiger repariert, ausgetauscht oder kalibriert werden muss. Dies erhöht nicht nur die Betriebskosten, sondern kann auch zu längeren Ausfallzeiten der Ausrüstung und somit zu Produktivitätseinbußen führen.
Frühzeitiger Austausch: Räder von geringer Qualität sind möglicherweise langfristig hohen Belastungen nicht gewachsen, sodass ein frühzeitiger Austausch erforderlich wird und die Kosten für Wartung und Teileaustausch steigen.

6. Auswirkungen auf die Gesamtsystemstabilität

Schäden am Getriebesystem: Qualitätsprobleme der Räder können zu Funktionsstörungen des Getriebesystems führen, beispielsweise zu vorzeitigem Verschleiß oder Schäden am Motor, Untersetzungsgetriebe und anderen Komponenten, wodurch die Stabilität und Funktionsfähigkeit des gesamten Kransystems beeinträchtigt wird.
Schäden am Gleissystem: Der Aufprall minderwertiger Räder auf das Gleissystem kann zu Schäden oder Verformungen der Gleise führen, was wiederum die Stabilität der Ausrüstung beeinträchtigt und häufigere Reparaturen und Austausch der Gleise erforderlich machen kann.

Vorbeugende Maßnahmen:

Strenge Qualitätskontrolle: Stellen Sie sicher, dass Radmaterialien und Produktionsprozesse den Industriestandards entsprechen, wählen Sie zuverlässige Qualitätslieferanten aus und führen Sie detaillierte Inspektionen und Tests durch.
Regelmäßige Inspektion und Wartung: Überprüfen Sie die Kranräder regelmäßig, um möglichen Verschleiß und Risse rechtzeitig zu erkennen und notwendige Wartungs- und Austauscharbeiten durchzuführen.
Angemessene Konstruktion und Auswahl: Wählen Sie Räder mit geeigneten Spezifikationen entsprechend den Arbeitsbedingungen des Krans aus, um sicherzustellen, dass sie der erwarteten Belastung und Arbeitsumgebung standhalten.

krystal

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Schlagworte: Berechnung der Kranradlast