Smart og pålitelig beregning av kranhjulslast: Bygg sikkerhet, øk ytelsen og få trygghet

Beregning av kranhjullast er et viktig trinn i krandesign- og valgprosessen. Nøyaktig lastberegning påvirker ikke bare direkte kranens sikkerhet og pålitelighet, men er også relatert til utstyrets levetid og vedlikeholdskostnader. I praksis genereres hjullasten av de kombinerte effektene av kranens egenvekt, vekten av den løftede lasten, dynamiske belastninger og miljøfaktorer. For å utføre nøyaktig lastberegning er det derfor nødvendig å ta hensyn til kranens strukturelle form, arbeidsforhold og driftsmodus og andre faktorer for å sikre at hjulene kan operere trygt og stabilt under ulike arbeidsforhold.

Beregning av kranhjullastberegning 

Lasten som bæres av kranens hjul har ingenting å gjøre med lasten på drivsystemet til kjøremekanismen, og den kan beregnes direkte i henhold til likevektsforholdene for kranens ytre last. Hjullasten til en traverskran inkluderer maksimal hjullast og minimal hjullast. Maksimal hjullast er hjullasten på det store hjulet når den fullt lastede løpekatten er nær grenseposisjonen til endebjelken, og minimal hjullast er hjullasten på det store hjulet i den ene enden av spennet når løpekatten er losset midt i spennet.

Maksimal hjullast (full last) = (G-G1)/n + (Q+G1)*(L-L1)/n*L 

Minimum hjullast (uten last) = (G-G1)/n + G1*L1/n*L 

• G = total kranvekt (inkludert løpekatt) (T) 
• G1 = vekten av vognen (T) 
• Q = nominell løftekapasitet (T) 
• L = spennvidde i m 
• n = antall hjul på kranen 
• L1 = minimumsavstand (i T) fra krokens senterlinje til senterlinjen til Minimumsavstand fra krokens senterlinje til endebjelkens senterlinje (m) 

Valg og verifisering av kranhjul 

Hvordan velge hjul i henhold til kranens last og hvordan kontrollere om hjulene tåler last 

1. Bestemmelse av utmattingsbelastningsberegning på hjul: 

Utmattingsbelastningen PC for hjul kan bestemmes av kranens maksimale og minimale hjultrykk, og formelen for å beregne PC er som følger:

• PC — beregningsbelastning for hjulutmatting (N); 
• P_maks — maksimalt hjultrykk (N) når kranen arbeider normalt; 
• P_min — minimum hjultrykk (N) når kranen arbeider normalt; 
• Ved bestemmelse av P_maks og P_min, er de dynamiske lastkoeffisientene og slagkoeffisientene for heise- og betjeningsmekanismene satt til 1. 

For traverskraner, når løpekannen kjører med sin nominelle last til grenseposisjonen på den ene siden, er det store hjultrykket nær løpekattens side P_maks; det store hjultrykket på den ubelastede siden langt fra vognsiden er P_minFor traverskraner, når den nominelle lasten til løpekranen går til grenseposisjonen på én side, er trykket på hjulet nær løpekattens side P_maks; trykket på hjulet ubelastet bort fra siden av vognsiden er P_minFor svingkraner er hjultrykket under bommen med maksimal amplitude av full last P_maks; og trykket på hjulet under bommen med minimumsamplitude uten belastning er P_min.

2. Beregning av hjulets slitebanekontaktstyrke:

2.1 Tillatt hjultrykk for linjekontakt:

P_c≤K₁×D×L×C₁×C₂

• P_C —- beregning av hjulutmattingsbelastning (N); 
• K₁ —– tillatt linjekontaktspenningskonstant (N/mm2) relatert til materialet, valgt i henhold til tabell 1; 
• D —– hjuldiameter (mm); 
• L—— effektiv kontaktlengde mellom hjulet og sporet; 
• C₁—– hastighetskoeffisient, valgt i henhold til tabell 2; 
• C₂—– arbeidsnivåkoeffisient, valgt i henhold til tabell 3;

Oversikt over beregningsfaktorer (tabell 1):

Merknader:

1. σ_b er strekkfastheten til materialet (N/mm²);

2. Stålfelger bør generelt varmebehandles, det anbefales at slitebanens hardhet er HB = 300 ~ 380, og dybden på herdelaget er 15 mm ~ 20 mm. Ved fastsettelse av tillatt verdi, σ_b tas når materialet ikke er varmebehandlet;

3. Når hjulmaterialet bruker duktilt jern; σ_b.≥500N/mm² materiale, K₁, K₂ verdien velges i henhold til σ_b.=500N/mm².

Oversikt over beregningsfaktorer (tabell 2):

Oversikt over beregningsfaktorer (tabell 3):

2.2 Tillatt hjultrykk for punktkontakt:

• P_C —- beregning av hjulutmattingsbelastning (N); 
• K₂ —– materialrelatert tillatt punktkontaktspenningskonstant (N/mm2), valgt i henhold til tabell 1; 
• R —– krumningsradius, ta hjulets krumningsradius og sporets krumningsradius med den største verdien (mm); 
• M —— av sporets overflate og hjulets krumningsradius i forholdet (r/R), i henhold til tabell 4 valgt; 
• C₁ —– Hastighetskoeffisient, valgt i henhold til tabell 3; 
• C₂ —– arbeidsnivåkoeffisient, valgt i henhold til tabell 4;

Oversikt over beregningsfaktorer (tabell 4):

Merknader:

1. m-verdier beregnes ved interpolasjon når r/R er en annen verdi;

2. r er den lille verdien av krumningsradiusen til kontaktflaten

Beregningene ovenfor kan brukes til å bekrefte verifiseringen av hjul med fastsatte diametre, for å bestemme hjulenes effektive maksimale lastekapasitet og rimeligheten av dimensjonene (hjulenes diameter, hjulenes dimensjoner og sportilpasning osv.).

Tabell for maksimalt tillatt hjultrykk for hjulsett på store kjøretøy:

Tabell for maksimalt tillatt hjultrykk for løpehjulsett:

Merk: Denne tabellverdien er beregnet i henhold til hjulmaterialet: ZG310-570, HB320; hvis hjulmaterialet med ZG50MnMo, hjulaksel med 45, HB = 228 ~ 255, kan det maksimalt tillatte hjultrykket økes med 20%; 

Q – kranens løftekapasitet; 

G — kranens egenvekt.

Beregning av kranhjullast er det grunnleggende arbeidet for å sikre kranens sikkerhet, stabilitet og holdbarhet. Ved å beregne hjullasten nøyaktig kan kranens design optimaliseres, og passende materialer og produksjonsprosess kan velges, noe som forbedrer utstyrets generelle ytelse. Samlet sett er beregning av kranhjullast et komplekst, men viktig prosjekt som må realiseres gjennom grundig analyse og beregning.

Skjulte farer ved kranhjul som ikke oppfyller standarden 

Kranhjul som ikke oppfyller standarden vil ha alvorlig innvirkning på ytelsen, sikkerheten og den langvarige bruken av utstyret, noe som manifesterer seg i følgende aspekter: 

1. Økte sikkerhetsfarer

• Hjulbrudd eller -svikt: Hvis hjulmaterialet ikke oppfyller standarden, kan det hende at det ikke tåler kranens normale belastning, og det er utsatt for brudd eller alvorlig slitasje. Dette vil true operatørens sikkerhet direkte, spesielt ved høy belastning eller rask drift, noe som kan føre til ulykker.
• Sporavbøyning eller avsporing: Dårlige hjul kan føre til dårlig kontakt mellom hjulene og sporet, noe som kan føre til at kranen avbøyes eller sporer av, noe som øker risikoen for ulykker.

