نيروي محركه در بالابرها

با توجه به عوامل مهم طراحي از جمله وزن، سروصدا، كنترل، اندازه و ابعاد، حجم و .... پيشنهاد مي‌شود كه از موتورهاي برقي براي نيروي محركه در بالابرها استفاده شود و با توجه به تحقيقات به عمل آمده تقريباً بيش از 95درصد نيروي محركه كرين‌ها از الكتروموتورها استفاده مي‌شود.

نكات قابل توجه در انتخاب موتورهاي كرين

1. بايد ممان ابتداي حركت بزرگي باشد تا بتواند وزن سنگين بار يا وزن سنگين خود كرين را به حركت درآورده و در كوتاهترين زمان سرعت كرين را به سرعت ماكزيمم برساند.
2. بايستي براي روشن و خاموش كردن زياد مناسب باشند.
3. تغيير جهت دوران موتور را به آساني انجام دهد.
4. بايد دور موتور مستقلاً و بدون درنظر گرفتن بار قابل تنظيم باشد.

پارامترهاي اساسي در طراحي ريل‌هاي طولي و عرضي

در طراحي عرضي و طولي به ظرفيت باربري و سرعت حركت آن نياز داريم. جراثقال‌ها و بالابرها بر حسب اين پارامترها به چهار دسته تقسيم مي‌شوند:

1. جراثقال‌هاي سنگين موتوري كه ظرفيت آنها بيش از سه تن است.
2. جراثقال‌هاي كندرو كه سرعت حركت آنها كمتر از m/s5/1 است.
3. جراثقال‌هاي تندرو كه سرعت حركت آنها بيش از m/s5/1 است.
4. سبك شامل جراثقال‌هاي دستي و موتوري كوچك كه ظرفيت آنها سه تن و يا كمتر است.

براي طراحي ريل‌هاي طولي و عرضي، نيروهاي زير بر سيستم وارد مي‌شود:

الف) نيروي قائم شامل وزن كالسكه و وزن بار؛

ب)‌ نيروي افقي جانبي برابر 10%‌ مجموع ظرفيت جراثقال‌ها و وزن كالسكه متحرك

ج) نيروي افقي طولي (موازي ريل طولي) برابر 15% عكس‌العمل انتهاي تير عرضي كه بر ريل طولي ما وارد مي‌شود.

تير را در شرايطي طراحي مي‌كنيم كه ارتعاش و ضربه عادي در سيستم موجود باشد كه در اين حالت بايد اثرات آن را با اعمال ضريب ضربه مناسبي درنظر بگيريم كه ضرايب ضربه با توجه به جدول زير تعيين مي‌گردد:

با توجه به ظرفيت باربري حداكثر 5 تن و سرعت حداكثر كمتر از 5/1 متر در ثانيه جراثقال‌ از نوع سنگين و كندرو است. ضريب ضربه آن را با توجه به جدول زير بدست مي‌آوريم.

نوع جراثقال	ضريب ضربه سربار (الف)	ضريب ضربه سربار (ب)	ضريب ضربه سربار (ج)
سبك و كندرو	2/1	1/1	1
سبك و تندرو	4/1	2/1	1
سنگين و كندرو	6/1	1/1	1
سنگين و تندرو	9/1	2/1	1

 

رسم دياگرام خمشي تير عرضي

p نيروي قائم است كه به تير عرضي وارد شده و ممان M_H را بر تير عرضي وارد مي‌كند.

ممان خمشي در اثر نيروي وزن بر روي تير عرضي در صفحه افقي وسط تير .

 

خمش در اثر نيروي 1 در صفحه قائم

 

Q: نيروي افقي حاصل از رانش است كه از تغييرات سرعت دستگاه جراثقال به ريل‌هاي عرضي وارد مي‌شود و ممان M_y را ايجاد مي‌كند. چون در صفحه افقي نقطه نيروي Q وجود دارد. بر اثر اين نيرو خيز در صفحه قائم مطرح نمي‌شود.

براي محاسبه تنش در دو صفحه از فرمول استفاده مي‌شود.

چون بنابراين تيرآهن IPE30 براي خمش مناسب است.

ب) طراحي بر اساس خيز ماكزيمم

تبديل آحاد:

طراحي ريل‌هاي عرضي

نيروهاي موثر بر ريل‌هاي عرضي:

نيروي قائم نيروي افقي

وزن كل بار:

وزن كالسكه:

نيروي وارد بر هر تير:

ضريب ضربه افقي: 1/1 ضريب ضربه قائم: 6/1 معادله ريل عرضي: m16

 

نيروي قائم:

نيروي افقي جانبي:

الف) طراحي بر اساس ممان خمشي ماكزيمم:

براي تيرآهن‌هاي ساختماني داريم:

 

با توجه به مقدار w=1.2*10^-3 از جدول پيوست تيرآهن IPEB28 را انتخاب مي‌كنيم.

بر اثر وزن

بر اثر نيروي خارجي

نيروي خارجي

پس بايد تيرآهن شماره بزرگتري انتخاب كنيم (تيرآهن IPE30).

وزن تير

نيروي خارجي

براي اثر نيروي خارجي

الف)

از كتاب بالابرها و نقاله‌ها جلد دوم داريم:

بنابراين مقدار ماكزيمم خيز مجاز 2 سانتيمتر مي‌باشد:

در اثر بار گسترده

 

اين تير براي خيز مناسب نيست.

