Расчетные сочетания нагрузок

Основные расчетные случаи сочетания нагрузок, рекомендуемые для краностроения, соответствуют типовым условиям работы ТТ.

Случай I – нормальные нагрузки рабочего состояния, т.е. нагрузки при работе в обычных условиях эксплуатации при плавных пусках и торможениях механизмов. По ним производится расчет на сопротивление усталости. При переменных значениях нагрузок расчет следует вести по эквивалентным нагрузкам (напряжениям).

Случай II - максимальные нагрузки рабочего состояния с пол­ным (номинальным) грузом в их реально имеющих место соче­таниях, т. е. предельные нагрузки с резкими пусками и тормо­жениями механизмов в наиболее тяжелых условиях эксплуата­ции. По этим нагрузкам (напряжениям) производится расчет на прочность и устойчивость.

Случай III - максимальные нагрузки нерабочего состояния, которые возникают при отсутствии груза. Эти нагрузки вызы­ваются весом крапа и ветром нерабочего состояния (ураган). По этим нагрузкам (напряжениям) производится расчет на проч­ность и устойчивость. К случаю III относятся также особые нагрузки: транспортные при перевозке, монтажные, сейсмиче­ские, действие взрывной волны, удар в буфера, а также нагрузки от изменения температуры воздуха, снега и обледенения и др. По этим нагрузкам производится расчет на прочность и устойчивость.

Для, металлических конструкций отдельных типов кранов и их элементов (мосты, стрелы, порталы и т. п.) устанавливаются расчетные комбинации нагрузок случаев 1 и 11 рабочего состоя­ния в зависимости от условий эксплуатации крана. При этом технологические нагрузки, связанные с выполнением краном технологических операций, в зависимости от их характера, ве­роятности появления и продолжительности действия относятся к нагрузкам первого или второго случая. Наиболее общими яв­ляются следующие комбинации нагрузок: 1) кран неподвижен (работает только подъемный механизм), производится подъем(отрыв) груза от основания или торможение его при спуске; 2) кран с грузом находится в движении (передвижение крана, тележки, изменение вылета, вращение), причем происходит тор­можение или разгон одного из механизмов.

Для случаев нагрузок I и II эти комбинации будут однотип­ными: в первом случае - комбинации Ia и Ib: во втором случае­ комбинации IIа и IIЬ (таб.lI. 3 и 4). Для правильного назна­чения нагрузок в расчетных случаях 1 и 11 необходимо статисти­ческое изучение их в условиях длительной эксплуатации кон­струкций. Характер нагруженности выявляет общую тенденцию к увеличению совмещения движений у интенсивно эксплуати­руемых кранов и в связи с этим возможность одновременного торможения или разгона двух или даже трех механизмов, чему способствуют современные системы управления крановыми при­водами. При отсутствии достаточных статистических данных можно для расчетов на сопротивление усталости пользоваться двухступенчатой гистограммой суммарных напряжений в рас­считываемом элементе от действия принятых эксплуатационно изученных расчетных комбинаций нагрузок (табл. 3 и 4). Дальнейшим этапом. развития методов расчетов металлических конструкций подъемно-транспортных машин явятся вероятност­ные расчеты.

Методы расчета металлических конструкций.

Расчет металлических конструкций надлежит производить по методу допускаемых напряжений или предельных состояний. В сложных случаях согласно нормативным указаниям (СНиП II-А. 10-71) вопросы расчета конструкций и их элементов рекомендуется решать путем специально поставленных теоретических и экспериментальных исследований. При отсутствии надежных теоретических методов расчета проверенных ранее аналогичных решений такие исследования обязательны. Наиболее распространенным в ТТ пока продолжает оставаться метод допускаемых напряжений. Прогрессивный метод расчета по предельным состояниям базируется на статистическом изучении действительной нагруженности конструкций в условиях эксплуатации, а также изменчивости механических свойств материалов, что позволяет обосновать запасы прочности при использовании принятых способов расчета, а в дальнейшем перейти к расчетам с учетом как технических, так и экономических факторов. Метод предельных состояний, принятый для строительных конструкций, в том числе странами (бывшими членами Совета Экономической Взаимопомощи (СЭВ)), а также ещё некоторыми зарубежными странами, и железнодорожных мостов применительно к специфике транспортной техники изучен пока недостаточно. В настоящее время он разработан только для строительных башенных кранов ВНИИстройдормаш, для мостовых перегружателей – Проектстальконструкцией, для канатных дорог – Союзпроммеханизацией, для мостовых кранов общего назначения – ВНИИПТмашем, для конструкций которых проходит опытную проверку. Поэтому в ТТ, в частности в краностроении в основном пока расчеты ведутся по методу допускаемых напряжений, базирующемся на установленных практикой коэффициентах запаса прочности.