ПОРТАЛ КРАНА

М1ЖВ66С5/10
Изобретение относится к кранам, к несущим опорным конструкциям на стойках и может быть использовано в перегрузочных портальных кранах большой грузоподъёмности на поворотной колоне.
Известен портал крана, содержащий четыре изогнутые опоры коробчатого сечения, объединённые ригелем и кольцевым оголовком. Оголовок соединен с опорами по вертикальной плоскости посредством фланцевых узлов. На оголовке размещен кольцевой рельс. Портал содержит тяги, соединенные с ригелем и опорами. (Гохберг М.М. Металлические конструкции подъёмно-транспортных маппш. Л.: « Мащиностроение, 1976 г., с. 411, рис14.4.в).
За прототип принят портал крана, содержащий четыре изогнутые опоры коробчатого сечения, соединённые крестообразным ригелем и кольцевым оголовком. Оголовок соединен с опорами по горизонтальной плоскости посредством фланцевых узлов. На оголовке размещён внутренний кольцевой рельс. Внутренняя стенка короба опоры расположена вертикально до поверхности ригеля и выполняет функцию тяги (Справочник по кранам. По ред. М.М. Гохберга. Т.1.М.: «Машиностроение, 1988, с. 459, рис. III. 3. 2. а).
В известных технических рещениях высота портала составляет 6 - 10м, при этом внутренний контур портала должен отвечать габариту Сп приближения строений по ГОСТ 9238-83. Поэтому основным недостатком известных четырехстоечных порталов является сравнительно небольшое расстояние между кольцевым рельсом оголовка и опорным подшипником крестовины, и составляет менее 0,5 колеи крана.
Это приводит к возникновению относительно больших горизонтальных нагрузок в кольцевом рельсе оголовка и в опорном подшипнике крестовины от момента сил, действз ющих на поворотную часть крана, что в свою очередь ведет к
Портал крана
значительному утяжелению портала или к ограничению основных показателей назначения крана, таких как грузоподъемность крана на максимальном вылете.
В основу изобретения поставлена задача путем изменения геометрических размеров элементов портала, взаимного соотношения этих размеров увеличить надёжность портального крана с высокими показателями назначения.
Поставленная цель достигается тем, что в портале крана, содержащем изогнутые опоры коробчатого сечения, объединенные верхним кольцевым оголовком с внутренним кольцевым рельсом, крестообразный ригель, вертикальные тяги, взаимосвязанные с ригелем и с изогнутыми опорами, согласно предложенному техническому решению, диаметр поверхности катания кольцевого рельса и расстояние от вертикальной тяги по центральной горизонтальной плоскости ригеля до продо.11ьной центральной плоскости опоры, взаимосвязанной с этой тягой, равны и составляют 0,36 - 0,368 L, где L - ширина колеи крана, а верхние торцы опор расположены от центральной горизонтальной плоскости ригеля на расстоянии 0,86 0,864 L.
Сущность технического рещения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид портала крана, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Портал 1фана содержит четыре изогнутые опоры 1 коробчатого сечения. Верхние торцы опор 1 объединены оголовком 2. Оголовок 2 содержит внутренний кольцевой рельс 3. С опорами 1 соединен крестообразный ригель 4, который имеет коробчатое сечение. Вертикальные тяги 5 соединены с опорами 1 и ригелем 4.
Портал представляет собой статически неопределимую пространственную конструкцию, воспринимающий в силу своего функционального назначения переменные по величине и направлению нагрузки от поворотной части крана, а также реакции от узлов соединения с четырьмя балансирными грзтапами механизма передвижения крана.
В результате статической неопределимости конструкции портала и сложного характера переменного по величине и направлению нагружения очень важен оптимальный выбор геометрических соотношений размеров элементов конструкции портала, обеспечиваюпщй одновременно как прочность и выносливость элементов
конструкции, так и необходимую жёсткость или нодатливость. Диаметр D поверхности катания кольцевого рельса 3 определяется силовыми факторами, которые передаёт поворотная колонна между стенками опоры 1 и ригелем 4, поэтому диаметр D поверхности катания кольцевого рельса 3 зависит от наклона опоры 1, что определяется шириной колеи крана. Диаметр D поверхности катания кольцевого рельса 3 составляет 0,36 - 0,368 L, где L- ширина колеи крана. При этом выполнение D более 0,368 L ведёт к зпвеличению габаритов катков колонны, что в свою очередь ведет к утяжелению оголовка 1 за счет увеличения высоты поверхности катания. Выполнение D менее 0,36 L конструктивно невыполнимо изза расчётного диаметра поворотной колонны.
Расстояние Ь от вертикальной тяги 5 по центральной горизонтальной плоскости «В ригеля 4 до продольной центральной плоскости «С опоры 1 составляет (0,36 - 0,368) L, а верхние торцы опор 1 расположены от плоскости «В ригеля 4 на расстоянии Ь равном (0,86 - 0,864) L. Увеличение li более 0,368 L нецелесообразно, так как ведёт к заострению угла излома опоры 1, при необходимости соблюдения в нижней части соответствия ширине L колеи крана. Уменьшение li менее 0,36 L ведёт к уменьшению длины опоры, увеличению концентрации напряжений в стыковочных узлах опоры 1 и тяги 5.
Расстояние Ь в пределах (0,86 - 0,864) L оптимально исходя из того, что геометрическая сумма горизонтальных сосредоточенных сил от передних опорных катков колонны равна по абсолютной величине условно сосредоточенной горизонтальной силе от опорно-поворотного подшипника поворотной колонны и обратно пропорциональна расстоянию Ь. При этом Ь Ь и D взаимозависимые геометрические параметры.
Применение предлагаемого портала крана обеспечивает высокие прочностные характеристики крана для кранов с высокими показателями назначения.