Хоёр балкин краны үндсэн бүтцийн загвар
Үндсэн балкны бүтцийн хэлбэр болон хөндлөн огтлол (Хайрцгийн балк, I-балк, H-балк)
Хоёр балкин кранын хүч чадал нь гол тулгуур балкуудыг хэрхэн байршуулснаас ихэвчлэн хамаардаг бөгөөд шаардлагад нийцүүлэн хайрцган хэлбэрийн балка, I хэлбэрийн балка эсвэл H хэлбэрийн балка ашигладаг. Хэтэрхий хүнд зүйлийг өргөх үед ихэвчлэн хайрцган хэлбэрийн балкыг сонгодог нь эргэлтийн эсэргүүцэл нь илүү сайн байдаг, цацрагийн дагуу стрессийг илүү жигд тараадаг учраас юм. Салбарын сүүлийн 2023 оны Ponemon-ийн тайлангийн мэдээллээр хайрцган балка нь метр квадратад 740 килоньютонгоос дээш хэмжээний муруйлтын хүчийг тэсвэрлэж чаддаг. Мөнгөн хэрэгтэй асуудалд илүү чухал харьцаатай хөнгөн ачааны ажлуудад I хэлбэрийн балка нь хамгийн тохиромжтой эдийн засгийн хувьд боломжтой сонголт юм. Харин дэмжээсүүдийн хоорондох том зайг барьж байгаа үед H хэлбэрийн балка илүү давуу талтай ялангуяа бусад төрлөөс илүү сайн вертикаль чиглэлд ачааг дааж чаддаг. Олон барилгын талбарт тодорхой ажлын шаардлага, төсөвийн хязгаарлалтаас хамааран эдгээр янз бүрийн балкны байрлалыг солих нь элбэг байдаг.
| Балкны төрөл | Ачаалал даах чадвар | Торсион хатуулаг | Ерөнхий дахин давталтын хязгаар |
|---|---|---|---|
| Бокс шугам | 20–500 тонн | Их | 10–40 м |
| I-beam | 5–50 тонн | Дунд шатны | 5–20 м |
| H-туйван | 50–300 тонн | Дунд-Өндөр | 15–35 м |
Тоосгон дээрх кранын балкины загварчлал болон ачаа тараахад үзүүлэх нөлөө
Хоёр балктай байгууламжийг тоосгон дээрх кранд хэрэглэх нь жингийг нэг биш харин хоёр балканд тараах боломжийг олгоно. Энэ нь цорын ганц балктай загваруудтай харьцуулахад стрессийн цэгийг ойролцоогоор 30-40 хувь бууруулдаг. Нэмэлт дэмжлэг нь эдгээр системийг бүтцийн хувьд илүү найдвартай болгодог. Мөн эдгээр системүүд металл даралтанд орох үед хэр их хазайхыг зохицуулсан ISO 8686 шаардлагад нийцдэг. Энэ нь цахилгаан гулс, төмөр замын станц, цистерн барих газрууд зэрэг өдөр тутамд янз бүрийн чиглэлд янз бүрийн жинтэй ачааг өргөх шаардлагатай байдаг газруудад маш чухал.
Ажиллаж байх үеийн ачааллын доорх стресст үл хөдлөх чанарын шинжилгээ
Төгсгөлөг элементийн шинжилгээ (FEA) нь зөв дизайн хийгдсэн хоёр балктай кранууд 0.1% байнгын деформаци бүтцийн нөөцтэй байх үед хамгийн их зөвшөөрөгдсөн ачааллын дор. Динамик ачааллын шалгалт нь тэсвэрт чанарыг баталж, хаалттай балкууд нь SWL-ийн (Аюулгүй Ажиллах Ачаалал) 85%-д 100,000-аас дээш цикл тэсвэрлэж, удаан хугацааны ядарч сулрах эсэргүүцлийг баталдаг.
Хөндийн урт, хазайлтын хязгаар, хажуу хатуужилтын авч үзэл
Хазайлт нь ерөнхийдөө хөндийн уртын 1/750 -д хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь 30 метрийн хөндийн хувьд 40 мм-той тэнцүү байдаг. Төвгүй эсвэл хажуунаас татах үйл ажиллагаа бүхий тоног төхөөрөмжид хажуу хатуужилт чухал болдог бөгөөд хаалттай балкуудыг ихэвчлэн асимметрик өргөлтийн үед тогтвортой байдлыг хангахын тулд эргэлтийн өнцгийг <0.5°, хязгаарлахын тулд зааж өгдөг.
