14. JEŘÁBY

14. JEŘÁBY
14. CRANES
slouží k svislé a vodorovné přepravě břemen a jejich držení v požadované výšce
Hlavní parametry jeřábů:
1. jmenovitá nosnost – největší hmotnost dovoleného břemene (zkušební břemeno –
předepsané při zatěžující zkoušce)
2. rozpětí jeřábu
3. jeřábový most – konstrukce pojíždějící po zvýšené dráze
4. jeřábová kočka – pojízdné zvedací zařízení, které se pohybuje po jeřábovém
mostu
5. výška zdvihu – svislá vzdálenost mezi nejmenší a nejvyšší polohou háku
Podle druhu pohonu – ruční, elektrický, spalovací motor, hydraulický, pneumatický
Podle druhu pohybu hlavní části nosné konstrukce – pojízdné, nepojízdné, otočné
Podle charakteristické části UCHOPENÍ břemene – s hákem, drapákové, chapadlové,
magnetické
Podle druhu práce – montážní, stavební, dílenské, železniční, hutnické…
Hlavní
1.
2.
3.
4.
části jeřábů
pohon
zdvihací ústrojí
pojízdné ústrojí, sklápěcí, otočné
nosná konstrukce
Požadavky na rychlost
1. zvedací rychlost – rychlost háku při jeho rovnoměrném pohybu (m/min)
2. pojízdná rychlost – rychlost pojezdu mostu (m/min)
3. výkon jeřábu – udává se v počtu kg přeneseného materiálu za jednu hodinu dané
vzdálenosti
Rozdělení jeřábů podle TVARU NOSNÉ KONSTRUKCE
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
mostové
portálové a poloportálové
konzolové
sloupové a věžové
kolejové, silniční, plovoucí
přístavní
lanové
Zvedací ustrojí jeřábů
- ve většině případů jsou navíjedla spojená s násobným kladkostrojem
Zdvihací ústrojí
- slouží ke zvedání břemene, případně jeho držení v požadované poloze;
- hlavní části zdvihacího ústrojí:
- kladnice (1);
- lano (2);
- lanový buben (3);
- převodovka zdvihacího ústrojí (4);
- brzda zdvihacího ústrojí (5);
- elektromotor zdvihacího ústrojí (6).
- výpočet výkonu elektromotoru zdvihacího ústrojí
mQ
mG
vz
η
P
mQ
mG g vz
[kg] - nosnost jeřábu (hmotnost maximálního břemene);
[kg] - hmotnost částí zvedaných s břemenem;
[m.s-1]
- zdvihací rychlost;
[1]
- účinnost zdvihacího ústrojí.
; kde
LANA A ŘETĚZY
- lana jsou lehčí než řetězy, tišší provoz, dovolují vyšší rychlosti zvedání
- řetězy nemají prokluz, možnost použití lehkých ozubených kladek místo navíjecích
bubnů
Lana
textilní - konopné, bavlněné, polyamidní vlákna
- pevnost v tahu 60 – 200 MPa
- bezpečnost 5 -8
- jednotlivé prameny jsou smotávány protisměrně proti rozplétání
- používají se pro vázání břemena pro různá zavěšení
ocelová – z ocelových drátů o pevnosti 1300 – 2000 MPa
- pohyblivé = zvedací, nepohyblivé = vázací a kotevní
u jeřábů se převážně používají ocelová šestipramenná lana s protisměrným vinutím
(drátky v prameni jsou vinuty opačným směrem než je vinutí pramenů lana);
- podle uspořádání drátků v prameni rozeznáváme lana normální, Seal, Warrington;
- výpočet lana:
FD
FD
FP
Fl
k
FP
k
F1 ; kde
[N] - dovolené zatížení lana;
[N] - jmenovitá pevnost lana (závisí na druhu lana, pevnosti drátků lana a
průměru lana);
[N] - skutečné zatížení lana;
[1] - součinitel bezpečnosti (závisí na druhu jeřábu a jeho únavové skupině.
Stejnosměrně pletená jsou pružnější, ohebnější a mají sklon k rozplétání a tvoření
smyček – použití jen tam, kde je břemeno vedeno (výtahy)
označení lan
6 x (1 + 6 + 12) + v
Lano s dráty o nestejném průměru – má větší nosnost a trvanlivost
Jednopramenné lano – je vinuto z drátů tak, že směr vinutí se střídá – použití jako nosné
a kotevní lana
prostředky pro uchopení břemene:
- jeřábové háky, jeřábová kladnice, vazáky (vázací řetězy a lana), traverzy,
chapadla, třecí závěsy, břemenové kleště, břemenové elektromagnety,
jeřábové nádoby, drapáky.
