بارگذاري جرثقيل ها و بررسی نیروهای وارده-30020465

بارگذاري جرثقيل ها و بررسی نیروهای وارده|30020689|xha
در این صفحه از وب سایت برتر با شما هستیم با بارگذاري جرثقيل ها و بررسی نیروهای وارده

فرمت فایل: word



تعداد صفحات: 101









مقدمه:



جرثقيلها وسايلي هستند كه به منظور نقل و انتقال بارهاي سنگين مورد استفاده قرار مي گيرند در كارخانجات معمولاً يك جرثقيل ثابت بر روي سازه (و يا در مواقعي كه بار سنگيني است بر روي ستوني مجزا درنظر گرفته مي شود) تا نقل و انتقالات مورد نظر توسط آن صورت گيرد در اينجا ما مي خواهيم بدانيم كه بار ناشي از جرثقيل كه بدست سازه داده مي‌شود چگونه و به چه ميزان است. در اين رابطه اين موضوع حائز اهميت است كه جرثقيل بارها را حركت مي دهد و توقف هاي ناگهاني دارد. لذا حركت و توقف ناگهاني آن موجب مي‌شود كه بارها اثرات افزايش يافته اي را در سازه به وجود مي آورند. جرثقيلي كه در كارخانجات مورد استفاده قرار مي گرد تشكيل شده است از يك (جرثقيل كوچك) يا دو عضو باربر اصلي كه اصطلاحاً پل هاي جرثقيل نام دارند و برروي تيرهاي زيرسري مي نشستند و حركت جرثقيل را در جهت طولي سالن و (احياناً فضاي باز كارخانه) تامين مي كنند. نيروهاي زيرسري اشاره شده در واقع ريل هايي هستند كه پل هاي جرثقيلي براحتي برروي آنها لغزيده و حركت طولي جرثقيل را تامين مي نمايند. حركت بعدي همان حركت عرضي است كه توسط وسيلة متحرك ديگري به نام ارابه، كه خود بر روي پل هاي اشاره شده قرار دارد انجام مي شود. در داخل ارابة اشاره شده موتور بالابرندة بار واقع است كه اين موتور توسط كابلهاي مربوط بار را روي زمين بلند كرده و در جهت قائم حركت مي دهد.



پس ملاحظه مي شود كه مجموعة سه گانه فوق (موتور+ارابه+پل) قدرت مانور لازم را براي نقل و انتقال بار در جهت طولي، عرضي و قائم در فضاي كارخانه را تأمين مي كنند. اين مجموعه بر روي تيرهاي زير سري (ريل) سوار مي‌شوند. در اينجا هدف تعيين اندازة بارهاي وارده از طرف جرثقيل به تيرهاي زير سري مي باشد.



بطور كلي در بارگذاري جرثقيل ها سه گروه بار در پيش رو داريم:



1- وزن ارابه P



2- وزن كالسكه



3- وزن پلهاي جرثقيل





بارهاي وارده در طرح و تعيين اسكلت فلزي



محاسبات اسكلت فلزي با تعيين تنشهاي بوجود آمده در يك وسيله در خلال كاركردنش آغاز مي گردد. اين تنها بر اساس بارهاي تعريف شده، در زير محاسبه خواهد شد.



الف) بارهاي اصلي وارده به قطعات اسكلت فلزي با فرض اينكه به صورت بار ساكن در خطرناكترين وضعيت بارگذاري قرار گرفته اند.



ب) بارهاي ناشي از حركات عمودي



ج) بارهاي ناشي از حركات افقي



د) بارهاي ناشي از تأثيرات جوي



اينك بارهاي مختلف، فاكتورهاي مورد نياز و روش عملي كاربرد محاسبات را به ترتيب بيان مي نمائيم.



بارگذاري: وزن بار بالا برده شده بعلاوه وزن لازم ديگر مثل (بلوك قرقره ها، قلابها، كالسكه، چنگك) مي باشد.



بار برده: وزن مرده قطعات عمل كننده به عنوان يك عضو از اسكلت كه شامل بار گاري نشود.



بارهاي اصلي:



- بارهاي ناشي از وزن مرده قطعات



- بارهاي ناشي از بار كاري



تمام قطعات متحرك فرض مي شوند كه در خطرناكترين وضعيت قرار گرفته اند. هر قطعه از اسكلت فلزي بر اساس موقعيتش و مقدار كاري كه بازاي آن ماكزيمم تنش در قطعه مورد نظر به وجود مي آيد طراحي مي شود.



بارهاي در ارتباط با حركات عمودي



- اين بارها از برداشتن بار كاري زياد يا كم بطور ناگهاني از شتاب حركات بالابري و از بارگذاري ضربه اي عمودي در امتداد مسير حركت به وجود مي آيند.



روش محاسبه:



تنش هاي وارده به اسكلت براي سه حالت بارگذاري تعريف شده (حالت كاري بدون وجود بار – حالت كاري با حداقل مقدار وجود بار – حالت بارگذاري استثنايي) تعيين مي‌شود به منظور ممانعت از شكست لازم است كنترلي از نظر ضريب اطمينان V نسبت به تنش هاي بحراني با در نظر گرفتن سه حالت ممكن زير انجام گيرد.