Краны балкуудад материал сонгох (Гангуудын зэрэглэл, боолтын боломж, ядарч сулрах эсэргүүцэл)
ASTM A572 Gr. 50 шиг өндөр бат бага хайлшлагат (HSLA) гангууд нь балк бэлтгэхэд стандарт болох бөгөөд 345 МПа-ийн харимхайн хүч чадал 345 МПа ба Charpy V-notch туяа 1 27 Ж, -20°С хэмд . Богино ойролцоохийн стандартын дагуу боолт хийгдэж, үлдэгдэл хүчдлийг арилгаж, эвлэгдлийн амьдралыг сайжруулахын тулд өндөр стресст бүсэд боолтын дараах халаалтын эмчилгээг хэрэглэсэн.
Хоёр балкаст тоосгоны кран дахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон системийн нэгтгэл
Бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: Үндсэн балк, төгсгөлийн трактор, тоосго, тэлэжигнүүр, удирдлагын систем
Хоёр балка бүхий тасралтгүй кран нь ажлыг хийхэд зориулсан бат бөх өргөлтийн системийг бүрдүүлэхийн тулд таван чухал хэсгийг нэгтгэдэг. Үндсэн балк нь ихэвчлэн хайрцаг хэлбэрийн ган эсвэл H-хэлбэрийн балгаар хийгддэг бөгөөд бусад бүх зүйлийг дэмждэг цөм хэсэг болно. Хоёр төгсгөлд нь замын балгууд дээгүүр урагшаа, арагшаа хөдлөх чадвартай цахилгаан хөдөлгүүрт дугуйтай тээшүүд байдаг. Дараа нь балка болон балкын хооронд орших жин явах тээш байх бөгөөд энэ нь вертикаль чиглэлд жин өргөх үйлдлийг гүйцэтгэх ба бүх хөдөлгөөнийг зохицуулах систем нь бүх зүйл зөв зохицож хөдлөхийг хангана. Эдгээр крануудыг онцлох шинж юу вэ? Эдгээр нь илүү хөнгөн загваруудтай харьцуулахад салхины ачааллыг илүү сайн тэсвэрлэх бөгөөд жинхэнэдээ 25-40 хувийн сайжралтай байдаг. Цаг агаарын нөхцөл хувьсах магадлалтай гадаа суурилуулах үед ийм төрлийн бат бөх чанар нь маш их ач холбогдолтой.
Хоёр балка бүхий гүүрийн краны тохиргооны интеграци болон эгнэлт
Тэнцвэртэй ачааны ачааллыг хуваарилж, механик элэгдлийг багасгахын тулд нарийн тохируулга чухал юм. Модуль хэлбэрийн ган шургууд нь балка ба төгсгөлийн тракторын холболтонд ±3 мм нарийвчлалыг зөвшөөрдөг бөгөөд угсралтыг хялбаршуулж, объект дээрх суурилуулалтын хугацааг хамгийн бага болгож өгдөг. Хоёр балкат бүтэц нэг балктай загвараас 2–3 дахин илүү их уян хатан байдлыг бай ердийн болгоно. Энэ нь төвгөр ачааг өргөх эсвэл динамик өргөлтийн үед бүтцийн хазайлтыг саатуулдаг.
Хоёр балкат краны үйл ажиллагааны зарчим ба ажиллагааны механизм
Хоёр балкант кранууд нь бүх хөндлөн богино зайд шилжих шаардлагатай тээврийн хэрэгслүүдэд бат бөх суурь үүсгэж өгдөг. Хөнгөн ачааны крануудын хамгийн их ачаалал нь ерөнхийдөө ойролцоогоор 20 тонныг хэтрэхгүй байдаг бол ийм жинтэй ачааг өргөхөд зориулсан хоёр балганы загварууд нь синхрончлогдсон өргөлтийн системийн тусламжтайгаар 80 тонноос дээш ачааг өргөж чаддаг. Ажиллагааны хувьд ажилчид юмыг хэр хурдан өргөхийг минутанд 3-30 метрийн хооронд тохируулан, мөн краныг замын дагуу шилжүүлэн удирддаг. Үүнийгээ гарын авлагаас эсвэл удирдлагын кабин дотор суугаад хянах боломжтой. Систем нь жин хэмжигч сенсоруудтай бөгөөд тогтмол ачааны жинг хянах бөгөөд хөдөлгүүрийн чадлыг автоматаар тохируулан байршилтыг нарийвчлалтайгаар, ерөнхийдөө ±5 мм-ийн дотор барьж чаддаг.
