Tính toán tải trọng bánh xe cần cẩu thông minh và đáng tin cậy: Xây dựng sự an toàn, tăng cường hiệu suất và giành được sự an tâm

Tính toán tải trọng bánh xe cần trục là một bước quan trọng trong quá trình thiết kế và lựa chọn cần trục. Tính toán tải trọng chính xác không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sự an toàn và độ tin cậy của cần trục mà còn liên quan đến tuổi thọ của thiết bị và chi phí bảo dưỡng. Trong thực tế, tải trọng bánh xe được tạo ra bởi các hiệu ứng kết hợp của trọng lượng bản thân của cần trục, trọng lượng của hàng hóa được nâng, tải trọng động và các yếu tố môi trường. Do đó, để thực hiện tính toán tải trọng chính xác, cần phải tính đến hình dạng kết cấu của cần trục, điều kiện làm việc và chế độ vận hành và các yếu tố khác để đảm bảo rằng các bánh xe có thể hoạt động an toàn và ổn định trong các điều kiện làm việc khác nhau.

Tính toán tải trọng bánh xe cần cẩu 

Tải trọng do bánh xe của cần trục chịu không liên quan gì đến tải trọng của hệ thống truyền động của cơ cấu chạy, và có thể thu được trực tiếp theo các điều kiện cân bằng của tải trọng bên ngoài của cần trục. Tải trọng bánh xe của cần trục di chuyển trên cao bao gồm tải trọng bánh xe lớn nhất và tải trọng bánh xe nhỏ nhất. Tải trọng bánh xe lớn nhất của cần trục di chuyển trên cao là tải trọng bánh xe của bánh xe lớn khi xe đẩy đầy tải gần đến vị trí giới hạn của dầm cuối và tải trọng bánh xe nhỏ nhất là tải trọng bánh xe của bánh xe lớn của bánh xe lớn của một đầu nhịp khi xe đẩy được dỡ hàng ở giữa nhịp.

Tải trọng bánh xe tối đa (tải trọng đầy đủ) = (G-G1)/n + (Q+G1)*(L-L1)/n*L 

Tải trọng bánh xe tối thiểu (không tải) = (G-G1)/n + G1*L1/n*L 

• G = tổng trọng lượng cần cẩu (bao gồm cả xe đẩy) (T) 
• G1 = trọng lượng của xe đẩy (T) 
• Q = sức nâng định mức (T) 
• L = khoảng cách tính bằng m 
• n = số bánh xe trên cần cẩu 
• L1 = khoảng cách tối thiểu (tính bằng T) từ đường tâm móc đến đường tâm của Khoảng cách tối thiểu từ đường tâm móc đến đường tâm dầm cuối (m) 

Lựa chọn và kiểm tra bánh xe cần cẩu 

Cách chọn bánh xe theo tải trọng cần cẩu và cách kiểm tra xem bánh xe có thể chịu được tải trọng hay không 

1. Xác định tải trọng tính toán mỏi của bánh xe: 

Tải trọng tính toán mỏi PC của bánh xe có thể được xác định bằng áp suất bánh xe lớn nhất và nhỏ nhất của cần trục, và công thức tính PC như sau:

• PC — tải trọng tính toán mỏi bánh xe (N); 
• P_{tối đa} — áp suất bánh xe lớn nhất (N) khi cần trục hoạt động bình thường; 
• P_phút — áp suất bánh xe tối thiểu (N) khi cần trục hoạt động bình thường; 
• Trong việc xác định P_{tối đa} và P_phút, hệ số tải trọng động và hệ số tác động của cơ cấu nâng hạ và vận hành được lấy bằng 1. 

Đối với cần trục di chuyển trên cao, khi cần trục xe đẩy đang chạy với tải trọng định mức đến vị trí giới hạn ở một bên, áp suất bánh xe lớn gần phía xe đẩy là P_{tối đa}; áp suất bánh xe lớn ở phía không tải xa phía xe đẩy là P_phút. Đối với cần trục di chuyển trên cao, khi tải trọng định mức của cần trục xe đẩy chạy đến vị trí giới hạn của một bên, áp suất của bánh xe gần phía xe đẩy là P_{tối đa}; áp suất của bánh xe được dỡ ra khỏi mặt bên của xe đẩy là P_phút. đối với cần trục xoay, áp suất của bánh xe dưới cần trục có biên độ lớn nhất của tải trọng đầy đủ là P_{tối đa}; và áp suất của bánh xe dưới cần trục có biên độ nhỏ nhất của không tải là P_phút.

