天井クレーンの車輪径選定：GB/T 26477.1-2011に基づく実践的なエンジニアリングガイド

天井クレーンの車輪 車輪はクレーン走行機構の重要な荷重支持部品であり、クレーン構造全体を支えながら、車輪荷重を安全に走行レールに伝達します。適切なオーバーヘッドクレーンの車輪径を選択することは、車輪とレールの接触応力、走行安定性、耐用年数、およびメンテナンスコストに直接影響します。車輪径が小さすぎると、ベアリング圧力が過剰になり、車輪とレールの摩耗が加速し、部品の早期故障につながる可能性があります。一方、車輪径が大きすぎると、機器の重量と製造コストが増加する可能性があります。

このガイドでは、GB/T 26477.1-2011に基づき、天井クレーンの適切な車輪径を決定するための実用的な6段階の方法を解説します。有効レール幅、許容比支持圧力、速度係数と使用係数、荷重組み合わせ、および天井クレーン、ガントリークレーン、その他のレール式昇降装置に関する工学的検証式について説明します。

この規格では、車輪荷重によってクレーン構造に生じる局所応力（応力決定、レール下の荷重分布、I形梁および箱桁の車輪支持フランジ板にかかる局所圧力）を計算するための式、および走行車輪機構の運転区分を決定する方法も規定されています。これらの内容は本稿では扱いませんので、詳細については原文の規格を参照してください。

ステップ1：有効レール幅を決定する

平坦またはわずかに盛り上がった走行面の場合、全幅 l コーナー半径 r 両側に：

b = l − 2 × r

• わずかにクラウン形状の走行面を持つレールまたは車輪の場合、許容比圧力PLは10%だけ増加する可能性がある（車輪とレールの接触が改善されるため）。
• I形鋼の底フランジ上を走行する車輪（平らな面、テーパー面、またはわずかに盛り上がった面）の場合、有効幅は b = w − r、ホイール直径Dは投影幅(w − r)の中点で取られる。

ステップ2：許容比圧力PLを決定する

PL値は表1に示されています。金属材料は、鋳鋼、鍛造鋼、圧延鋼、または球状黒鉛鋳鉄の仕様に適合する必要があります。PLを選択する際には、0.01Dの硬化トレッド層の深さを考慮しても構いません。

引張強度 fu (UTS) は、引張試験によって測定される、材料が引張破壊する前に耐えることができる最大応力であり、MPa (1 MPa = 1 N/mm²) で表されます。

ステップ3：係数c₁を決定する

係数c₁は、車輪の回転速度に基づいて選択されます。表2を参照してください。

ステップ4：係数c₂を決定する

係数 c₂ 機構の作業負荷分類に基づいて選択されます。一般的には、これはクレーン全体の分類に従い、クレーンの作業負荷と同じか、1段階低いレベルになります。表3を参照してください。

ステップ5：天井クレーンの車輪径を確認する — 式1と式2

ホイールサイズを最終決定するには、ホイールが過度の摩耗なく最大使用荷重に耐えられることを確認してください。検証には2つの計算式（計算式1と計算式2）が適用されます。

積載組み合わせカテゴリ

ステップ6：等価作業輪荷重Pmeanを計算する

Pmean（荷重組み合わせAとBを考慮した等価作動車輪荷重）は、式3を用いて近似値として計算される。

重要な制限事項上記の式は、直径が1.25m以下の車輪にのみ適用されます。経験上、直径が1.25mを超える場合は、レールと車輪間の許容圧力を低減する必要があり、大径車輪の使用は推奨されません。

参照標準(中国のクレーン規格に関する問い合わせ):

• GB/T 26477.1-2011 クレーン ― 車輪及び関連するトロリー軌道支持構造物の設計計算 ― 第1部：一般
• GB/T 6974.1-2008 鶴 ― 用語 ― 第1部：一般事項（IDT ISO 4306-1:2007）
• GB/T 20863.1-2021 クレーン ― 分類 ― 第1部：一般（IDT ISO 4301-1:2016）
• GB/T 22437.1-2018 クレーン ― 荷重及び荷重組み合わせの設計原則 ― 第1部：一般

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