!.-~;.-.
Mosna dizalica
213
7. KOLICA MOSNE DIZALICE - MOSNA DIZALICA Na SI. 7.1 je prikazana shema mosne dizalice sa dva glavna sanducasta nosaca, 2
r-
D /
/
2
r0o
'0
/
.z,
..,J.. /'
D
\
D S1. 7.1
Glavni delovi su: 1. 2.
3. 4.
Glavni nosac most; Kolica; Pogon kretanja dizalice; Kabina.
o
n
Dizalice
214
Mosna dizalica moze da ima dva glavna nosaca iIi jedan glavni nosac (ako je u pitanju jednogreda mosna dizalica). Glavni nosaci su vezani za ceone nosace (obicno rnontaznirn vezama). U ceonim nosacima su smesteni tockovi (pogonski i slobodni). Tockovi omogucavaju translatorno kretanje mosne dizalice po sinarna. Vertikalni tockovi su obicno sa obodima (ako nisu ugradeni horizontalni tockovi). Horizontalni tockovi primaju horizontalne sile, pa se tada ugraduju vertikalni tockovi bez oboda. Po glavnim nosacima mosne dizalice se krecu kolica (obicno po gornjem pojasu). Glavni nosaci mogu biti limene i resetkaste konstrukcije. Nosaci resetkaste konstrukcije se upotrebljavaju za vece raspone jer su tada ekonornicniji. Limeni nosaci su obicno sanducasti (formirani obicno zavarivanjem) iii valjani profili, Kolica se krecu translatorno po glavnim nosacima i na njima su smestani mehanizmi za dizanje i kretanje kolica. Cesto postoji glavno i pomocno dizanje. Duz glavnih nosaca su postavljene staze, koje sluze za smestanje pogona i trolnih,~ vodova, a takode predstavljaju ukrucenje strukture mosta u horizontalnoj ravni':I~j~)~ Struktura mosne dizalice moze dobra da prihvata i opterecenja. Ceoni nosaci su snabdeveni iskljucivaca stupaju u dejstvo.
hQJjl:.Q1JJ~l!HLL_'yertikab~
odbojnicima koji u slucaju otkazivanja krajnjih
I
0::::
B ,
I
~
I
I
n:-.""" ]
.
~
.~
~~ I'-"
§
!
io!oo !
j
I
t~ I
...!.
H
I ij ~ .,..
I
nI
~~
H0 I
-
1"1--""'1
I
D I
I-o!I
I !+
I I
[i
B
6
.47
s Sf. 7.2
.,~...:;:'
'
. . ~.:;.
/;;. ",
"&0
I
}~i'
~+
."
-
.
; .......-....1
'1'
Mosna dizalica
215
Ako je upravljanje mosne dizalice sa poda (brzine translatornog kretanja dizalice ne treba da su vece od 30 m /min), onda u sklopu dizalice nije ugradena kabina. U suprotnom je izgradena kabina u sklopu dizalice. Na Sf. 7.2 je prikazana dizalica koja ima osam tockova (ceoni nosac ima zglobnu konstrukciju). U poslednje vreme su se pojavile nove kostrukcije dizalica mosnog i ramnog tipa sa ciljem da se smanji masa dizalice. Umesto dvogredih dizalica primenjuju se jednogrede dizalice, a kuka je postavljena sa strane glavnog nosaca, odnosno rezultantna tezina kolica i korisnog tereta je ekscentricna u odnosu na poduznu osu glavnog nosaca. Vertikalna opterecenja primaju vertikaini tockovi kolica. Sile od uticaja momenta ekscentriteta od tezine kolica i korisnog tereta primaju horizontaini tockovi iIi takode vertikaini tockovi. Jednogreda mosna dizalica ima znacajno manju masu sto je znacajno za vece raspone. Zbog ekscentricnosti kolica sa teretom, glavni nosac je opterecen i na uvijanje, Na Sf. 7.3 je prikazana konstrukcija jednogrede mosne dizalice sa kostrukcijom kolica kao na Sf. 7.4 a.
