13. Расчет погрузки крана на железнодорожные платформы.

Расчет произведен по аналогии с расчетом погрузки на железнодорожные платформы выпускаемого в СССР крана МКГ-25БС.

Погрузка крана РДК-250 / РДК-25 с входящими элементами производится на железнодорожные платформы грузоподъемностью 60 тонн и 20 тонн согласно схеме погрузки /рис. 13-1, 13-2, 13-3, 13-4/ и "Техническим условиям погрузки и крепления грузов и использования грузоподъемности вагонов", Трансжелдориздат, 1955 г.

Рис. 13-1. Схема транспортровки крана

Расчет погрузки крана РДК-250 / РДК-25 на железнодорожную платформу грузоподъемностью 60 тонн ведется в соответствии с "Техническими условиями погрузки и крепления грузов и использования грузоподъемности вагонов", Трансжелдориздат, 1955 г. и "Информационного листка №2", Трансжелдориздат 1957 г.

Рис. 13-2. Подставка под контргруз крана.

Груз - гусеничный кран РДК-250 / РДК-25 грузится следующим образом:

1. Перед погрузкой с крана снимается рабочее оборудование, упоры и подкосы. Укосина опускается в транспортное положение.

2. После установки крана на платформу /и выверки точности его установки/ ставятся подкладки и подставка /рис. 13-2, 13-3, 13-4/.

3. Закрепляются проволочные скрутки в количестве 20 штук, по 6 штук в продольном направлении и по 4 штуки в поперечном направлении. Каждая скрутка состоит из 8 нитей проволоки диаметром 6 мм.

4. Поворотная платформа дополнительно закрепляется 4-мя скрутками за вертикальные оттяжки укосины /2 шт./ и проушину крепления стрелы /2 шт./.

5. На эту же платформу грузится инвентарный ящик, в который укладываются:

а) крюковая обойма вспомогательного подъема Q = 5 т,

б) крюковая обойма главного подъема Q = 25 т,

в) подвижная обойма полиспаста стрелы /башни/,

г) оттяжки полиспаста стрелы /башни/,

д) оттяжки жесткого гуська,

е) оттяжки полиспаста маневрового гуська

ж) оттяжки маневрового гуська /кроме оттяжек L=1,41м/,

з) страховочная оттяжка, демпферы, пальцы, пружинные проволочные замки,

и) канаты указателя вылета маневрового гуська,

к) фара со стрелы,

л) фары с капота и кабины управления,

м) ограничитель грузового момента,

н) анемометр,

о) по два каната и грузика ограничителей высоты,

п) распорка,

р) резина для уплотнения паза в крыше капота в месте прохода стрелового каната,

с) два болта для крепления дополнительного контргруза,

т) быстроизнашивающиеся детали /поставки с краном/,

у) ящик с инструментом.

Кроме того, на эту же платформу грузятся головки башни и стрелы, которые закрепляются на платформе в соответствии с "Техническими условиями погрузки и крепления грузов и использования грузоподъемности вагонов".

На вторую платформу грузятся:

Погрузка и крепление грузов на второй платформе осуществляется согласно главе 22 "Технических условий погрузки и крепления грузов и использования грузоподъемности вагонов", т.к. все узлы имеют плоские поверхности.

Расчет устойчивости груза с платформой

1. Определение запаса устойчивости платформы с грузом относительно головки рельса

где:  - общий вес платформы с грузом.

N - динамическая поперечная нагрузка, действующая на вагон с грузом.

 - удельная поперечная динамическая нагрузка.

N = 230 · 65,488 = 15062 кг = 15,062 т.

h - высота центра тяжести платформы с грузом от головки рельса.

 = 1,302 + 1,301 = 2,603 м

 = 0,8 м

W - сила ветра, действующего на платформу с грузом

W = R · q · F

R = 1,4 /ТУ стр. 20/ - аэродинамический коэффициент

q = 36 кг/м² - скорость напора ветра

F - боковая поверхность груза и платформы

м²

W = 1,4 · 1,69 = 2,37 т

 - высота центра наветренной поверхности

платформы с грузом от головки стрелы.

 1,39   1,25

Определение усилий, действующих на груз

а) продольное инерционное усилие

 - удельное продольное инерционное усилие при 1 сочетании сил.

 = 1000 кг

 - удельное продольное инерционное усилие при 2 сочетании сил.

