Vinç Kazara Yükleri: GB/T 3811-2008'de 5 Tasarım Örneği

Vinç kazara oluşan yükleri, normal vinç çalışması sırasında sık meydana gelmeyen ancak zaman zaman ortaya çıkabilen yüklerdir. Bunlar arasında çalışma sırasında oluşan rüzgar, kar, buz, sıcaklık değişimleri ve vinç eğimi gibi yükler bulunur. Bu yükler genellikle yorulma kaynaklı arıza hesaplamalarında dikkate alınmaz.

Bu makale, vinç kazalarında meydana gelebilecek beş tür yükü ve bunların hesaplama yöntemlerini özetlemektedir: eğilme sırasında oluşan yatay yanal yük Ps, eğim yükü, rüzgar yükü, kar ve buz yükü ve sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan yük.

1. Vinçte Eğilmeden Kaynaklanan Kazara Yük: Ps

Vinç eğimi sırasında oluşan yatay yanal yük, tekerlekli bir vinç veya araba sabit bir durumda uzunlamasına veya enine hareket ederken, kılavuz makara veya tekerlek flanşı gibi bir kılavuz tertibatının tepkisinden kaynaklanan ara sıra oluşan bir yüktür.

Nerede:

• ∑P — Maksimum tekerlek yüklerinin toplamı: Yanal yüke maruz kalan taraftaki uç taşıyıcının etkin dingil mesafesiyle ilişkili tekerleklerde sıklıkla meydana gelen maksimum tekerlek yüklerinin toplamı.
• λ — Yatay yanal yük katsayısı. S/B (veya S/a) oranına bağlıdır; burada S vinç açıklığı, B vinç dingil mesafesi ve a etkin dingil mesafesidir. λ değerini aşağıdaki şekilden belirleyin.

Çok tekerlekli bir vinç için, yatay yanal kuvveti hesaplamak için vinç dingil mesafesi B yerine etkin dingil mesafesi a'yı kullanmak daha makul bir temel sağlar. Etkin dingil mesafesinin belirlenmesine ilişkin prensipler, GB/T 3811-2008'in D.2 maddesinde, 134-135. sayfalarda verilmiştir.

Ps, yatay tekerlek tertibatının tasarımının kontrolü için teorik bir temel sağlar. İlgili çalışma belirtileri ve nedenleri için bu kılavuza bakın. tavan vinci tekerleğinin aşınması ve rayın eğilmesi.

2. Vinç Eğim Yükü

Bir vincin eğim yükü, vincin kendi ağırlığının ve nominal kaldırma yükünün, bir yamaç, yol veya rayın eğimli yüzeyi boyunca etki eden bileşenidir.

1. Mobil vinçler: Hesaplama gerektiğinde, gerçek yol veya zemin koşullarını göz önünde bulundurun.
2. Raylı vinçler, demiryolu vinçleri dahil: Ray eğimi 0,5% (0,29°)'yi aşmadığı durumlarda, eğim yükü dikkate alınmaz. Aksi takdirde, eğim yükü gerçek eğim kullanılarak hesaplanır.
3. GB/T 10183.1-2018'in Tablo 2'sinde yer alan vinç rayı üst yüzeyinin düzgünlük toleranslarına göre, Vinçler—Tekerlekler ve Hareket ve Geçiş Rayları Toleransları—Bölüm 1: GenelRaylı üstten veya portal vinç rayının eğimi, üstten vinç hareket hızı ≥112 m/dak olduğunda, tolerans sınıfı 2 için 1/1000'i veya tolerans sınıfı 1 için 0,5/1000'i geçmemelidir. Troley rayının eğimi ise tolerans sınıfı 2 veya 1 için 0,5/1000'i geçmemelidir. Bu, eşdeğer bir çıkarımdır ve orijinal yazarın kişisel görüşüdür; açık bir genel eğim gereksinimi bulunamamıştır.
4. Gemi yapımında kullanılan portal vinç: Kaynaklı raylar kullanılmalı ve hareket yolu eğimi 1/1000'i geçmemelidir (GB/T 27997-2026).
5. Erişim istifleyici: Zemin eğimi 3%'yi (GB/T 26474-2026) aşmamalıdır.
6. Lastik tekerlekli konteyner portal vinci: Seyir yolunun zemin eğimi 1%'yi, yerel eğim ise 3%'yi aşmamalıdır (GB/T 14783-2009).

