ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Материалы металлических конструкций из "Грузоподъёмные машины " На металлоконструкции грузоподъемной машины, являющейся ее остовом, монтируют все механизмы, приводы и системы управления. На изготовление металлоконструкций расходуется значите уьное количество металла. От свойств металлоконструкций зависит долговечность и надежность работы механизмов и грузоподъемной машины в целом. Поэтому при проектировании металлических конструкций следует стремиться экономно расходовать материалы и одновременно обеспечивать надежность, долговечность, удобство обслуживания и ремонта применять экономичные профили проката и эффективные марки сталей применять конструкции, обеспечивающие наименьшую трудоемкость изготовления, транспортирования и монтажа предусматривать технологичность изготовления и монтажа конструкций применять соединения прогрессивных типов (автоматическая и полуавтоматическая сварка) предусматривать защиту элементов конструкции от коррозии и удобный доступ для выполнения швов и их контроля. Все конструкции должны быть доступными для наблюдения, очистки, окраски, а также не должны задерживать влагу и затруднять проветривание. Замкнутые профили должны быть герметизированы. [c.481] Металлические конструкции грузоподъемных машин выполняют сварными и клепаными, но изготовление сварных конструкций более производительно и дешево. [c.482] Сварку несущих элементов конструкции необходимо выполнять в соответствии с требованиями инструкции по технологии сварки, разработанной предприятием, осзчцествляющим изготовление, реконструкцию или ремонт крана, или соответствующей специализированной организацией с учетом специфики свариваемого изделия и обеспечения высокого качества и надежности сварных соединений. Металлические конструкции грузоподъемных машин изготавливаются, главным образом, из стали, но в некоторых случаях используют алюминиевые сплавы. [c.482] Черные металлы. Металлоконструкции грузоподъемных машин изготавливают из стальных листов, фасонного проката, труб, гнутых и штампованных профилей, при этом используют как профили универсального назначения, так и специально выпускаемые для отрасли подъемно-транспортного машиностроения, как например, тавровые и двутавровые профили для путей подвесных рельсовых дорог. Уголковые профили и трубы широко используют в качестве элементов, работающих на растяжение - сжатие, швеллеры и двутавры применяют в качестве элементов, воспринимающих преимущественно изгиб-ные нагрузки. [c.482] Для сварных конструкций обычно применяют углеродистую сталь обыкновенного качества группы В, имеющую гарантии как по механическим свойствам, так и по химическому составу. Основной маркой стали является ВСтЗ, обладающая достаточно высокими механическими (прочность, ударная вязкость) и технологическими (свариваемость) свойствами. [c.483] Несущие элементы металлоконструкпий следует изготовлять из спокойной или полуспокойной стали, а для вспомогательных элементов можно использовать кипящую или полуспокойную сталь. Наряду со сталью марки СтЗ применяют сталь марки М16С, содержащую меньше вредных примесей (фосфора, серы). Для конструкций, изготовляемых из трубчатых элементов, применяют стали марок 10 и 20. [c.483] Кроме углеродистых сталей для изготовления ответственных элементов находят применение также низколегированные стали, обладающие более высокими значениями предела текучести и временного сопротивления, менее склонные к хрупкому разрушению при пониженных температурах, обладающие повышенной стойкостью против коррозии. Так в условиях агрессивных сред рекомендуется применять стали с добавкой меди, повышающей их коррозионную стойкость. [c.483] При использовании вместо углеродистых низколегированных сталей значительно снижается масса деталей, размеры которых определяются статической прочностью. Если размеры деталей определяют по сопротивлению усталости или по жесткости, экономия металла при переходе на легированные стали менее значительна, поскольку пределы выносливости таких сталей близки к пределу выносливости обычных сталей, а модули упругости одинаковы, следовательно, критические нагрузки при расчете на выносливость не зависят от марки стали. [c.485] Учитывая их более высокую стоимость, низколегированную сталь марки 09Г2ДТ целесообразно применять, если снижение массы составляет не менее чем 10 %, а стали 15ХСНД -даже не менее чем 17 % по сравнению с конструкциями из стали СтЗ. Для тех районов страны, где температура в течение длительного времени может быть ниже минус 30 °С к металлу, применяемому для изготовления металлоконструкций, предъявляют повышенные требования в отношении хладостойкости стали, так как в этих условиях отмечаются случаи хрупкого разрушения. [c.485] В технических условиях УК36.24.12-100-97 приведены рекомендуемые марки сталей для сварных конструкций грузоподъемных машин, категории (класс прочности), стандарты на маг териал (ГОСТ или ТУ), вид проката, рекомендации по применению марок сталей, значения нормативных сопротивлений (предел текучести и временное сопротивление), а также дополнительные требования в виде ударной вязкости при отрицательной температуре и после мехстарения. [c.485] Сварочные материалы, применяемые для сварки металлических конструкций, должны обеспечивать механические свойства металла шва и сварного соединения (предел прочности, предел текучести, относительное удлинение, ударная вязкость) не ниже нижнего предела механических свойств основного металла, установленного для данной стали Государственным стандартом или техническими условиями. [c.485] Алюминиевые сплавы. Для уменьшения массы металлоконструкций все большее применение находят легкие сплавы на основе алюминия и магния. Наряду с малой плотностью (в 2,8...3 раза меньше, чем у стали), что дает возможность облегчать поддерживающие конструкции (подкрановые пути, эстакады и др.), они обладают высокой механической прочностью, близкой к прочности стали СТЗ, большой коррозион-ностойкостью, сохраняют высокие механические свойства при низких температурах (до —65°С). [c.486] По зарубежным данным снижение массы механизма передвижения и электрооборудования в результате применения алюминиевых сплавов в кране грузоподъемностью 50 т с пролетом 32 м достигает около 30%, а увеличение производительности таких кранов при сохранении механизмов передвижения и электрооборудования, как в кранах со стальными металлоконструкциями, составляет 16. .. 25 %. [c.487] Однако алюминиевые сплавы имеют ряд недостатков, в том числе малый модуль упругости ( 7 10 МПа), что снижает устойчивость элементов конструкции на сжатие, и высокий коэффициент линейного расширения, что приводит к увеличению температурных деформаций, а также низкое значение предела выносливости т 1. Кроме того, стоимость алюминиевых сплавов примерно в 10 раз превышает стоимость стали СтЗ той же массы. [c.487] Для компенсации уменьшенного модуля упругости алюминиевые стержни, работающие на сжатие, следует конструировать возможно более жесткими (коробчатого или трубчатого сечения). Температурные напряжения, возникающие в элементах конструкции, из-за низкого модуля упругости остаются примерно в тех же пределах что и в стальных конструкциях. [c.487] Возможность применения более дорогих материалов, в частности алюминиевых спла,вов, в каждом отдельном случае должна быть обоснована техническими или экономическими соображениями. Выпуск конструкционных алюминиевых сплавов непрерывно увеличивается, их стоимость в связи с этим снижается, и для металлоконструкций подъемно-транспортных ма-щин они имеют щирокую перспективу. Поэтому вопрос о возможности применения алюминиевых сплавов не должен основываться только на абсолютной стоимости материала, а требует внимательного анализа технических особенностей алюминиевых сплавов и их влияния на весовую и экономическую эффективность конструкции. [c.487] Вернуться к основной статье