Определение предельных расчетных суммарных значений ветровых нагрузок на элементы противоугонного устройства из эксцентрикового и клинового механизмов

Согласно требованиям Правил по обеспечению промышленной безопасности грузоподъемных кранов, противоугонные устройства должны обеспечивать останов последних, находящихся под действием силы ветра, в любой точке рельсового пути, в том числе в месте стыка рельсов, соединяемых боковыми планками. Рекомендованные к применению различные типы противоугонных крановых устройств имеют ряд недостатков, о которых писали в предыдущих статьях. Известны также противоугонные крановые устройства, у которых останов грузоподъемных кранов на рельсовом пути осуществляется стопорным эксцентриком, взаимодействующим с поверхностью головки рельса. Надежность подобных устройств недостаточна, так как из-за постоянного усилия пружины сила сцепления эксцентрика с рельсом не зависит от изменяющейся силы ветра. Для проведения силового расчета противоугонного устройства грузоподъемных кранов, работающих на открытом воздухе, необходимо знать максимальное расчетное значение силы ветра, действующей на его элементы, удерживающие грузоподъемные краны на рельсах при нахождении в нерабочем состоянии. При движении крана, перемещающегося по рельсам под действием силы ветра P_w, эксцентрик, поворачиваясь, передает силу давления со стороны рельса на двуплечий рычаг, соединяющий эксцентриковый механизм с клиновым механизмом. Эксцентриковый механизм, по сути, является приводом вертикального перемещения клина, вследствие которого происходят замыкание клещевого захвата на головке рельса и останов крана. Таким образом, энергия, развиваемая краном, двигаемым силой P_w, используется на его останов. Для этого в статье рассмотрены вопросы определения предельных расчетных значений силы ветра, действующей на суммарные боковые поверхности различных типов грузоподъемных кранов, при разных климатических, аэродинамических, вероятностных и других ветровых нагрузках. Приведена методика определения предельных расчетных суммарных значений ветровых нагрузок на элементы разработанного противоугонного устройства для грузоподъемных кранов, перемещающихся по подкрановым рельсовым путям. Определены расчетные суммарные боковые площади и ветровые нагрузки на мостовые опорные одно- и двухбалочные краны, козловые и башенные краны для разных исполнений, пролетов, грузоподъемностей и других параметров. На основе выполненных расчетов возможно создание модельного ряда противоугонных устройств для различных конструкций грузоподъемных кранов, перемещающихся по подкрановым рельсам, при разных условиях эксплуатации.

1. Автоматическое противоугонное устройство для грузоподъёмных кранов: пат. BY 12950 / А. Н. Наталевич, Н. Л. Нестеренко, Н. М. Селивончик. Опубл. 30.08.2022.

2. Селивончик, Н. М. Основы расчета противоугонного кранового устройства из эксцентрикового и клещевого механизмов / Н. М. Селивончик, Н. Л. Нестеренко // Наука и техника. 2021. Т. 20, № 4. С. 296–301. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2021-20-4-296-301

3. Селивончик, Н. М. Силовой расчёт противоугонного кранового устройства из эксцентрикового и клинового механизмов / Н. М. Селивончик, Н. Л. Нестеренко // Наука и техника. 2023. Т. 22, № 2. С. 113–118. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2023-22-2-113-118

4. Правила по обеспечению промышленной безопасности грузоподъемных кранов [Электронный ресурс]: утв. постановлением Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь от 22.12.2018, № 66 // Национальный правовой Интернет-портал Республики Беларусь. Режим доступа: https://pravo.by/document/?guid=12551&p0=W21934170p&p1=1. Дата доступа: 14.04.2021.

5. Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинацией нагрузок. Ч. 1: Общие положения: ГОСТ 32579.1-2013. М.: Стандартинформ, 2015. 30 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data/577/57770.pdf.

6. Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая. Нормы и метод определения: ГОСТ 1451-77. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2003. 13 с.

7. Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчётных нагрузок и комбинаций нагрузок. Ч. 2: Краны стреловые самоходные: ГОСТ 32579.2-2013. М.: Стандартинформ, 2015. 8 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293769/4293769479.pdf.

8. Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Ч. 3: Краны башенные: ГОСТ 32579.3-2013. М.: Стандартинформ, 2015. 8 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293769/4293769479.pdf.

9. Краны грузоподъёмные. Принципы формирования расчетных нагрузок и комбинаций нагрузок. Ч. 4: Краны стреловые: ГОСТ 32579.4-2013. М.: Стандартинформ, 2015. 10 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data/577/57766.pdf.

10. Краны грузоподъемные. Принципы формирования расчётных нагрузок и комбинаций нагрузок. Ч. 5: Краны мостового типа. ГОСТ 32579.5-2013. М.: Стандартинформ, 2015. 14 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293769/4293769477.pdf.

11. Краны мостовые электрические однобалочные опорные. Технические условия: ГОСТ 22045-89. М.: ИПК Издательство стандартов, 1999. 26 с.

12. Рельсы железнодорожные узкой колеи типов Р8, Р11, Р18 и Р24. Конструкция и размеры: ГОСТ 6368-82. М.: Издательство стандартов, 1989. 6 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294852/4294852756.pdf

13. Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент: ГОСТ 2591-2006. М.: Стандартинформ, 2006. 17 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293832/4293832576.pdf.

14. Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъемностью от 5 до 50 т. Типы, основные параметры и размеры: ГОСТ 25711-83. Введ. 01.07.1985. М.: Издательство стандартов, 1983. 20 с. Режим доступа: https://simkran.ru/upload/doc/gost/GOST_25711-83_www-simkran-ru.pdf

15. Машины, приборы и другие технические изделия Исполнения для различных климатических районов, категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды: ГОСТ 15150-69. Введ. 01.01.1971. М.: Стандартинформ, 2010. 71 с. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200003320

16. Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъёмностью от 80 до 500 т. Основные параметры и размеры: ГОСТ 6711-81. Введ. 01.01.1982. М.: ИПК Издательство стандартов, 1985. 35 с. Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293802/4293802565.pdf.