Como calcular a carga do guindaste siderúrgico?

Como calcular a carga do guindaste siderúrgico?

 

1. Princípios básicos de cálculo
 

Para garantir a operação segura e normal do guindaste, sua estrutura metálica e partes do mecanismo devem atender aos requisitos de resistência, estabilidade e rigidez.
 

Os requisitos de resistência e estabilidade significam que a força interna gerada pelos membros estruturais sob carga não deve exceder a capacidade de suporte permitida (referindo-se à capacidade de suporte permitida em termos de resistência, resistência à fadiga e estabilidade); requisitos de rigidez significam que a estrutura sob carga A deformação resultante não deve exceder o valor de deformação permitido, e o período de vibração natural da estrutura não deve exceder o período de vibração permitido.
 

As peças e estruturas metálicas do guindaste devem ser calculadas da seguinte forma: ① Cálculo de fadiga, desgaste ou calor; ② Cálculo de força; ③ Verificação de resistência.
 

Compatível com esses três tipos de cálculos, a carga calculada do guindaste possui as três combinações a seguir:
 

 

(1) Cálculo de carga vitalícia (durabilidade)—Carga tipo I.
 

Esta carga é utilizada para calcular a durabilidade, desgaste ou aquecimento do componente ou estrutura metálica. O cálculo é realizado de acordo com a carga equivalente durante a operação normal, não apenas o tamanho da carga é calculado, mas também o seu tempo de ação é considerado.
 

Para peças mecânicas e estruturas metálicas sujeitas a cargas variáveis, os cálculos de fadiga devem ser realizados quando o número de ciclos de mudança de tensão for grande o suficiente; quando o número de ciclos de mudança de tensão é pequeno ou muito pequeno, os cálculos de fadiga são desnecessários.
 

Os componentes estruturais de metal e as partes do mecanismo dos guindastes cujo nível de trabalho é A6, A7 e A8 devem ser verificados quanto à fadiga.
 

(2) Carga de cálculo de força--carga tipo II.
 

Este tipo de carga é usado para calcular a resistência de peças ou estruturas metálicas, a estabilidade de membros de compressão e flexão plana, a rigidez de peças estruturais, a estabilidade geral e a pressão da roda do guindaste, e a resistência é calculada de acordo com o máximo carga no estado de trabalho.
 

Ao determinar a carga de cálculo de resistência, a combinação de carga mais desfavorável que pode ocorrer deve ser selecionada.
 

(3) Verificação de carga--carga tipo III.
 

Este tipo de carga é usado para verificar a resistência e a estabilidade dos componentes de certos dispositivos (como grampos ferroviários) do guindaste, mecanismo de elevação, certas peças e estruturas metálicas que suportam o dispositivo rotativo e a estabilidade geral do guindaste. A carga máxima no estado de repouso e cargas especiais (carga de instalação, carga de transporte e carga de impacto, etc.) são verificadas quanto à resistência.
 

Ao lidar comacidentes com guindastes em siderúrgicas, devem ser feitas as verificações necessárias para acidentes causados ​​por danos a estruturas metálicas e partes de mecanismos. Ao verificar e calcular, execute de acordo com a carga real da condição real de trabalho.
 

 

2. Método de cálculo
 

Atualmente, o cálculo de guindastes siderúrgicos adota o método de tensão admissível, ou seja, o limite de escoamento do material é usado no cálculo da resistência, a tensão crítica estável é usada no cálculo da estabilidade e o limite da resistência à fadiga é dividido por um determinado fator de segurança no cálculo da resistência à fadiga. Além disso, as tensões admissíveis para resistência, estabilidade e resistência à fadiga são obtidas. As tensões calculadas dos membros estruturais não devem exceder seus valores admissíveis correspondentes.
 

As etapas de cálculo do método de tensão admissível são: determinar a tensão calculada de acordo com a carga calculada correspondente, determinar o limite de resistência de acordo com as propriedades mecânicas dos materiais utilizados e, em seguida, compará-los para que a relação entre o limite de resistência e o calculado tensão é igual ou maior que o fator de segurança.
 

 

3. Fator de segurança
 

A condição básica para cálculo de resistência e cálculo de fadiga é que a tensão calculada da seção perigosa da peça não seja maior que a tensão admissível, ou seja, um múltiplo menor que a tensão última do material, e este múltiplo é a segurança fator.
 

A escolha do fator de segurança não deve apenas garantir segurança, confiabilidade e durabilidade, mas também fazer uso total de materiais para alcançar tecnologia avançada e economia razoável.
 

Quando danos a qualquer parte de um guindaste siderúrgico causarem a queda de um item, de um jib, de uma parte rotativa virar, do guindaste capotar ou causar um impacto severo quando o guindaste atingir uma parada ou um guindaste adjacente, essas peças deve ter maior fator de segurança; quando algumas partes do guindaste são danificadas e apenas impedem o funcionamento do guindaste, o fator de segurança pode ser menor.
 

Valores mais baixos podem ser usados ​​para peças forjadas e laminadas; valores mais altos devem ser usados ​​para vazamentos.
 

(1) Fator de segurança calculado para estruturas metálicas.
 

Parametalurgia e peças estruturais metálicas de guindastesusado em fundições, a resistência, rigidez e estabilidade devem ser calculadas, e a plasticidade dos materiais geralmente não é considerada. A fadiga deve ser verificada para componentes com níveis de trabalho de A6, A7 e A8.
 

(2) Fator de segurança para cálculo de peças.
 

O cálculo da resistência das peças inclui o cálculo da resistência estática e o cálculo da vida útil.
 

O cálculo da resistência estática inclui o cálculo de verificação da fratura frágil e da deformação plástica das peças; o cálculo da vida útil inclui o cálculo da resistência à fadiga das peças e o cálculo da resistência ao desgaste da cobertura das peças de atrito deslizante.
 

A tensão de cálculo do ponto perigoso é calculada pelo método usual da mecânica dos materiais, e a tensão composta é sintetizada de acordo com a teoria de resistência apropriada.
 

Observação: Para metalurgia particularmente importante, como transporte de metal fundido e mercadorias perigosas, o fator de segurança dos guindastes de fundição deve ser aumentado adequadamente.