Úpravy konců lan
Výpočet ocelových lan – lana jsou v provozu namáhány zásadně na tah, na kladkách a
bubnech jsou namáhány na ohyb
Uchycení lan v bubnech – pomocí klínů nebo příložkami
Uložení bubnů
Na nehybném hřídeli – hřídel nepřenáší Mk, obtížné umístění převodovky a pohonu
- na hybném hřídeli –
Pojezdové ústrojí
- slouží k pojíždění jeřábu a tím k přemísťování břemen;
- hlavní části pojížděcího ústrojí:
- pojížděcí kola s uložením - poháněná (7) a nepoháněná (8);
- spojovací hřídele a spojky (9);
- převodovka pojížděcího ústrojí (10);
- brzda pojížděcího ústrojí (11);
- elektromotor pojížděcího ústrojí (12).
- výpočet výkonu elektromotoru pojezdového ústrojí
Fp
P
Fp
Fw v
; kde
[N]
- síla potřebná k překonání pasivních odporů (trakční odpor, tření
nákolků pojezdových kol o kolejnice a podobně);
Fw [N]
- odpor vzduchu proti pojezdu;
v
[m.s-1]
- pojížděcí rychlost;
η
[1]
- účinnost pojezdového ústrojí.
3) Sklápěcí a otáčecí ústrojí:
- pouze u otočných jeřábů a jeřábů se sklápěcím výložníkem.
4) Nosné konstrukce jeřábů:
- ocelové konstrukce z válcovaných profilů I, U, plnostěnné nosníky, skříňové nosníky,
příhradové nosníky.
Nosná konstrukce mostového
z válcovaných profilů
jeřábu
Nosná konstrukce jeřábu z plnostěnného
nosníku
Nosná konstrukce jeřábu ze skříňového
Nosná konstrukce jeřábu z příhradového
nosníku
nosníku
- nosné konstrukce jeřábů jsou namáhány zatížením způsobeným břemenem, vlastní
tíhou nosné konstrukce a přídavnými vlivy (například vítr, rázy při provozu a
podobně);
- u nosných konstrukcí mostových jeřábů (s výjimkou příhradových konstrukcí) je
hlavním namáháním konstrukce ohyb a pevnostní výpočet vychází z pevnostní
podmínky v ohybu
O
M O. max
WO
DO
, kde
σo [MPa] - napětí v ohybu;
Mo,max [N.m] - maximální ohybový moment zatěžující nosnou konstrukci;
Wo [m3] - modul průřezu v ohybu nosné konstrukce a vypočte se z výrazu
WO
σDo
JX
, kde Jx [m4] je kvadratický moment průřezu (počítá se často
e
s užitím Steinerovy věty) a e [m] je vzdálenost krajního vlákna průřezu
od neutrální osy;
[MPa] - napětí dovolené v ohybu.
- u příhradových nosných konstrukcí jeřábů jsou pruty namáhány na tah nebo tlak dle
řešení sil v prutech a pevnostní výpočet vychází z pevnostní podmínky v tahu
t
σ
F
S
σD
σt
c
F
S
c F
S
[MPa]
[N]
[m2]
[MPa]
[MPa]
[1]
D
nebo z pevnostní podmínky ve vzpěru s užitím součinitele vzpěrnosti
Dt ,
-
kde
napětí v tahu;
síla zatěžující daný prut;
plocha nebezpečného průřezu daného prutu;
napětí dovolené v tahu;
napětí v tlaku;
součinitel vzpěrnosti závisícím na materiálu prutu a jeho štíhlosti, která
se vypočte ze vztahu
l
, kde l [m] je délka prutu a jmin je
2 j min
minimální kvadratický poloměr průřezu;
jmin [m]
- minimální kvadratický poloměr průřezu a
j min
je minimální kvadratický moment průřezu prutu;
σDt [MPa] - napětí dovolené v tlaku.
5) Elektrická výzbroj jeřábu:
- přívod elektrického proudu (kabely nebo troleje);
- přístroje rozváděcí, vypínací, jistící, kontrolní a podobně;
- koncové vypínače (bezpečnostní zařízení).
J min
, kde Jmin [m4]
S