Ачааллын багтаамж, дахин давталт ба Өргөлтийн үзүүлэлтийг Тохируулах
Ачааллын багтаамжийг Тохируулахын Тулд Балкны Хэмжээ ба Материалын Сонголт
Бүтэц дээрх ачааллыг хамгийн их байдлаар ашиглах нь ихэвчлэн балкиудын хэлбэр болон тэдгээрт ашигладаг материалуудаас хамаарна. Өнөө үед ASTM A572 50-р ангилал (ойролцоогоор 50 ksi буюу 345 МПа-ийн хамгийн бага уян хатан чанар) зэрэг өндөр хүчтэй гангууд нь барилгын төслүүдэд бараг бүх газарт түгээн ашиглагдаж байна. Эдгээр нь дахин давтагдах ачаалалд тэсвэртэй байх зэрэгцээ ганцаарчилж эвхэх боломжтой учраас сайн ажилладаг. Тухайлбал, Parker Steel-ийн 2023 оны судалгаагаар хэлэхэд хайрцган балкнууд нь ердийн I хэлбэрийн балкнуудтай харьцуулахад уналтын хүчний хувьд ойролцоогоор 12-с 18 хувийн илүү сайн үзүүлэлттэй байдаг. Иймээс инженерчид тогтвортой байдал шаардлагатай, ялангуяа том металл бүтэц эсвэл цахилгаан станцын байнгын элэгдэлтэй хэсгүүд шиг тогтмол хөдөлгөөнтэй байх ёстой зүйлсэд тэдгээрийг илүүд үздэг нь мэдээж.
Ачааллын багтаамжийн стандартууд болон бодит амьдрал дахь үзүүлэлт
ISO 8686-1 нь суурин багтаамжийн зөвшөөрөлд хүрэх боломжийг олгодог боловч цахилгаан галт тэжээлийн станц шиг хатуу орчинд бодит ажиллагааны үед динамик ачаалал, дулааны стрессийг тооцож 15–20% илүү багтаамж шаардлагатай байдаг. Хоёр балкаст кран нэмэлт ачааллын замын захидлагаас болж эдгээр нөхцөлд бүтцийн бүрэн байдлыг хадгалж, тасралтгүй 80 тонны ачааг өргөх үед ч 0.1%-иас бага деформаци үзүүлдэг.
Том масштабын үйлдвэрийн нөхцөлд дахь нэвтрэх чадвар
Нисэх онгоцны байшинд цорын ганц балкаст хувилбараас харьцуулахад стандарт 35 метрийн хоёр балкаст нэвтрэх зай нь багана буюу колонны нягтыг 40%-иар бууруулж, илүү уян хатан шийдэл гаргах боломжийг олгодог. Шинээр гарч ирсэн нийлмэл ган-алюминий балканууд одоогоор 45 метр хүртэлх нэвтрэх зай дахь L/1000 хазайлтыг хянах боломжийг олгох бөгөөд сааталгүй ажлын талбай нь чухал байдаг автомашин цуглуулах шугамуудад шинэчлэлт хийхэд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Балкны байршилд нөлөөлөх краны таазан доорх өргөлтийн өндөр ба хязгаар
Хоёр балкатай гүүрийн кранууд нь тележка нэг гол балкны доор биш харин хоёр балкны дунд тэнхлэгт ажилладаг тул операторд ойролцоогоор 1,2-с бараг 2 метр хүртэл нэмэлт толгойн зай өгдөг. Энэ нэмэлт өндөр нь саадыг даван өндрөөр гарах хэрэгтэй том 15 метр урт ветроагрегатын лопастай зэрэг өндөр ачааг зөөх үед маш их ялгааг гаргаж өгдөг. Загвар нь өөр нэг давуу талтай: үйлдвэрлэгчид параллель ирмэгтэй балкуудыг ашиглах үед стандарт байгууламжаас ойролцоогоор тавны нэгөөр илүү хэвтээ чиглэлд ажлын талбагаа өргөжүүлж чаддаг. Энэ нь голдуу инженерүүд жийрэгийг илүү зохистой байрлуулж, системийн нийт массыг илүү сайн тараах боломжтойгоор хангаснаар болдог.
Хоёр балкатай ба нэг балкатай кранууд: Функциональ давуу тал ба үйлдвэрт ашиглагдах тохиолдлууд
Харьцуулах шинжилгээ: Хөнгөн краны системийн хязгаарлалт ба Хоёр балкатай краны давуу тал
Нэг балкаст тасралтгүй машиныг заримдаа хөнгөн ачаалалтай систем гэж нэрлэдэг бөгөөд ихэвчлэн 20 тонноос доош ачааг зөөхөд тохиромжтой бөгөөд ойролцоогоор 60 футын зайг хамрах боломжтой. Гэсэн хэдий ч эдгээр нь унах ачаалалд тэсвэртэй бус бөгөөд бусад сонголтууд шиг муруйдлыг илүү үр дүнтэй зөөдөггүй. Хоёр балкаст загварууд нь хажуугийн талд зэрэгцээ орших хоёр цуврал балкасыг ашигладаг. Энэ тохируулга нь харьцангуй том талбайд хүнд жинийг илүү сайн тараах боломжийг олгодог. Эдгээр хүнд даацын машинууд жинхэндээ 300 тонноос илүү ачааг зөөж, 120 футоос илүү урттай талбайг давж гарах боломжтой. Саяхан гаргасан Material Handling Report-ийн өнгөрсөн жилийн мэдээллээр үзэхэд ийм хэт ядаргааны нөхцөлд ч балкасын нийт уртын зөвхөн 1/800 дахин л муруйдаж байгаа нь үнэхээр гайхалтай юм.
Хоёр балкаст дизайнгийн гол давуу талууд:
- балкасын хооронд тээврийн хэрэгсэл байршуулсанаас болж таазны өндөр 30–40% илүү
- Амьдралын хугацаанд хурдан үзүүлэлт өндөр чанарын бүтээцийн ган (S355JR/S460ML) ашиглах
- Ачааны хэлбийлтийг багасгах томоохон эсвэл жигд бус зүйлсийг өндөр хурдтай тээвэрлэх үед
Хүнд нөхцөл байдлын үйлдвэрийн хэрэглээнд хоёр мөрт кран сонгох тохиромжит агуулга
Хоёр мөрт кран нь дараахь ажиллагааны төрлүүдэд илүү тохиромжтой:
- Хүнд ачаалал (>20 тонн) их давтамжтай ачаалал (¥60%)
- Урт дахинаг (>80 фут) цахилгаан болон цэргийн тавцан барих үйлдвэрт
- Идэвхитэй эсвэл гадаа ашиглах орчин туяан идэвхитэй, цаг агаарын нөхцөлд тэсвэртэй байгуулалт шаарддаг
Автомашин, авиацийн үйлдвэрлэл хийх үйлдвэрүүд эдгээр системийг том хэмжээтэй эсвэл тэгш бус хэсгүүдийг нарийвчлалтай зөөх, байрлалын нарийвчлалыг хадгалах (±5 мм) зориулалтаар ашигладаг. Бүтцийн давхардсан байдал нь соронзон татуур, роботын байршуулах хэсэг зэрэг тусгай хэрэгслүүдийг суурилуулах боломжийг хялбар болгодог.
Хоёр мөрт краны инженерчлэлийн шинэчлэл ба ирээдүйн чиг хандлага
Онцгой хяналтын системүүд болон дэвшилтэт хоёр балкаст зуурмагийн краны тохируулга
Өнөөгийн хоёр балкаст кранууд нь IoT технологид суурилсан оюунлаг хяналтын системтэй ирж эхэлсэн. Эдгээр системүүд краны ажиллагааг сайжруулахын тулд бүтцийн талаарх бодит цагийн мэдээллийг хянахад тусалдаг. Хайрцгийн балкаар гэгдэх том сталь багануудын дотор байрлах хүчний сенсорууд болон шилжилтийн датчикууд тасралтгүйгээр муруйлт эсвэл хүндийн ачааллын асуудлуудыг хянах болно. Эдгээр датчикууд краны аюулгүй муруйлтын хязгаарт ойртохыг илрүүлбэл, автоматаар даацын хурдыг багасгаж, гэмтэл үүсэхээс сэргийлнэ. Мөн систем нь тележкагийн хамгийн тохиромжтой замыг тодорхойлохын тулд өмнөх ашиглалтын загварыг судалдаг адаптив алгоритмуудыг ашигладаг. Энэ арга нь хуучин аргуудтай харьцуулахад уянгалаг хүчний стрессыг ойролцоогоор 18-22 хувь хүртэл бууруулдаг.
Системшүүлэлт болон Дижитал Хослолын Интеграци Нутгийн Краны Ажиллагаанд
Цахим хос технологийн хэрэглээ нь олон салбарт түгэн дэлгэрсэн бөгөөд компаниуд жинлэх төхөөрөмсийн виртуаль хуулбарыг бий болгож, засварын асуудал гарахаас өмнө симуляци явуулан шалгаж байна. Инженерийн багууд бодит машин механизм эсвэл ажилчдыг аюулд өртөөхгүйгээр бүрэн суналтын цэгт олон тэнхлэгтэй нарийн жинлэх үйлдлүүд зэрэг хэцүү нөхцөл байдлыг аюулгүй турших боломжтой болсон. Ган үйлдвэрлэгчид 2023 оны салбарын сүүлийн үеийн тайлангийн мэдээллээр хэлэхэд эдгээр цахим загваруудыг ашиглан урьдчилан сэргийлэх засварын системийг нэвтрүүлснээс хойш боолгох үйл явцад гарч буй доголдол 30 хувийн бууралттай болжээ. Энэ сайжруулалт нь өдөр шөнө зогсолтгүй ажиллаж буй үйлдвэрийн газруудад үйлдвэрлэл илүү их зогсохгүй, аюулгүй ажиллагаа сайжирсан гэсэн үг юм.
Түгээмэл асуултууд
Хоёр балкаст кран дахь балкны төрлүүдийг юу гэж хэрэглэдэг вэ?
Хоёр балка бүхий кранууд нь шаардлагад нийцүйгээр хайрцаг хэлбэртэй балка, I хэлбэрийн балка эсвэл H хэлбэрийн балка ашигладаг. Хайрцаг хэлбэрийн балка нь хүнд даацын ажилд илүү тохиромжтой байдаг бол I хэлбэрийн балка нь хөнгөн ачааны ажлын төхөөрөмжид эдийн засгийн үүднээс илүү тохиромжтой сонголт болдог. H хэлбэрийн балка нь вертикаль чиглэлд ачаа тээх чадвар сайтай тул том хүрээтэй ажилд илүү тохиромжтой.
Тоосгоны крануудад хоёр балка бүхий байгууламжийг яагаад илүүд үздэг вэ?
Хоёр балка бүхий байгууламж нь ачааг хоёр балканд тарааж, цорго балка бүхий дизайнтэй харьцуулахад стрессийн цэгийг 30-40% бууруулдаг. Энэ нь бүтцийн найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх бөгөөд ISO 8686 стандартад нийцэх боломжийг олгоно. Иймд цахилгаан галт таталт, төмөр замын станц, цистерн барих газар зэрэг динамик орчинд ажиллахад илүү тохиромжтой.
Краны балканы материал яаж сонгодог вэ?
Краны балканы хувьд өндөр хүч чадалтай, бага хайлшлагатай сталийг (жишээ нь: ASTM A572 Gr. 50) стандарт болгон ашигладаг. Эдгээр материалын уян хатан байдлын хязгаар, бооловсролтын чанар, ядаргаа тэсвэрт чадал маш сайн байдаг бөгөөд краны үйл ажиллагааны хүнд нөхцөлд тэсвэртэй байх шаардлагатай.
Хоёр балка бүхий краны системийн гол давуу талууд юу вэ?
Гол давуу талуудад багана дотор тээш суурилуулах нь илүү өндөр таазны өндөртэй болгох, чангаруулагдсан бүтцийн ганг ашигласнаар эвдрэлтээс тэсвэрт чанар сайжруулах, хэмжээ их эсвэл жигд бус зүйлсийг өндөр хурдаар зөөх үед ачааны хэлбийлтийг багасгах орно.
Гарчиг
-
Хоёр балкин краны үндсэн бүтцийн загвар
- Үндсэн балкны бүтцийн хэлбэр болон хөндлөн огтлол (Хайрцгийн балк, I-балк, H-балк)
- Тоосгон дээрх кранын балкины загварчлал болон ачаа тараахад үзүүлэх нөлөө
- Ажиллаж байх үеийн ачааллын доорх стресст үл хөдлөх чанарын шинжилгээ
- Хөндийн урт, хазайлтын хязгаар, хажуу хатуужилтын авч үзэл
- Краны балкуудад материал сонгох (Гангуудын зэрэглэл, боолтын боломж, ядарч сулрах эсэргүүцэл)
- Хоёр балкаст тоосгоны кран дахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон системийн нэгтгэл
- Ачааллын багтаамж, дахин давталт ба Өргөлтийн үзүүлэлтийг Тохируулах
- Хоёр балкатай ба нэг балкатай кранууд: Функциональ давуу тал ба үйлдвэрт ашиглагдах тохиолдлууд
- Хоёр мөрт краны инженерчлэлийн шинэчлэл ба ирээдүйн чиг хандлага