Весовые показатели крановых мостов из алюминиевых сплавов

Категория:
Алюминиевые сплавы


Весовые показатели крановых мостов из алюминиевых сплавов

Использование алюминиевых сплавов в крановых мостах позволяет снизить вес металлоконструкций и давления на ходовые колеса кранов, увеличить грузоподъемность кранов или их пролеты.

Для двухбалочных мостов с коробчатыми главными балками результаты исследования этих возможностей сводятся к следующему.

Снижение веса металлоконструкции крановых мостов, достигаемое при переходе от стали Ст. 3 на алюминиевые сплавы, может быть установлено количественно оценкой возможного облегчения их основных элементов.

Кривые, приведенные на рис. 1, характеризуют относительную величину постоянной нагрузки, воспринимаемой мостами. Они свидетельствуют, с точки зрения весовых показателей и технологичности изготовления, о недостаточной целесообразности использования в рассматриваемых мостовых кранах алюминиевых сплавов типа Д16-Т, допускающих только клепаные сопряжения элементов.

Относительная экономия металла, получаемая при изготовлении крановых мостов из алюминиевых сплавов, возрастает со снижением их грузоподъемности и с увеличением пролета. Это объясняется более ощутимым влиянием на величину расчетных усилий собственного веса конструкции.

Рис. 1. Соотношение между весом крановых мостов среднего режима работы, выполненных из алюминиевых сплавов, и весом полезного груза

Приведенные выше весовые показатели металлоконструкций крановых мостов справедливы, когда толщина стенок главных балок, выполненных из легких сплавов, мало отличается от толщины, применяемой в стальных мостах, и местная устойчивость стенок обеспечивается дополнительными, по сравнению со стальными конструкциями, ребрами жесткости и диафрагмами.

При обеспечении местной устойчивости стенок за счет увеличения их толщины соотношение между весом алюминиевых и стальных балок увеличится, а относительная экономичность всей конструкции из алюминиевых сплавов понизится.

Рис. 2. Снижение веса металлокоист-струкций крановых мостов, достигаемое при переходе от стали Ст. 3 к алюминиевым сплавам

Изменение при увеличенной толщине стенок и толщинах, предусмотренных заводскими проектами, графически отображено на рис. 3. Эти графики свидетельствуют о нецелесообразности, с точки зрения экономии металла, существенного увеличения в балках из алюминиевых сплавов толщины стенок по сравнению с принятой в стальных конструкциях.

Рис. 3. Соотношение между весом главных балок из сплава АМгб и из стали Ст. 3

Практический интерес при исследовании вопроса о производстве крановых металлоконструкций из легких сплавов приобретает выявление эффективности применения для этой цели высокопрочных алюминиевых сплавов (временное сопротивление сгв = 50-=-60 кГ/мм2, условный предел текучести ао,2 = 40 кГ/мм2).

Теоретически относительное снижение веса главных балок при переходе к высокопрочным алюминиевым сплавам может составлять около 25%. Оно достижимо, когда уменьшение сечения балки возможно за счет всех элементов, и допустимо исходя из обеспечения вертикальной жесткости балки и местной устойчивости ее стенок. Так как применяемая толщина стенок в большинстве случаев является предельной по условию обеспечения местной устойчивости, снижение веса главных балок при использовании высокопрочных алюминиевых сплавов практически будет возможно только за счет уменьшения толщины поясных листов. Вследствие этого, при переходе на высокопрочные алюминиевые сплавы относительная экономия металла должна повышаться с увеличением грузоподъемности и пролета мостов.

Учитывая указанное, аналогично переходу в стальных конструкциях к низколегированным сталям, переход к высокопрочным алюминиевым сплавам может быть достаточно обоснован в мостовых кранах грузоподъемностью не менее 75—100 т.

Снижение давлений на ходовые колеса кранов за счет облегчения металлоконструкций мостов при выполнении их из алюминиевых сплавов позволяет облегчить несущие строительные конструкции зданий или повысить грузоподъемность кранов без изменения строительных конструкций действующих предприятий. Уменьшение давлений на ходовые колеса кранов с металлоконструкциями мостов из алюминиевых сплавов относительно предусмотренных ГОСТом 3332—54 для кранов из стали Ст. 3 характеризуется графиками на рис. 4. Они получены исходя из обеспечения 1 местной устойчивости стенок алюминиевых балок за счет применения дополнительных ребер жесткости и диафрагм. При определении давлений на ходовые колеса кранов из легких сплавов введен коэффициент 1,1, учитывающий возможность увеличения собственного веса конструкции за счет плюсовых допусков на прокат, возможной замены профилей и т. д.

Данные, приведенные на рис. 4, подтверждают возможность существенного снижения давлений на ходовые колеса кранов при изготовлении металлоконструкций мостов из алюминиевых сплавов. При этом, как и следовало ожидать, относительное уменьшение давлений на ходовые колеса более значительно в кранах малой грузоподъемности и больших пролетов.

Повышение грузоподъемности кранов, возможное в связи с заменой в металлоконструкциях кранов стали легкими сплавами, может быть выявлено исходя из того, что давления DA на ходовые колеса алюминиевых веса металлоконструкций мостов и давлений на ходовые колеса, а также о повышении грузоподъемности кранов соответствуют решениям, принятым в серийно выпускавшихся кранах, и потому не учитывают возможностей, связанных с облегчением механизмов передвижения, площадок и грузовых тележек за счет изменения их конструкций. Между тем опыт проектирования последних лет свидетельствует о том, что эти возможности существенны и должны быть полностью использованы в мостовых кранах с металлоконструкциями из легких сплавов.

Рис. 4. Снижение давления на ходовые колеса кранов при изготовлении металлоконструкций из алюминиевых сплавов

Рис. 5. Увеличение грузоподъемности мостовых кранов при переходе в металлоконструкциях мостов от стали Ст. 3 к алюминиевым сплавам

При переходе к алюминиевым сплавам и применении механизмов передвижения, площадок и грузовых тележек облегченной конструкции для мостовых кранов грузоподъемностью 5 и 20/5 т возможно снижение веса металлоконструкций мостов по сравнению с кранами заводов «Стальмост» и «Подъемник» на 60—75%, снижение давлений на ходовые колеса относительно предусмотренных ГОСТом 3332—54 на 25—55% и увеличение полезной грузоподъемности кранов на 45— 100%.

Выводы, вытекающие из результатов исследования весовых показателей мостовых кранов из алюминиевых сплавов, сводятся к следующему.

Относительная эффективность применения алюминиевых сплавов в металлоконструкциях рассматриваемых мостов повышается с уменьшением грузоподъемности кранов и увеличением их пролета.

Внедрение этих сплавов относительно более перспективно:
а) в кранах грузоподъемностью 5—10 г;
б) в кранах различной грузоподъемности при большой протяженности поддерживающих конструкций;
в) при необходимости увеличения грузоподъемности кранов в связи с реконструкцией действующих цехов.

Использование алюминиевых сплавов в металлоконструкциях крановых мостов должно сочетаться с широким применением тонкостенных гнутых и штампованных профилей, а также гофрированного настила, уменьшением ширины площадок, применением механизмов передвижения и грузовых тележек облегченной конструкции. Достаточно рациональное применение высокопрочных алюминиевых сплавов типа В95 возможно в мостовых кранах грузоподъемностью не менее 75—100 т.

Использование легких сплавов в грузовых тележках может быть оправданным при изготовлении из этого материала, наряду с металлоконструкциями, корпусов редукторов и барабанов.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум