МОСТ КРАНА

Полезная модель относится к подъемно-транспортному машиностроению, а именно к конструкции мостовых кранов.
Известен узел соединения пролетной и концевой балок мостового крана, содержащий выполненные на сопрягаемых сторонах балок фланцы с отверстиями под болтовые соединения и цилиндрическую шпонку с наружным кольцевым буртиком. В соседних частях фланцев обеих балок выполнены соосные отверстия под шпонку. Отверстия под резьбовые соединения выполнены с боковых сторон фланцев и расположены в вертикальных плоскостях. В нижней части фланцев выполнены разнесенные по горизонтали отверстия для размещения в них с зазором шпилек и установлена планка с резьбовыми отверстиями под шпильки (полезная модель РФ №86580).
Недостатком данного технического решения является сложность изготовления и сборки, а также невысокая надежность соединения из-за наличия для фиксации одной шпонки с круговым буртиком.
Известен мост крана, выбранный в качестве прототипа, содержащий пролетные и концевые балки с пересекающимися продольными осями, состыкованные между собой посредством фланцев, при этом узлы стыковки снабжены центрирующими и фиксирующими элементами (патент на изобретение РФ №2397944). В качестве фиксирующего элемента используется шпонка (штифт), а в качестве центрирующего элемента - штырь.
Недостатком данного технического решения является ненадежность соединения и сложность сборочно-монтажных работ, т.к.
а) шпонка не фиксирует положение фланца в направлении, параллельном продольной оси пролетной балки
б) шпонка резко ослабляет сечение фланцев, что особенно опасно при воздействии перекосного момента с вращением балок друг относительно друга вокруг центрирующего штифта;
в) также сложность и неудобство монтажа (трудно выверить положение балок, чтобы вложить штифты, часть болтов приходится завинчивать «на потолке»;
г) штифты и отверстия для них во фланцах нельзя использовать второй раз для сборки разобранного моста - это одноразовое соединение конструкций, тем более, после сильных силовых сминающих деформаций;
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности и долговечности технического решения, а также упрощение сборочно-монтажных работ
Техническая задача решается за счет того, что мост крана, содержащий пролетные и концевые балки с пересекающимися продольными осями, состыкованные между собой посредством фланцев, при этом узлы стыковки снабжены центрирующими и фиксирующими элементами, согласно полезной модели, в качестве центрирующих элементов используют калиброванные шайбы, установленные в посадочные места, выполненные на стыкующихся фланцах, а фиксирующие элементы фланцев представляют собой болтовое соединение.
Шайбы выполнены из закаленной стали и закреплены в посадочных местах одной из балок.
Технический результат достигается за счет того, что шайбы, установленные в посадочные места фланцев, четко фиксируют положение балок друг относительно друга. При этом посадочные места под шайбы и отверстия под болты выполняются с большой точностью при обработке фланцев еще не установленных на балки, а шайбы, выполненные из закаленной стали полностью воспринимают вертикальные нагрузки и все другие сдвиговые нагрузки, действующие в плоскости разъема фланцев, причем шайбы эти нагрузки воспринимают цилиндрической поверхностью. Нагрузки, действующие на раскрытие фланцев, надежно воспринимаются стягивающими болтами. Надежность обеспечивается за счет равномерного распределения нагрузки между шайбами соединениями. Болты соединения не несут нагрузки от веса и груза крана, они только не допускают расхождения фланцев. Количество болтов соответствуют количеству шайб. Выход из строя одного или двух соединений не повлияет на несущую способность конструкции, т.к. нагрузки распределятся на все другие шайбы и болты, а их количество выбирается с запасом при проектировании моста. Таким образом, данное техническое решение надежно и долговечно в эксплуатации.
Кроме того, шайбы не надо устанавливать на собранном мосту, они уже стоят на одном из фланцев, являясь направляющими элементами, что способствует упрощению сборки-разборки
Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому полезная модель соответствует критерию «новизна».
Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид соединения балок моста; на фиг.2 - вид «А» (увеличено) на фиг.1.
Мост крана содержит пролетные балки 1, концевые балки 2 с пересекающимися продольными осями. Балки состыкованы между собой посредством фланцев 3 и 4. На обеих сторонах фланцев 3 и 4 выполнены посадочные гнезда под шайбы 5. Крепление балок осуществляется посредством болтов 6. Шайбы 5 закреплены (например, точечной сваркой) в зенкованных гнездах на фланце одной из балок 1 и 2. Необходимая точность выполнения расточек обеспечивается технологическими возможностями расточного оборудования. Шайбы 5 выполнены из стали 40Х и подвергнуты закалке.
Сборка крана осуществляется следующим образом.
Шайбы 5 являются центрирующими элементами при соединении балок. После соединения балок 1 и 2 по шайбам 5 осуществляют закрепление их болтами 6. Так как шайбы закреплены на одной из сторон, то центрирование стыкующихся фланцев осуществляется достаточно легко и сборка может производиться на месте монтажа крана путем крепления фланцев болтами. При монтаже моста крана достаточно прихватить фланцы на несколько болтов (это типовая монтажная операция), дальнейшая установка фланцев в проектное рабочее положение производится установкой и затяжкой остальных болтов. Для установки фланцев в правильное положение достаточно фасок на шайбах и на посадочных местах фланцев, при подтяжке болтов шайбы встают на свое место.
Основная нагрузка в мостовых кранах вертикальная, эта нагрузка с пролетной балки на концевую балку и передается через шайбы. Дополнительно шайбы воспринимают серьезные горизонтальные срезные нагрузки (в основном это инерционные нагрузки) и срезные нагрузки от крутящего момента (в основном, от несоосности нагрузок на пролетную балку).
Посадочные места для шайб во фланцах неглубокие и не значительно ослабляют фланцы и фланцевое соединение. Количество шайб достаточно велико, в сопротивлении нагрузке всегда участвуют достаточное число шайб. Нагрузка на шайбы распределяется равномерно, перегрузка одной из них и микропластическая деформации фланца в месте, где стоит перегруженная шайба, приводит к тому, что нагрузку начинают воспринимать несколько других шайб, находившихся в более мягких условиях. Это и обеспечивает равномерность нагрузки. Обычно, при проектировании назначается столько шайб и такие размеры посадочных гнезд на фланцах, что 10-15% шайб достаточно для обеспечения надежного сопротивления нагрузкам, действующим в плоскости разъема фланцев. Шайбы изготавливаются закаленными, это еще более повышает надежность соединения.
Так как шайбы закаленные и срок службы их достаточно большой, то возможна многократность сборки-разборки.
Данная конструкция обеспечивает высокую надежность и долговечность соединения балок, а также быстроту и удобство монтажа.