2. Tính toán độ bền tiếp xúc của mặt bánh xe:

2.1 Áp suất bánh xe cho phép khi tiếp xúc với đường dây:

P_c≤K₁×Đ×T×Đ₁×C₂

• P_C —- tải trọng tính toán mỏi bánh xe (N); 
• K₁ —– hằng số ứng suất tiếp xúc đường cho phép (N/mm2) liên quan đến vật liệu, được chọn theo Bảng 1; 
• D —– đường kính bánh xe (mm); 
• L—— chiều dài tiếp xúc hiệu dụng của bánh xe và xích; 
• C₁—– hệ số tốc độ, được chọn theo Bảng 2; 
• C₂—– hệ số mức làm việc, được chọn theo Bảng 3;

Bảng hệ số tính toán (Bảng 1):

Ghi chú:

1. σ_b là độ bền kéo của vật liệu (N/mm²);

2. Bánh xe thép nói chung phải được xử lý nhiệt, độ cứng của mặt lốp được khuyến nghị là HB = 300 ~ 380 và độ sâu của lớp tôi là 15mm ~ 20mm. Khi xác định giá trị cho phép, σ_b được thực hiện khi vật liệu không được xử lý nhiệt;

3. Khi vật liệu bánh xe sử dụng sắt dẻo; σ_b. ≥500N/mm² vật chất, K₁, K₂ giá trị được chọn theo σ_b.=500N/mm².

Bảng hệ số tính toán (Bảng 2):

Bảng hệ số tính toán (Bảng 3):

2.2 Áp suất bánh xe cho phép khi tiếp xúc điểm:

• P_C —- tải trọng tính toán mỏi bánh xe (N); 
• K₂ —– hằng số ứng suất tiếp xúc điểm cho phép liên quan đến vật liệu (N/mm2), được chọn theo Bảng 1; 
• R —– bán kính cong, lấy bán kính cong của bánh xe và bán kính cong của đường ray có giá trị lớn hơn (mm); 
• M —— theo bề mặt trên cùng của đường ray và bán kính cong của bánh xe theo tỷ lệ (r/R), theo Bảng 4 đã chọn; 
• C₁ —– Hệ số tốc độ, được chọn theo Bảng 3; 
• C₂ —– hệ số mức làm việc, được chọn theo Bảng 4;

Bảng hệ số tính toán (Bảng 4):

Ghi chú:

1. Giá trị m được tính bằng phép nội suy khi r/R là một giá trị khác;

2. r là giá trị nhỏ của bán kính cong của mặt tiếp xúc

Các tính toán trên có thể được sử dụng để xác minh việc kiểm tra bánh xe có đường kính đã đặt, nhằm xác định khả năng chịu tải tối đa hiệu quả của bánh xe và tính hợp lý của các kích thước (đường kính bánh xe, kích thước bánh xe và độ vừa khít của đường ray, v.v.).

Bảng áp suất bánh xe tối đa cho phép đối với bộ bánh xe của xe lớn:

Bảng áp suất bánh xe tối đa cho phép đối với bộ bánh xe đẩy:

Lưu ý: Giá trị bảng này được tính theo vật liệu bánh xe: ZG310-570, HB320; nếu vật liệu bánh xe có ZG50MnMo, trục bánh xe có 45, HB = 228 ~ 255, áp suất bánh xe tối đa cho phép có thể tăng thêm 20%; 

Q – sức nâng của cần cẩu; 

G – trọng tải của cần cẩu.

Tính toán tải trọng bánh xe cần cẩu là công việc cơ bản để đảm bảo an toàn, ổn định và độ bền của cần cẩu. Bằng cách tính toán chính xác tải trọng bánh xe, có thể tối ưu hóa thiết kế của cần cẩu, và có thể lựa chọn vật liệu và quy trình sản xuất phù hợp, do đó cải thiện hiệu suất chung của thiết bị. Tổng hợp lại, tính toán tải trọng bánh xe cần cẩu là một dự án phức tạp nhưng quan trọng phải được thực hiện thông qua phân tích và tính toán nghiêm ngặt.

Những nguy hiểm tiềm ẩn của bánh xe cần cẩu không đạt tiêu chuẩn 

Bánh xe cẩu không đạt tiêu chuẩn sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất, độ an toàn và thời gian sử dụng lâu dài của thiết bị, thể hiện ở các khía cạnh sau: 

1. Tăng nguy cơ mất an toàn

• Bánh xe bị gãy hoặc hỏng: Nếu vật liệu bánh xe không đạt tiêu chuẩn, nó có thể không chịu được tải trọng thông thường của cần cẩu và dễ bị gãy hoặc mòn nghiêm trọng. Điều này sẽ đe dọa trực tiếp đến sự an toàn của người vận hành, đặc biệt là trong trường hợp tải trọng cao hoặc vận hành nhanh, có thể dẫn đến tai nạn.
• Đường ray bị lệch hoặc trật bánh: bánh xe không đạt tiêu chuẩn có thể khiến bánh xe và đường ray tiếp xúc kém, khiến cần cẩu bị lệch hoặc trật bánh, làm tăng nguy cơ tai nạn.

2. Tăng hao mòn và hư hỏng

• Mài mòn không đều: Nếu chất lượng bánh xe không đạt tiêu chuẩn, có thể có khuyết tật trên bề mặt của chúng, chẳng hạn như độ cứng không đồng đều hoặc cấu trúc không đồng đều, dẫn đến mòn không đều. Sự mòn không đồng đều này làm tăng tốc độ hư hỏng của bánh xe và xích và làm tăng chi phí bảo dưỡng.
• Mòn quá mức: bánh xe không đạt tiêu chuẩn có thể mòn quá nhanh trong quá trình sử dụng lâu dài, dẫn đến thay đổi kích thước bánh xe và ảnh hưởng đến độ ổn định cũng như độ chính xác khi vận hành cần cẩu.

3. Ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động

• Mất cân bằng và rung động: bánh xe chất lượng kém có thể khiến cần cẩu chạy không đều, tạo ra độ rung và tiếng ồn quá mức, ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành và sự thoải mái. Rung động lâu dài cũng có thể gây hư hỏng cho các bộ phận cơ khí khác (ví dụ như ổ trục, động cơ, v.v.).
• Phân phối tải không đều: Các vấn đề về chất lượng của bánh xe có thể dẫn đến phân phối tải không đều, đặc biệt là trên cần cẩu có nhiều cấu hình bánh xe. Điều này sẽ ảnh hưởng đến khả năng chịu tải và hiệu quả làm việc của thiết bị, khiến cần cẩu không thể hoạt động hiệu quả và ổn định.

4. Giảm tuổi thọ thiết bị

• Lão hóa sớm và hỏng hóc: Vật liệu và cấu trúc bánh xe không đạt tiêu chuẩn có thể khiến chúng dễ bị mỏi, ăn mòn và hư hỏng khác, do đó làm giảm tuổi thọ chung của cần trục. Tần suất thay thế bánh xe sẽ tăng theo, dẫn đến chi phí bảo trì bổ sung.
• Làm tăng tốc độ hao mòn của các bộ phận khác: bánh xe không đạt tiêu chuẩn có thể dẫn đến hao mòn sớm các bộ phận quan trọng khác của cần cẩu (ví dụ: hệ thống truyền động, hệ thống ray, móc, v.v.), làm tăng thêm khó khăn và chi phí bảo trì.

5. Tăng chi phí bảo trì và vận hành

• Sửa chữa thường xuyên: bánh xe không đạt tiêu chuẩn sẽ khiến thiết bị phải sửa chữa, thay thế hoặc hiệu chuẩn thường xuyên hơn, điều này không chỉ làm tăng chi phí vận hành mà còn có thể dẫn đến tăng thời gian chết của thiết bị, ảnh hưởng đến năng suất.
• Thay thế sớm: Bánh xe chất lượng thấp có thể không đáp ứng được nhu cầu tải trọng cao trong thời gian dài, dẫn đến nhu cầu thay thế sớm, làm tăng chi phí bảo trì và thay thế phụ tùng.

6. Tác động đến sự ổn định của toàn bộ hệ thống

• Hư hỏng hệ thống truyền động: Các vấn đề về chất lượng của bánh xe có thể dẫn đến hoạt động bất thường của hệ thống truyền động, chẳng hạn như hao mòn sớm hoặc hư hỏng động cơ, bộ giảm tốc và các bộ phận khác, do đó ảnh hưởng đến tính ổn định và khả năng vận hành của toàn bộ hệ thống cần trục.
• Hệ thống ray bị hư hỏng: tác động của bánh xe không đạt tiêu chuẩn lên hệ thống ray có thể dẫn đến hư hỏng hoặc biến dạng ray, từ đó ảnh hưởng đến độ ổn định của thiết bị và có thể đòi hỏi phải sửa chữa và thay thế ray thường xuyên hơn.

Các biện pháp phòng ngừa:

• Kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt: Đảm bảo vật liệu bánh xe và quy trình sản xuất tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành, lựa chọn nhà cung cấp chất lượng đáng tin cậy và tiến hành kiểm tra và thử nghiệm chi tiết.
• Kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyên: Kiểm tra bánh xe cần cẩu thường xuyên để phát hiện nguy cơ mòn và nứt kịp thời để bảo dưỡng và thay thế khi cần thiết.
• Thiết kế và lựa chọn hợp lý: Lựa chọn bánh xe có thông số kỹ thuật phù hợp theo điều kiện làm việc của cần trục để đảm bảo bánh xe có thể chịu được tải trọng và môi trường làm việc dự kiến.

pha lê

Chuyên gia OEM cần cẩu

Với 8 năm kinh nghiệm trong việc tùy chỉnh thiết bị nâng, đã giúp hơn 10.000 khách hàng giải đáp các thắc mắc và thắc mắc trước khi bán hàng, nếu bạn có bất kỳ nhu cầu nào liên quan, vui lòng liên hệ với tôi!

WhatsApp: +86 199 1373 9708

E-mail: krystalli@kscranegroup.com