Auswahl des Raddurchmessers für Brückenkrane: Ein praktischer Leitfaden für Ingenieure gemäß GB/T 26477.1-2011

Räder für Brückenkrane Die Räder sind entscheidende tragende Bauteile des Kranfahrwerks. Sie stützen die gesamte Krankonstruktion und übertragen die Radlasten sicher auf die Laufschienen. Die Wahl des richtigen Raddurchmessers beeinflusst direkt die Rad-Schiene-Kontaktspannung, die Laufstabilität, die Lebensdauer und die Wartungskosten. Ein zu kleines Rad kann zu übermäßigem Lagerdruck, beschleunigtem Rad- und Schienenverschleiß und vorzeitigem Bauteilausfall führen, während ein zu großes Rad das Gewicht der Anlage und die Herstellungskosten erhöhen kann.

Dieser Leitfaden erläutert eine praktische sechsstufige Methode zur Bestimmung des geeigneten Raddurchmessers für Brückenkrane auf der Grundlage von GB/T 26477.1-2011 und behandelt die effektive Schienenbreite, den zulässigen spezifischen Lagerdruck, Geschwindigkeits- und Betriebskennwerte, Lastkombinationen sowie die technischen Nachweisformeln für Brückenkrane, Portalkrane und andere schienengebundene Hebezeuge.

Die Norm enthält außerdem Formeln zur Berechnung der durch Radlasten hervorgerufenen lokalen Spannungen in der Krankonstruktion (Spannungsbestimmung, Lastverteilung unter der Schiene, lokaler Druck auf die Radträgerflansche von I-Trägern und Kastenträgern) sowie ein Verfahren zur Bestimmung der Beanspruchungsklasse des Fahrwerks. Diese werden in diesem Artikel nicht behandelt – die vollständige Darstellung finden Sie in der Originalnorm.

Schritt 1: Ermitteln Sie die effektive Schienenbreite

Für eine ebene oder leicht gewölbte Lauffläche mit einer Gesamtbreite von l und Eckradius R auf jeder Seite:

b = l − 2 × r

• Bei Schienen oder Rädern mit leicht gewölbten Laufflächen kann der zulässige spezifische Druck PL um 10% erhöht werden (aufgrund des verbesserten Rad-Schiene-Kontakts).
• Bei Rädern, die auf dem unteren Flansch eines I-Trägers (ebene, konische oder leicht gewölbte Oberfläche) laufen, beträgt die effektive Breite b = w − rDer Raddurchmesser D wird in der Mitte der projizierten Breite (w − r) bestimmt.

Schritt 2: Bestimmen Sie den zulässigen spezifischen Druck PL.

Die PL-Werte sind in Tabelle 1 aufgeführt. Metallische Werkstoffe müssen den Spezifikationen für Guss-, Schmiede- oder Walzstahl bzw. für Gusseisen mit Kugelgraphit entsprechen. Bei der Auswahl des PL-Wertes kann eine gehärtete Laufflächenschichttiefe von 0,01D berücksichtigt werden.

Die Zugfestigkeit fu (UTS) ist die maximale Spannung, die ein Material vor dem Bruch unter Zugbelastung aushalten kann. Sie wird in MPa (1 MPa = 1 N/mm²) gemessen und durch Zugversuche ermittelt.

Schritt 3: Koeffizient c₁ bestimmen

Der Koeffizient c₁ wird anhand der Raddrehzahl ausgewählt. Siehe Tabelle 2.

Schritt 4: Koeffizient c₂ bestimmen

Der Koeffizient c₂ Die Auswahl erfolgt anhand der Arbeitslastklassifizierung des Mechanismus. Üblicherweise orientiert sie sich an der Gesamtklassifizierung des Krans und kann der Arbeitslast des Krans entsprechen oder eine Stufe darunter liegen. Siehe Tabelle 3.

Schritt 5: Überprüfen Sie den Raddurchmesser des Brückenkrans – Formeln 1 und 2

Um die endgültige Radgröße zu bestimmen, ist zu prüfen, ob das Rad die maximale Betriebslast ohne übermäßigen Verschleiß aufnehmen kann. Hierfür gelten zwei Prüfformeln (Formel 1 und Formel 2).

Lastkombinationskategorien

Schritt 6: Berechnung der äquivalenten Radlast P_Mittel

Pmean – die äquivalente Arbeitsradlast unter Berücksichtigung der Lastkombinationen A und B – wird näherungsweise mit Hilfe der Formel 3 berechnet.

Wichtige EinschränkungDie obigen Formeln gelten nur für Räder mit einem Durchmesser von maximal 1,25 m. Erfahrungsgemäß sollte bei größeren Durchmessern der zulässige Druck zwischen Schiene und Rad reduziert werden; die Verwendung von Rädern mit größerem Durchmesser wird nicht empfohlen.

Referenzstandards(Anfrage zu chinesischen Krannormen):

• GB/T 26477.1-2011 Krane – Berechnung der Tragkonstruktion von Rädern und zugehöriger Laufkatze – Teil 1: Allgemeines
• GB/T 6974.1-2008 Krane — Terminologie — Teil 1: Allgemeines (IDT ISO 4306-1:2007)
• GB/T 20863.1-2021 Krane — Klassifizierung — Teil 1: Allgemeines (IDT ISO 4301-1:2016)
• GB/T 22437.1-2018 Krane – Auslegungsgrundsätze für Lasten und Lastkombinationen – Teil 1: Allgemeines

krystal

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