A
Pogled A
Sf. 7.3
Kolica mogu biti razlicite konstrukcije, pri tome su:
Q -korisni teret;
G -sopstvena tezina.
216 Svi tockovi su, kod ovog tipu konstrukcije kolica, bez oboda.
/I
Sl. 7.4, a
q~a
Kod konstrukcije koJica n. Sl. 7.4b vertikalni tockovi \U sa obodima i primaju uII' "J vertikalne sile i momc Ill,} ekscentriciteta.
N,
,~
'--
, I
~
I
I
6
I
~
Hz) Sl. 7.4, b
q,G
Kod konstrukcije kolica (51. 7 .... i kosi tockovi ucestvuju u prihval4Uil J'* vertikalnog opterecenja i monwm+ ekscentriteta (zajedno sa hOfIJt;,jj, talnim tockovima). Tockovi su u ." bodima. Da bi bila uspostavljeee ravnoteza sve sile treba da se ~h ... tacki "a".
Sl. 7.4,
C
Na Sl. 7.5 je prikazana konstrukcija kolica dvogrede mosne dizalice. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
7. 8. 9. 10. 11.
Reduktor za pogon dizanja; Dobos za dizanje; Kociona spojnica mehanizma za dizanje; Kocnica mehanizma za dizanje; Elektromotor mehanizma za dizanje; Elektromotor pogona za kretanje; Spojnica; Reduktor pogona kretanja; Koturaca: Pogonski tocak: SIobodni tocak.
217
Mosna dizalica
9
8
Sf. 7.5
Na Sl. 7.6 je prikazana konstrukcija rama kolica
Sl. 7.6 Geometrija rama kolica je postavljena tako de moze da ponese sva opterecenja od korisnog tereta, sopstvene tezine i svih mehanizama. Sklopovi pogonskih i slobodnih tockova su tako konstruisani da se lako mogu montirati i demontirati na ram kolica. Dokazi napona kod rama kolica se vrse za glavne (uzduzne) i poprecne nosace (Sl.7.6).
Dizulice
218 Glavni uzduzni nosac (SI. 7.7) je opterecen silama:
'2 r---"--Fj
r: Ii
~
j
III
!
L
.J. >w
M
I
01, ~
I
111
'1 L SI. 7.7
tr
,'0/."4Q + ,. 3"2 .G
,'~
.1,
q
=
F2
.-v
F3
.-v
R'
1
"3' ,. GR'
(7.1)
,.'ljJ. ~.
gde su:
GR Q
GK y 'II
Y i 'II
-tezina reduktora mehanizma za dizanje; -korisni teret; -tezina koturace; -koeficijent povecanja opterecenja usled pogonske klase; -koeficijent povecanja opterecenja usled oscilacija tereta; -su definisani JUS M.D 1.050..
Dokaz napona se vrsi za preseke I-I ill-II.
Na SI. 7.8 su prikazani preseci:
y "1"
----t---tt-_l
y, "2"
!
Ptese« D-lJ
,
Presek[-I SI. 7.8 I
(lfl-l
M fmax W
< (ldop
xl
Mil
(lnl_1I
= W < (l(/op x2
(7.2)
Mosna dizalica
219
Ix
Wx l = YI
I Wx 2 = -XI,
(7.3)
Y2
a u3 = a u3 T3
.J3. T3'
< adop'
=
FT ll - lI . Sx
(7.4)
i, .6 1
Poprecni nosac koji nosi kotur za izravnavanje (Sf. 7.9) je opterecen (za konstrukciju kolica prema Sf. 7.5) silom Q/ 2.
B
A
Sf. 7.9
Sf. 7.10
Poprecni presek nosaca obicno je definisan kao na Sf. 7. 10.
