Специальные грузоподъемные машины. Портальные, судовые и плавучие краны
Подождите немного. Документ загружается.
успокоитель груза
Механизмы подъема судовых кранов принципиально не отличаются
от механизмов подъема кранов общего назначения. К особенностям
первых относится наличие в них устройства, служащего для уменьшения
раскачивания груза.
Для достижения по возможности более высокой производительности
скорость подъема порожнего крюка иногда принимают больше скорости
подъема номинального груза. Для регулирования скорости отдельных
механизмов применяют двух- или трехскоростные двигатели переменного
тока, двигатели постоянного тока, двигатели постоянного тока с
независимым возбуждением и редукторы с переключением ступеней. В
особых случаях применяют лебедки следящего действия для операций с
грузом в условиях качки судна.
Конструкция и установка стреловых кранов на судах должны
предотвращать самопроизвольное опрокидывание стрелы в сторону,
противоположную вылету, с учетом возможных при эксплуатации кренов
и дифферентов, с применением при необходимости ограничивающих
упоров, а также обеспечивать надежное крепление их к корпусу судна.
Набор корпуса судна в месте установки крана должен быть соответственно
подкреплен.
Должно быть предусмотрено надежное крепление судовых кранов и
их стрел «по-походному».
Коэффициент запаса торможения механизма подъема груза должен
быть не менее 1,5. Коэффициент запаса торможения механизма изменения
вылета стрелы должен быть не менее 2; при этом статический момент на
тормозном валу, создаваемый весом груза, весом стрелы и противовесом,
должен определяться в таком положении стрелы, при котором момент
имеет наибольшее значение. При наличии на приводе двух и более
тормозов запас торможения устанавливается в предположении, что весь
груз удерживается одним тормозом. Коэффициент запаса торможения
каждого из этих тормозов при одновременном срабатывании должен быть
не менее 1,25. Если тормоза срабатывают не одновременно, действительны
коэффициенты запаса для одиночных тормозов.
Тормоза механизмов поворота и передвижения должны быть
автоматически действующими и управляемыми; применение тормозов
открытого типа является в каждом случае предметом специального
рассмотрения Регистром. Коэффициент запаса торможения должен быть
161
не менее 1. Коэффициент запаса торможения для верхних строений
плавучих кранов (крановых судов) и кранов, предназначенных для работы
при волнении, должен быть не менее 1,5. Механизмы поворота и
передвижения кранов с ручным тормозом должны быть снабжены
стопорами, предотвращающими возможность самопроизвольного
поворота или передвижения кранов.
Устойчивость передвижных кранов должна быть обеспечена как при
работе, так и в нерабочем состоянии. Проверка устойчивости должна
проводиться по методике и нормам, одобренным Регистром. Передвижные
краны должны быть снабжены прочными рельсовыми захватами или
обратными роликами, должны иметь противоугонные приспособления
(съемные рельсовые захваты и т.п.).
Ходовые колеса механизмов передвижения кранов, грузовых
тележек и подъемников должны быть выполнены или установлены таким
образом, чтобы исключалась возможность схода колес с рельсов. На
концах рельсового пути должны быть установлены упоры, рассчитанные
на восприятие удара крана, тележки или подъемника, движущихся с
наибольшим рабочим грузом при нормальной скорости.
Конструкция кранового противовеса должна исключать возможность
изменения установленной массы в эксплуатации. Крепление отдельных
грузов в противовесе должно исключать их смещение. Передвижные
противовесы должны или передвигаться автоматически с изменением
вылета стрелы, или, в зависимости от этого, иметь хорошо видимый
указатель положения противовеса. При передвижении подвижного
противовеса должна быть исключена возможность его заклинивания.
10.3. Особенности расчета
В качестве расчетных нагрузок для верхних строений
принимаются:
1) вес поднятого груза;
2) собственный вес конструкций и расположенного на них
оборудования;
3) ветровая нагрузка (давление ветра на груз и металлоконструкции)
принимается для максимальных нагрузок рабочего состояния — не менее
400 Па, для сброса груза — не менее 125 Па, для максимальной нагрузки
нерабочего состояния — не менее 2000 Па; расчетное давление ветра для
нерабочего состояния может быть уменьшено при представлении
обоснованных доказательств, учитывающих условия акватории и
162
эксплуатации верхнего строения, но во всех случаях оно должно
приниматься не менее 1000 Па;
4) нагрузки от крена и дифферента судна (при определении усилий в
конструктивных элементах верхних строений, расчет должен
производиться для статического крена 5
o
при положении стрелы
поворотного верхнего строения на борт, и для статического дифферента 2
o
при положении стрелы вдоль судна; если углы крена и дифферента в
условиях эксплуатации больше указанных выше, то в расчете должны
приниматься истинные значения углов); силы инерции, действующие на
верхнее строение при качке на волнении (подробнее —j[1, 9]);
5) инерционные нагрузки при подъеме груза с подхватом при
ускорении (торможении) подъема (спуска) груза (коэффициент
динамичности рассчитывается по методике, одобренной Регистром; при
этом его величина для верхних строений, предназначенных для работы на
тихой воде, в любом случае должна приниматься не менее 1,15, а для
верхних строений, предназначенных для работы на волнении — не менее
1,4);
6) силы инерции, возникающие при торможении (разгоне)
механизмов изменения вылета, поворота или передвижения и нагрузки и
от раскачивания груза при волнении (учитываются при помощи углов
отклонения груза, определяемых по методике, одобренной Регистром; в
любом случае величины углов должны приниматься не менее 3
o
вдоль и
поперек стрелы одновременно). Отсчет углов производится от вертикали
при максимальном динамическом крене верхнего строения;
7) центробежные силы инерции, возникающие при повороте
верхнего строения;
8) вертикальные силы инерции, действующие на груз при качке от
волнения (учитываются при помощи коэффициента динамичности,
определяемого по методике, одобренной Регистром; в любом случае
коэффициент принимается не менее 1,25).
