a. Các trường hợp tải trọng tính toán.
Trường hợp 1: Tải trọng bình thường trong điều kiện làm việc bình thường. Trong trường hợp nầy các tải trọng phải kể đến là trọng tải, trọng lượng bản thân máy, tải trọng gió trong điều kiện thời tiết bình thường, tải trọng động bình thường. Các chi tiết máy trong trường hợp nầy được thiết kế hoặc tính kiểm nghiệm theo sức bền mỏi. Động cơ được chọn theo công suất tĩnh và được kiểm nghiệm theo
điều kiện phát nhiệt.
Trường hợp 2: - tải trọng lớn nhất trong điều kiện làm việc.
Trong trường hợp nầy các tải trọng phải kể đến là trọng tải, trọng lượng bản thân máy, tải trọng gió trong điều kiện thời tiết bình thường, tải trọng động lớn nhất xuất hiện do phanh đột ngột. Các chi tiết máy trong trường hợp nầy được thiết kế hoặc tính kiểm nghiệm theo sức bền tĩnh.
Trường hợp 3: - Tải trọng lớn nhất trong điều kiện không làm việc.
Trong trường hợp nầy các tải trọng phải kể đến là trọng lượng bản thân máy, tải trọng gió trong điều kiện bất bình thường. Các chi tiết máy trong trường hợp này
được thiết kế hoặc tính kiểm nghiệm theo độổn định.
b. Các loại tải trọng:
- Tải trọng danh nghĩa: Tải trọng danh nghĩa là trọng lượng lớn nhất máy có thể
nâng được. Trong thiết kế cần trục, phần lớn tải trọng nâng thay đổi theo tầm với, song tải trọng nâng danh nghĩa vãn lấy theo trị số lớn nhất.
Q = Qm +Qh
Trong đó: Qm trọng lượng thiết bị mang tải thường lấy = 0,05QHđối với móc. Qh trọng lượng danh nghĩa của vật nâng.
- Trọng lượng bản thân:để đảm bảo an toàn, trọng lượng các cơ cấu và chi tiết khí tính toán nên tăng thêm 15-20% khi tính toán bền. Khi tính toán thiết kế máy mới, có thể lấy sơ bộ theo các tài liệu chuyên ngành hoặc dựa vào số liệu của máy tương tự. trong bước tính toán chính xác cần tiến hành tính toán lại trọng lượng để so sánh với bước chọn sơ bộ.
32
- Tải trọng gió: tải trọng gió được tính theo quy phạm Việt Nam. Số liệu của tải trọng gió có thể lấy theo bảng số liệu dưới đây:
Bảng 1-3 Áp lực gió lên cần cẩu ở trạng thái làm việc (N/m2)
Đặc điểm tính toán Cần cẩu cảng, cần cẩu nổi Các loại cần cẩu khác Tính kết cấu kim loại, cơ cấu
và tính cứng vững của cần cẩu 400 250
Tính công suất động cơ 250 150
Tính bền mỏi 50 50
Bảng 1-4. Áp lực gió lên cần cẩu ở trạng thái không làm việc (N/m2)
Tải trọng gió được xem là tác dụng nằm ngang và được xác định theo công thức: Pg = kk q (F0 + Fv)
Trong đó:
q: Áp lực gió tính toán lấy theo bảng 1-3 và 1-4 kk: hệ số cản khí động =1 đối với dầm dàn, dầm kính = 1,2 các kết cấu khác.
F0: diện tích chịu gió của các cơ cấu cần cẩu. Fv: diện tích chịu gió của vật nâng
Diện tích chịu gió F0 = F.k
Trong đó: F: diện tích trong đường bao. k = 0,3- 0,4: đối với đầm dàn. k = 0,8 -1,0 : đối với các cơ cấu.
Diện tích chịu gió của vật được xác định theo đường viền thực tế của nó. Để
tính toán sơ bộ có thể lấy theo số liệu sau:
Chiều cao, m 0 -20 20-40 40-60 60-80 80-100 >100 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
33
Q (tấn): 1 2 3 5 10 20 30 50 75
100
Fv (m2): 2 3 5 7 10 15 20 25 30
35
Áp lực gió ở trạng thái không làm việc của cần cẩu được dùng trong việc tính toán các thiết bị hãm gió, tính cứng vững của bản thân (trường hợp III). Khi áp lực gió
được lấy là 2500N/m2.
- Lực quán tính: Lực quán tính tác dụng lên cần cẩu có thể chia thành các nhóm: Lực quán tính khi khởi động và phanh các cơ cấu.
Lực quán tính ly tâm khi quay cần cẩu.
Lực quán tính do chuyển động không đều của thiết bị cần khi thay dổi tầm với (lực này thường nhỏ có thể bỏ qua)
- Tải trọng động: Vì sựđàn hồi, các chi tiết của cơ cấu và kết cấu thép dưới tác dụng của lực quán tính (khi khởi động hoặc phanh) làm xuất hiện các dao động
đàn hồi. Các dao động này cũng xuất hiện khi có lực va đập, nâng vật dột ngột khỏi mặt đất, …
Để kểđến ảnh hưởng của tải trọng động, người ta đưa vào hệ sốđộng kđ. Hệ
số kđ có thể lấy theo quy phạm về thiết bị nâng Viêt Nam. Trong tính toán thiết bị
nâng thông thường kđ = 1,25.
- Tải trọng sinh do sự lắc vật nâng:
Khi cần cẩu làm việc, vật nâng bị lắc làm cho dây cáp bị lệch so với phương thẳng đứng. Do đó xuất hiện lực ngang T làm tăng lực căng cáp S tác dụng vào đầu cần.
T = Q. tgα Q: Trọng lượng vật nâng và thiết bị móc
α: Góc lệch của cáp so với phương thẳng đứng. Góc lệch lớn nhất thường tính theo công thức:
34
T1 và T2: lực quán tính khi khởi động hoặc phanh cơ cấu quay và thay đổi tầm với.
T3: lực ly tâm của vật nâng T4: lực do tàu bị nghiêng, lắc. Pb: áp lực gió lên vật nâng. Khi tính toán sơ bộ lấy tgαmax≈ 0,05 v1
v1: tốc độđầu cần khi quay cần cẩu (m/s)
Đối với tính toán tải trọng theo trường hợp 1: α = ( 0,3 – 0,4) αmax Khi tính toán công suất động cơ thay đổi tầm với nên lấy nhỏ hơn:
α = ( 0,25 – 0,3) αmax