الف- تجاوز از حد الاستيك



ب- تجاوز از بار كمانش يا بار چپ شدگي بحراني



ج- تجاوز از حد تحمل براي خستگي كيفيت‌هاي فولاد مورد استفاده با يستي مشخصي باشند، خواص فيزيكي تركيبات شيمياي و كيفيت هاي جوشكاري بايد از طرف سازنده مواد، گارانتي و تأييد شود.



تنش هاي مجاز براي مواد مورد استفاده به طوريكه در قسمت بعدي خواهد آمد، با مراجعه به تنشهاي بحراني مواد تعيين مي گردند. تنشهاي بحراني، تنشهاي معادل با حد تنش الاستيك كه در عمل به تنشي اطلاق مي شود كه احتمال بازدهي آن تحت آزمايشات 90% است متناسب باشد.



تنش هاي موجود در قطعات سازه مي‌بايد بر اساس حالات مختلف بارگذاري ذكر شده در بالا و با بكار بردن حد گسيختگي قراردادي از روش محاسبه تعيين شود. مقاطع فلزي كه بايد در نظر گرفته شود. براي قسمتهايي كه تحت بارهاي فشاري هستند. مقاطع ناخالص (بدون كسر سوراخها) و براي تمام قطعات كه در معرفي بارهاي كشش هستند مقاطع خالصي (با كسر مساحت سوراخها) خواهد بود. در حالتي كه قطعه در معرض خمش است يك مقطع نيمه خالص بايد فرض شود كه قسمت خالص آن در قطعات تحت كشش و سطح مقطع ناخالص آن بر اثر فشار كار كند بهر حال براي سادگي و راحتي محاسبات يكي از روشهاي عملي استفاده از جدول مقطع قسمت خالص با جدول مقطع محاسبه شده جهت قسمت نيمه خالص، با توجه به مركز ثقل مقطع ناخالص است.



اسكلت فلزي



1- كالسكه يا ترولي جرثقيل (TROLLEY)



2- پل جرثقيل (GIRDER)



3- كله گي جرثقيل (END VARRIAGA)



4- ريل يا تيرهاي جانبي



5- ستونها يا نگهدارندة ريل ها



كالسكه يا ترولي (TROLLEY)



اسكلت فلزي كالسكه معمولاً از پروفيلهاي معمولي موجود و گاهي براي جرثقيلهاي سنگين از قوطيهاي جوشكاري شده طراحي و ساخته مي شود. اسكلت فلزي كالسكه بايد به قدر كافي محكم انتخاب شود تا در مقابل بارهاي پيچشي و خيزهاي جانبي و عمودي مقاومت كند همچنين بايد مسئله جايگزيني بالابر و مكانيزم حركت كالسكه را هنگام طراحي قاب اسكلت در نظر گرفته شود كالسكه هايي كه در محوطه باز كار مي‌كنند معمولاً با پوشش جهت حفاظت در برابر برف باران در نظر گرفته مي شوند بر روي بعضي از كالسكه‌ها ممكن است دو بالابر كه يكي اصلي (main noist) و ديگري براي كارهاي فرعي است (Auxiliary Hoist) نصب شود. سيستم محرك كالسكه ممكن است با يك موتور در نظر گرفته شود كه توسط يك محور و كوپلينگ كه به چرخهاي محرك قفل شده اند، قدرت را انتقال مي دهد. شكل كلي يك كالسكه بصورت زير مي باشد.



اجزاء شكل فوق به صورت زير مي باشد:



1- وينچ



2 و 3- تيرهاي كالسكه



4- چرخ ترولي



5- الكتروموتور



يك چرخ ترولي (كالسكه) به وسيلة الكتروموتور مي چرخد و اين چرخ در واقع به صورت محرك چرخهاي ديگر عمل مي كند و چرخهاي ديگر را به حركت درمي آورد و با هم روي دوپل جرثقيل حركت مي كند.



محاسبات مربوط به اسكلت فلزي كالسكه (ارابه)



براي محاسبه تيرهاي حمال كالسكه لازم است نوع بارگذاري و اندازة آن ابتدا تعيين شود البته واضح است كه در نامناسب ترين وضع اين بارها بايد در نظر گرفته شود براي اين منظور فرض مي كنيم كه بالابر (HOIST) در بالاترين وضعيت قلابش قرار گرفته و بار تقريباً 16t تن را بلند كرده است براي اين حالت كه خطرناكترين وضعيت بارگذاري تشخيص داده مي شود اسكلت كالسكه را طراحي كرده و ابتدا نماي افقي كالسكه را رسم كرده و برروي آن اندازه هاي مورد نياز را مشخص مي كنيم.



بار ناشي از شتاب حركت بالابر+حداكثر بار كاري+وزن كالسكه= بار كل









1- بار كلي



2- وزن كالسكه (ارابه)



3- شتاب حركت ارابه



4- شتاب جاذبه



سرعت انتخابي مطابق با چهار گروه از جرثقيل هاي كاري انتخاب شده است.



با توجه به بالابر انتخابي (BRUN) كه داراي قرقرة كمكي و پايه قرقره نيز مي باشد ابتدا عكس العملهاي ناشي از بار كل را در وضعيت انتهايي قلاب برروي پايه بالابر و پايه قرقرة با داشتن فواصل مورد نياز از بالابر (مطابق كاتالوگ بالابر)