Bu gereksinimlere dayanarak, yerinde ray döşeme işlemi ilgili standarda uygunsa, ray üzerine monte edilmiş bir vinç için eğim yükünün hesaplanması gereksiz midir? Eğim yükünün hesaplanması gerekiyorsa, bu durum belirtilen kurulum koşulunun standarda uygun olmadığını mı gösterir? Bunlar orijinal makalede ortaya atılan sorulardır.

3. Vinç Rüzgar Yükü PW

Açık havada çalışan vinçler için rüzgar yükü dikkate alınmalıdır. Rüzgar yükü, en elverişsiz yatay yönde etki eden statik bir yük olarak kabul edilir. Hesaplanan rüzgar basıncı, vinç tipine ve çalışma bölgesine göre seçilmelidir.

3.1 Hesaplanan Rüzgar Basıncı

Nerede:

• p — Hesaplanan rüzgar basıncı, newton/metrekare (N/m²) cinsinden.
• Vs — Hesaplanan rüzgar hızı, metre/saniye (m/s).

Hesaplanan rüzgar hızı, açık araziden 10 m yükseklikteki ani rüzgar hızıdır ve 3 saniyelik bir aralıktaki ortalama anlık rüzgar hızı olarak ifade edilir.

Kullanım halindeki durumda, ani rüzgar hızı, 10 dakikalık bir zaman aralığında ortalama rüzgar hızının 1,5 katıdır.

Hizmet dışı durumda, ani rüzgar hızı, 10 dakikalık bir zaman dilimi boyunca ortalama rüzgar hızının 1,4 katıdır.

3.2 Hizmet Halindeki Rüzgar Yükü PWⅡ

Çalışma sırasında vincin dayanabileceği maksimum rüzgar kuvveti, çalışma esnasındaki rüzgar yüküdür.

Vinç çalışma yüksekliğinin tamamında, yükseklik değişimini dikkate almadan, çalışma sırasındaki rüzgar basıncı sabit kabul edilmiştir.

Rüzgar hızının sınırlayıcı rüzgar hızının üzerinde çalışmayı önlemek için rüzgar hızı ölçüm cihazı kullanılıyorsa, bu cihaz genellikle vincin en yüksek noktasına monte edilir.

Hesaplanan çalışma sırasındaki rüzgar basıncı PⅠ ve PⅡ olarak ikiye ayrılır. İlgili rüzgar basınçları ve rüzgar hızları aşağıda gösterilmiştir. Bir üretici, tabloda verilen değerlerden farklı rüzgar hızları veya rüzgar basınçları kullanıyorsa, bu değerler vinç tasarım dokümanında ve kullanım kılavuzunda belirtilmelidir. Uygulamada, genellikle proje teknik şartnamesi geçerlidir.

• PⅠ, çalışma koşulları için hesaplanan normal rüzgar basıncıdır. Motor gücü seçimi ve termal doğrulama için direnç hesaplamalarında kullanılır.
• PⅡ, çalışma koşulları için hesaplanan maksimum rüzgar basıncıdır. Mekanizma bileşenlerinin ve metal yapıların dayanımını, yapısal rijitliği ve stabilitesini, tahrik aşırı yük kapasitesini, devrilmeye karşı genel vinç stabilitesini ve rüzgara dayanıklı kaymazlık güvenliğini hesaplamak için kullanılır.

3.3 Vinç Üzerine Etki Eden Çalışma Halindeki Rüzgar Yükü

Nerede:

• PWⅠ — Vinç üzerine etki eden normal çalışma koşullarındaki rüzgar yükü, newton (N) cinsinden.
• PWⅡ — Vinç üzerinde etkili olan maksimum çalışma sırasındaki rüzgar yükü, newton (N) cinsinden.
• C — Rüzgar kuvveti katsayısı.
• PⅠ ve PⅡ — Hesaplanan iki kullanım halindeki rüzgar basıncı, N/m² cinsinden.
• A — Vinç bileşeninin rüzgar yönüne dik olan, rüzgara maruz kalan yüzeyinin katı alanı, metrekare (m²) cinsinden. Bu alan, dış hat rüzgara maruz kalan yüzey alanı A0 ile rüzgara maruz kalan yüzeyin katılık oranı Φ'nin çarpımına eşittir: A=A0Φ.
• θ — Rüzgar yönü ile bileşenin veya yapının yüzeyinin boylam ekseni arasındaki açı (θ≤90°), derece cinsinden.

Vinç yapısına etki eden toplam rüzgar yükü, yapının ayrı ayrı parçalarına etki eden rüzgar yüklerinin toplamıdır.

1. Rüzgar kuvveti katsayısı C için GB/T 3811-2008'in 4.2.2.3 maddesine bakınız. Bu madde, tek tek elemanlar, tek düzlemli kafes yapılar ve kare kafes kuleler için rüzgar kuvveti katsayılarını içermektedir.
2. Rüzgar yönüne bakan alan A, koruma azaltma faktörüyle ilişkilidir. Örneğin, çift kirişli bir portal vincin ana kirişlerinin rüzgar yönüne bakan alanının hesaplanması için GB/T 3811-2008'in 4.2.2.3.6 maddesine bakınız. Bu madde, iki eleman için koruma azaltmasını, orijinal standartta listelenen elemanlar için koruma azaltmasını, aralık oranlarını ve diğer faktörleri kapsamaktadır.

Tasarım yükü belirlendikten sonra pratik ekipman seçimi için KSCRANE'e bakınız. Portal Vinç Rüzgar Koruma Sistemi Seçim Kılavuzu.

3.4 Kaldırılan Yüke Etki Eden Rüzgar Yükü

Nerede:

• PWQⅠ — Kaldırılan yüke etki eden normal çalışma koşullarındaki rüzgar yükü, newton (N) cinsinden.
• PWQⅡ — Kaldırılan yüke etki eden maksimum çalışma sırasındaki rüzgar yükü, newton (N) cinsinden.
• AQ — Kaldırılan yükün rüzgara karşı maksimum yüzey alanı, metrekare (m²) cinsinden.

Vinç belirli boyut ve şekillerdeki yükleri taşıyorsa, ilgili boyut ve profilden rüzgara karşı alanı belirleyin. Alan bilinmiyorsa, GB/T 3811-2008'in Ek E'sinin E.5 maddesine göre rüzgara karşı alanı tahmin edin.

4. Kar ve Buz Yükleri

Bazı bölgelerde kar ve buz yükleri dikkate alınmalıdır. Biriken buz ve karın neden olduğu rüzgar yönündeki alan artışı da göz önünde bulundurulmalıdır.

5. Sıcaklık Değişimlerinden Kaynaklanan Yükler

Bu bölüm teoriktir ve referans amacıyla sunulmuştur. Sıcaklık yükü genellikle dikkate alınmaz. Bununla birlikte, vinç kurulumu sırasındaki sıcaklığın kullanım sırasındaki sıcaklıktan büyük ölçüde farklı olduğu bölgelerde veya geniş açıklıklı statik olarak belirsiz yapılarda dikkate alınmalıdır. Bir örnek, iki rijit ayağı ve 30 m veya daha fazla açıklığı olan bir portal vinçtir. Bu gibi durumlarda, sıcaklık değişimlerinden kaynaklanan yapısal elemanların sınırlı genleşmesi veya büzülmesi bir yük oluşturur. Hesaplama, kullanıcı tarafından sağlanan ilgili bilgilere dayanabilir.

6. Vinç Rüzgar Yükü Değerlendirmesi için GB/T 45680-2025

GB/T 45680-2025, Vinçler—Rüzgar Yükü Değerlendirmesi(Çin vinç standartları sorgusu)Vinç rüzgar yükü hesaplaması için yeni geliştirilmiş, ilk baskı bir standarttır. ISO 4302:2016'nın değiştirilmiş bir uyarlamasıdır (MOD). 30 Mayıs 2025'te yayınlanmış, 1 Aralık 2025'te yürürlüğe girmiş olup, hem hizmette olan hem de hizmet dışı koşullardaki vinçlere etki eden rüzgar yüklerinin hesaplanmasında kullanılır.

Çalışma sırasındaki rüzgar hızı, vincin en yüksek noktasında ölçülen rüzgar hızı olacaktır.

Rüzgar yükü değerlendirmesi sonrasında kullanılan mevcut donanımlara genel bir bakış için, bakınız. Portal Vinç Rüzgar Geçirmez Cihaz Aksesuarları.

kristal

Vinç OEM uzmanı

Kaldırma ekipmanlarının özelleştirilmesinde 8 yıllık tecrübeyle 10.000'den fazla müşteriye satış öncesi soruları ve endişeleri konusunda yardımcı oldum; ilgili ihtiyaçlarınız varsa lütfen benimle iletişime geçmekten çekinmeyin!

Naber: +86 199 1373 9708

E-posta: krystalli@kscranegroup.com