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