نيروي محركه در بالابرها

با توجه به عوامل مهم طراحي از جمله وزن، سروصدا، كنترل، اندازه و ابعاد، حجم و .... پيشنهاد مي‌شود كه از موتورهاي برقي براي نيروي محركه در بالابرها استفاده شود و با توجه به تحقيقات به عمل آمده تقريباً بيش از 95درصد نيروي محركه كرين‌ها از الكتروموتورها استفاده مي‌شود.

نكات قابل توجه در انتخاب موتورهاي كرين

1. بايد ممان ابتداي حركت بزرگي باشد تا بتواند وزن سنگين بار يا وزن سنگين خود كرين را به حركت درآورده و در كوتاهترين زمان سرعت كرين را به سرعت ماكزيمم برساند.
2. بايستي براي روشن و خاموش كردن زياد مناسب باشند.
3. تغيير جهت دوران موتور را به آساني انجام دهد.
4. بايد دور موتور مستقلاً و بدون درنظر گرفتن بار قابل تنظيم باشد.

پارامترهاي اساسي در طراحي ريل‌هاي طولي و عرضي

در طراحي عرضي و طولي به ظرفيت باربري و سرعت حركت آن نياز داريم. جراثقال‌ها و بالابرها بر حسب اين پارامترها به چهار دسته تقسيم مي‌شوند:

1. جراثقال‌هاي سنگين موتوري كه ظرفيت آنها بيش از سه تن است.
2. جراثقال‌هاي كندرو كه سرعت حركت آنها كمتر از m/s5/1 است.
3. جراثقال‌هاي تندرو كه سرعت حركت آنها بيش از m/s5/1 است.
4. سبك شامل جراثقال‌هاي دستي و موتوري كوچك كه ظرفيت آنها سه تن و يا كمتر است.

براي طراحي ريل‌هاي طولي و عرضي، نيروهاي زير بر سيستم وارد مي‌شود:

الف) نيروي قائم شامل وزن كالسكه و وزن بار؛

ب)‌ نيروي افقي جانبي برابر 10%‌ مجموع ظرفيت جراثقال‌ها و وزن كالسكه متحرك

ج) نيروي افقي طولي (موازي ريل طولي) برابر 15% عكس‌العمل انتهاي تير عرضي كه بر ريل طولي ما وارد مي‌شود.

تير را در شرايطي طراحي مي‌كنيم كه ارتعاش و ضربه عادي در سيستم موجود باشد كه در اين حالت بايد اثرات آن را با اعمال ضريب ضربه مناسبي درنظر بگيريم كه ضرايب ضربه با توجه به جدول زير تعيين مي‌گردد:

با توجه به ظرفيت باربري حداكثر 5 تن و سرعت حداكثر كمتر از 5/1 متر در ثانيه جراثقال‌ از نوع سنگين و كندرو است. ضريب ضربه آن را با توجه به جدول زير بدست مي‌آوريم.

نوع جراثقال	ضريب ضربه سربار (الف)	ضريب ضربه سربار (ب)	ضريب ضربه سربار (ج)
سبك و كندرو	2/1	1/1	1
سبك و تندرو	4/1	2/1	1
سنگين و كندرو	6/1	1/1	1
سنگين و تندرو	9/1	2/1	1

 

رسم دياگرام خمشي تير عرضي

p نيروي قائم است كه به تير عرضي وارد شده و ممان M_H را بر تير عرضي وارد مي‌كند.

ممان خمشي در اثر نيروي وزن بر روي تير عرضي در صفحه افقي وسط تير .

 

خمش در اثر نيروي 1 در صفحه قائم

 

Q: نيروي افقي حاصل از رانش است كه از تغييرات سرعت دستگاه جراثقال به ريل‌هاي عرضي وارد مي‌شود و ممان M_y را ايجاد مي‌كند. چون در صفحه افقي نقطه نيروي Q وجود دارد. بر اثر اين نيرو خيز در صفحه قائم مطرح نمي‌شود.

براي محاسبه تنش در دو صفحه از فرمول استفاده مي‌شود.

چون بنابراين تيرآهن IPE30 براي خمش مناسب است.

ب) طراحي بر اساس خيز ماكزيمم

تبديل آحاد:

طراحي ريل‌هاي عرضي

نيروهاي موثر بر ريل‌هاي عرضي:

نيروي قائم نيروي افقي

وزن كل بار:

وزن كالسكه:

نيروي وارد بر هر تير:

ضريب ضربه افقي: 1/1 ضريب ضربه قائم: 6/1 معادله ريل عرضي: m16

 

نيروي قائم:

نيروي افقي جانبي:

الف) طراحي بر اساس ممان خمشي ماكزيمم:

براي تيرآهن‌هاي ساختماني داريم:

 

با توجه به مقدار w=1.2*10^-3 از جدول پيوست تيرآهن IPEB28 را انتخاب مي‌كنيم.

بر اثر وزن

بر اثر نيروي خارجي

نيروي خارجي

پس بايد تيرآهن شماره بزرگتري انتخاب كنيم (تيرآهن IPE30).

وزن تير

نيروي خارجي

براي اثر نيروي خارجي

الف)

از كتاب بالابرها و نقاله‌ها جلد دوم داريم:

بنابراين مقدار ماكزيمم خيز مجاز 2 سانتيمتر مي‌باشد:

در اثر بار گسترده

 

اين تير براي خيز مناسب نيست.