2. Økt slitasje og skade

• Ujevn slitasje: Hvis hjulenes kvalitet ikke oppfyller standarden, kan det være defekter på overflatene, som ujevn hardhet eller ujevn struktur, noe som fører til ujevn slitasje. Denne ujevne slitasjen akselererer skader på hjul og belter og øker vedlikeholdskostnadene.
• Overdreven slitasje: Hjul av dårlig kvalitet kan slites ut for raskt ved langvarig bruk, noe som fører til endringer i hjuldimensjoner og påvirker kranens stabilitet og driftsnøyaktighet.

3. Påvirkning av driftsytelsen

• Ubalanse og vibrasjon: Hjul av dårlig kvalitet kan føre til at kranen går ujevnt, noe som genererer overdreven vibrasjon og støy, noe som påvirker driftseffektiviteten og komforten. Langvarig vibrasjon kan også forårsake skade på andre mekaniske komponenter (f.eks. lagre, motorer osv.).
• Ujevn lastfordeling: Kvalitetsproblemer med hjulene kan føre til ujevn lastfordeling, spesielt på kraner med flere hjulkonfigurasjoner. Dette vil påvirke lastekapasiteten og arbeidseffektiviteten til utstyret, noe som resulterer i at kranen ikke kan operere effektivt og stabilt.

4. Redusert levetid for utstyr

• Tidlig aldring og svikt: Hjulmaterialer og -konstruksjoner av dårlig kvalitet kan gjøre dem mer utsatt for utmatting, korrosjon og andre skader, noe som forkorter kranens totale levetid. Hyppigheten av hjulutskifting vil øke tilsvarende, noe som resulterer i ekstra vedlikeholdskostnader.
• Akselererer slitasje på andre komponenter: Dårlige hjul kan føre til for tidlig slitasje på andre kritiske krankomponenter (f.eks. drivsystem, skinnesystem, kroker osv.), noe som vil øke vanskeligheten og kostnadene ved vedlikehold.

5. Øk vedlikeholds- og driftskostnadene

• Hyppige reparasjoner: Dårlige hjul vil føre til at utstyr krever hyppigere reparasjoner, utskifting eller kalibrering, noe som ikke bare øker driftskostnadene, men også kan føre til økt nedetid for utstyr, noe som påvirker produktiviteten.
• Tidlig utskifting: Hjul av lav kvalitet tåler kanskje ikke langvarig høy belastning, noe som resulterer i behov for tidlig utskifting, økende vedlikeholds- og utskiftingskostnader.

6. Innvirkning på den generelle systemstabiliteten

• Skade på transmisjonssystemet: Kvalitetsproblemer med hjulene kan føre til unormal drift av transmisjonssystemet, for eksempel for tidlig slitasje eller skade på motor, reduksjonsgir og andre komponenter, noe som påvirker stabiliteten og driften til hele kransystemet.
• Skade på skinnesystemet: Påvirkningen av dårlige hjul på skinnesystemet kan føre til skade eller deformasjon av skinnen, noe som igjen påvirker utstyrets stabilitet og kan kreve hyppigere reparasjon og utskifting av skinnene.

Forebyggende tiltak:

• Streng kvalitetskontroll: Sørg for at hjulmaterialer og produksjonsprosesser er i samsvar med bransjestandarder, velg pålitelige kvalitetsleverandører og utfør detaljerte inspeksjoner og tester.
• Regelmessig inspeksjon og vedlikehold: Inspiser kranhjulene regelmessig for å oppdage potensiell slitasje og sprekker i tide til nødvendig vedlikehold og utskifting.
• Rimelig design og valg: Velg hjul med passende spesifikasjoner i henhold til kranens arbeidsforhold for å sikre at de tåler forventet belastning og arbeidsmiljø.

krystal

Kran OEM-ekspert

Med 8 års erfaring i å tilpasse løfteutstyr, hjalp 10 000+ kunder med deres spørsmål og bekymringer før salg, hvis du har noen relaterte behov, kan du gjerne kontakte meg!

Hva skjer: +86 199 1373 9708

E-post: krystalli@kscranegroup.com