 = 200 кг

 = 1000 · 38,5 = 38500 кг = 38,5 т

 = 200 · 38,5 = 7700 кг = 7,7 т

б) поперечная динамическая нагрузка

 = 230 кг/т     /ТУ стр. 22/

N = 230 · 38,5 = 8840 кг = 8,84 т

в) ветровая нагрузка на боковую поверхность груза

W = R · q · F = 1,4 · 36 · 20 = 1000 кг = 1,0 т

г) вертикальная динамическая нагрузка

    /ТУ стр. 19/

 = 0,58 - коэффициент динамичности

 = 850 · 0,58 · 38,5 = 19,0 т

д) сила трения

Сила трения без учета вертикальной динамической нагрузки - 1 сочетание сил

 = µ ·  = 0,4 · 38,5 = 15,4 т

µ = 0,4        /ТУ стр. 25/

Сила трения су четом вертикальной нагрузки - 2 сочетание сил.

 = µ  - = 0,4 38,5 - 19,2 = 7,72 т

Расчетные усилия, действующие на элементы крепления груза.

а) при первом сочетании сил

б) при втором сочетании сил

Расчет прочности крепления груза

Груз удерживается от продольного смещения деревянными подкладками /рис. 13-1, 13-2, 13-3/ и проволочными растяжками. Каждый брус крепится к платформе 4-мя скобами. Таким образом в одном направлении работает одновременно 2 бруса, удерживаемы 8-ю скобами и 16-ю гвоздями.

Усилие, воспринимаемое скобами, определяется исходя из допускаемого напряжения в каждом стрежне скоб.

S₁ = n · P · µ

где: n - суммарное количество скоб.

µ - коэффициент трения

Р - усилие растяжения в скобе /двух стрежней/, - подсчитывается исходя из [ϭ] = 600 кг/см²

Р = 2 · F_ϭ [ϭ] = 2 · 6,04 · 600 = 7248 кг.

Стержень скобы выполнен с резьбой М30 и имеет d_вн = 2,77 см

Таким образом усилие, воспринимаемое скобами, равно

13-8

S₁ = 8 · 7248 · 0,4 = 23200 кг = 23,2 т

Усилие, воспринимаемое гвоздями, равно

S₂ = 2 · n · Sᵹ

где: n – количество гвоздей

Sᵹ - допускаемое усилие на один гвоздь

n = 8

Sᵹ = 192 кг /выбраны гвозди Ø 8х250/

S₂ = 2 · 8·192 = 3072 кг = 3,07 т

Суммарное усилие, воспринимаемое гвоздями и скобами, равно:

S = S₁ + S₂ = 23,2 + 3,07 = 26,27 т

Усилие, развиваемое скобами и гвоздями, должно быть больше возникающих сил R₁ и R₂, из которых большим является R₁ = 23,20 т

R₁ = 23,20 < S = 26,27 т

Так как крепление груза осуществляется дополнительно растяжками, проводится расчет для выявления полного запаса по сдвигу груза.

По формуле для определения полного усилия, действующего в растяжке, определяется горизонтальная составляющая продольного усилия S_p^np на растяжке, которая является запасом в отношении прочности крепления груза.

где: n – количество растяжек, работающих в одном направлении

n = 6

α = 45⁰ – наибольший угол наклона растяжек к полу вагона

 = 10⁰ – угол между проекцией растяжки на горизонтальную плоскость и продольной осью вагона.

 = 2500 кг – при диаметре проволоки Ø 6мм и количества нитей 8. /таблица "Информационный листок № 2"/.

Таким образом полный запас по сдвигу груза в абсолютном изменении:

Ø =

или в относительных единицах

Определение крутящего момента, необходимо для создания усилия затяжки на скобе.

 = 27,727мм – средний диаметр нарезной части стержня скобы.

t = 3,5мм – шаг резьбы

 = 2⁰18’ – угол подъема винтовой линии

g = arctg m = 5⁰43’

m = 0,1 – коэффициент трения стали по стали для слабо смазанных поверхностей.

tg (b + g) = tg /2⁰18’ + 5⁰43’/ = tg 8⁰1’ = 0,1408

R_r = 2,185 – средний радиус опорной поверхности гайки

Сила прикладывается к ключу

Р = 18кгм.

Плечо приложения