В качестве расчетных комбинаций нагрузок для верхних строений
принимаются следующие варианты:
Первый расчетный случай — нормальные нагрузки рабочего
состояния. Расчетными нагрузками являются: вес поднятого груза,
собственный вес конструкций; силы инерции при плавных пусках и
торможениях, среднее давление ветра. Они учитываются при расчете
верхнего строения на выносливость (усталостную прочность),
выполняемом по методике, одобренной Регистром. Полученная при этом
величина запаса прочности должна быть не менее определенной расчетом
163
для максимальных нагрузок рабочего состояния, которыми являются вес
поднятого груза с учетом наибольшего коэффициента динамичности,
собственный вес элементов конструкции и давление ветра для рабочего
состояния на конструкцию крана и груз, инерционные нагрузки от сброса
груза и от качки на волнении.
Коэффициент динамичности должен определяться с учетом
наибольшей скорости перемещения груза, жесткости конструкции
(включая тросы) и масс конструкции и груза как для случая подъема
(отрыва) груза, так и для случая торможения при спуске.
Второй расчетный случай — максимальные нагрузки рабочего
состояния.
Верхнее строение неподвижно (работает только подъемный
механизм), производится подъем (отрыв) груза от земли (палубы) или
торможение его при спуске, сброс груза.
Верхнее строение с грузом находится в движении (передвижение,
изменение вылета стрелы, поворот), причем происходит торможение или
разгон одного из механизмов.
Расчетными нагрузками являются: вес поднятого груза и
собственный вес элементов конструкции с учетом коэффициентов толчков
при движении по подкрановому пути; наибольшие горизонтальные силы
инерции масс верхнего строения и груза с учетом буксования ходовых
колес, сбрасывания муфт предельного момента или других
конструктивных особенностей; давление ветра рабочего состояния на
конструкцию и груз; инерционные нагрузки от качки при волнении.
Коэффициент толчков определяется в зависимости от скорости
движения и наличия стыков в рельсах.
Третий расчетный случай — максимальная нагрузка нерабочего
состояния. Расчетными нагрузками являются: собственный вес элементов
конструкции и давление ветра нерабочего состояния на конструкцию.
При достаточных основаниях может потребоваться использование
при расчете иных, отличных от указанных комбинаций нагрузок, что
может быть обусловлено спецификой условий эксплуатации или
особенностями конструкций верхних строений.
В качестве расчетной нагрузки для грузозахватных
приспособлений принимаются грузоподъемность и собственный вес. Для
спредеров следует принимать смещение центра тяжести контейнера
относительно положения центра объема контейнера на 1j/j10 его ширины и
длины, что является практическим приближением к естественным
условиям перегрузочных работ. Для спредеров следует также
164
рассматривать особый случай нагружения, когда полезная нагрузка
воспринимается только тремя захватными поворотными головками.
Вопросы для самопроверки
1.jДайте определение плавучему крану.
2.jОснащение плавучего крана в соответствии с требованиями
Морского регистра.
3.jКлассифицируйте плавучие краны по назначению.
4.jКлассифицируйте плавучие краны по мореходным качествам.
5.jОпишите строение плавучего крана, основные особенности.
6.jОсобенности строения поворотных и неповоротных плавучих кранов.
7.jКонструктивные особенности стреловых устройств плавучих кранов.
8.jКонструктивные особенности опорно-поворотных устройств
плавучих кранов.
9.jКонструктивные особенности механизмов подъема, поворота и
изменения вылета плавучих кранов.
10.jОпишите геометрию понтона (судна) плавучего крана.
11.jОстойчивость плавучих кранов, особенности расчета.
12.jОсобенности учета крена и дифферента при расчете механизмов
плавучего крана.
13.jПонятие динамического крена и дифферента, особенности их учета
при расчетах верхнего строения и механизмов плавучего крана.
14.jДайте определение судовому крану, его основные отличия от
плавучего крана.
15.jТребования к управлению судовыми кранами.
16.jКонструктивные особенности и типы судовых поворотных кранов.
17.jКонструктивные особенности и типы козловых судовых кранов.
18.jОсновные требования к конструкциям и механизмам судовых
кранов.
19.jПеречислите расчетные нагрузки для верхних строений судовых
кранов.
20.jСоставьте комбинации расчетных нагрузок для верхних строений
судовых кранов.
165
Библиографический список
1. Александров М.jП. Грузоподъемные машины: учеб. пособие /
М.jП.jАлександров. – М. : изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. – 552с.
2. Артемьев П.П. Грузоподъемные машины на речном транспорте:
Учебник для ин-тов водн. трансп. / П.jП.jАртемьев, В. И. Брауде,
Н.jП.jГаранин; под ред. Н.jП. Гаранина. – М. : Транспорт, 1981. – 246 с.
4. Брауде В. И. Системные методы расчета грузоподъемных машин /
В. И. Брауде, М. С. Тер Мхитаров – Л. : Машиностроение, 1985. –181 с.
5. Дукельский А.И. Портовые грузоподъемные машины: учебник /
А.jИ. Дукельский. – М. : Транспорт, 1970. – 439 с.
6. Лесюков В.А. Теория и устройство судов внутреннего плавания:
учебник для вузов водн. трансп. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. : –
Транспорт, 1982. – 303 с.
7. Камнев Г.Ф. Подъемно-транспортные машины и палубные
механизмы / Г. Ф. Камнев, Г. Р. Кипарский, В. М. Балин – Л. :
Судостроение, 1976. – 312 с.
8. Портальные краны / А. Н. Орлов, М. Н. Хальфин, Б. Ф. Иванов и
др.; под. ред. М. Н. Хальфина. – Ростов-на-Дону. , 2001. – 309 с.
9. Правила классификации и постройки судов внутреннего плавания.
Т. 3. 2-е изд./ Речной регистр РСФСР. – М. : Транспорт, 1984.
10. Правила классификации и постройки судов внутреннего
плавания. Т. 5. 2-е изд./ Речной регистр РСФСР. – М. : Транспорт, 1985.
11. Правила по оборудованию морских судов. Правила по
грузоподъемным устройствам морских судов. Правила о грузовой марке
морских судов/ Морской регистр судоходства. – Санкт-Петербург. , 2005.
12. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных
кранов: ПБ 10-382-00. – М. : ПИО ОБТ, 2000.
13. Соколов С. А. Металлические конструкции подъемно-
транспортных машин : учеб. пособие / С. А. Соколов. – СПб. :
Политехника, 2005. – 423 с.
14. Справочник по кранам: в 2 т. Т.1. / В. И. Брауде, М. М. Гохберг и
др. – Л. : Машиностроение, 1988. – 536 с.
15. Справочник по кранам: в 2 т. Т.2. / М. П. Александров,
М.jМ.jГохберг, А. А. Ковин и др. – Л.: Машиностроение, 1988. – 560 с.
16. Федосеев В. Н. Приборы и устройства безопасности
грузоподъемных кранов: справочник. – М. : Машиностроение, 1990. – 320
с.
166
17. ГОСТ 30546.1 Общие требования к машинам, приборам и другим
техническим изделиям и методы расчета их сложных конструкций в части
сейсмостойкости. – Минск, 1998.
18. ГОСТ 30546.2 Испытания на сейсмостойкость машин, приборов и
других технических изделий. Общие положения и методы испытаний. –
Минск, 1998.
19. ГОСТ 30546.3 Методы определения сейсмостойкости машин,
приборов и других технических изделий, установленных на месте
эксплуатации, при их аттестации или сертификации на сейсмическую
безопасность. – Минск, 1998.
167
Бортяков Данил Евгеньевич
Орлов Алексей Николаевич
СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ
МАШИНЫ
ПОРТАЛЬНЫЕ, СУДОВЫЕ И ПЛАВУЧИЕ КРАНЫ
Учебное пособие
Редактор А.В. Явственная
Технический редактор А.И. Колодяжная
Оригинал-макет подготовлен авторами
Директор Издательства Политехнического университета А.В. Иванов
Свод. темплан 2009 г.
Лицензия ЛР № 020593 от 07.08.1997
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции
ОК 005 – 93, т.2; 95 3005 – учебная литература
Подписано в печать 19.08.2009. Формат 6084/16.
Усл.печ.л. 10,0 Уч.-изд. л. 10,0 Тираж 250. Заказ
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет.
Издательство Политехнического университета,
член Издательско-полиграфической ассоциации университетов России.
Адрес университета и издательства:
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29.
168