M fmax. W
x
Na Sf. 7. I I je prikazan nacin pogona kolica pomocu uzeta. Mehanizam kretanja kolica pomocu meta se uglavnom primenjuje za kolica gradevinskih stubnih dizalica kao i kod kabl dizalica.
£-~~~. m: ~.~--~----
H<_ S<
-_._~.
~~~~--_.
4--0 9
'max
Sf. 7.11
Dizulice
220
Za kruti ram (5) je nepokretno pricvrscena osa na kojima se slobodno okrecu toe kovi (6) i koturovi (3). Preko koturova (3) je prebaceno uze (2) mehanizma za dizanje tereta, Jedan kraj uzeta (2) je vezan za dobos (1) (dobos koji ima narezane navoje), a drugi kraj je vezan za metalnu konstrukciju strele po kojoj se krecu kolica. Pri kretanju kolica po streli koturovi (3) i (4) se okrecu, sto stvara dopunske otpore kretanju kolica. Uze za vucu kolica je vezano za dobos za vucu. Krak uzeta (8) je sa jedne strane vezan za dobos (7), a drugi kraj uzeta je vezan za ram kolica. Krak (9) je vezan za dobos i preko kotura (10) je vezano za drugi kraj rama kolica. Kad se krak (8) odmotava, krak (9) se namotava na dobos (7) i obrnuto, sto omogucava kretanje kolica. Otpori u koturovima mehanizma za dizanje (kolica se krecu desno) je jednak:
Wk = S 4 - S1, 1 S4 =-,S3, T/ I S7=-,Sl T/ '
11
(7.5)
-stepen korisnosti kotura ; 11 < 1.
S2 + S3 = Q + G ko gde su:
Q
- korisni teret;
Gko
-tezina kolica;
S2 =11" S3 , sadaje:
S - Q+Gko
3 - 1+T/'
S - Q + Gko . .!.
4 1+T/ T/'
S, = T/' S2 = T/2 . S3 = T/3 . S4,
pa je:
S _ (Q 1-
+ Gko ). T/2 1+T/
(7.6)
'
sadaje:
W = Q + Gko _ (Q + Gko ). T/2 K (1+T/)'T/ 1+T/ '
( Q + Gko
). (
(7.7)
1- T/3 )
WK = ---,------:-'----'
(1+T/)'T/
'
221
Mosna dizalica
rl ) (2) l-r] or]
( Q + G ko ) . ( 1WK =
0
(
1-
r] )
.
(7.8)
Ako je broj krakova koturace mehanizma za dizanje a=2,onda se moze napisati:
odnosno: (7.9)
Horizontalna sila zatezanja u uzetu H T je jednaka: - %t . g . l;nax H T8·y
gde su: -rnasa jednog metra uzeta za VUCU; -najvece moguce rastojanje izrnedu dobosa (7) i tacke vezivanja za ram (5).
quI.
[max
Uzima se daje: y = (1/30 ... 1150) [max.
Otpor usled sile zatezanjaje sada:
Wr = HT-HT· rid" rtk , gde su: rtk
n«
-stepen korisnosti kotura 10; -stepen korisnosti dobosa,
Ukupni otpori kretanja kolica su:
W= WI + WK + WT
,
gde je : WI -otpori trenja u leiistima tockova kolica, trenja tockova po sinama zakosenja tockova.
Dizalice
222
7.1
PRORACUN NOSECE KONSTRU,KCIJE
DVOGREDIH MOSNIH DIZALICA
Noseca celicna konstukcija mosnih dizalica se sastoji od glavnih i ceonih nosaca (Sf. 7.12). Po glavnim nosacima krecu se kolica, a na ceonim nosacima je montiran mehanizam zakretanje dizalice.
st. 7.12 Glavni nosaci se izvode kao resetkaste iIi kutijaste konstukcije. Zbog jednostavnije izrade, kutijasta konstrukcija je potisnula resetkastu, mada je kod velikih raspona (L> 40m) zbog znacajnog smanjenja rnase, svrsishodno primeniti reSetkastu konstukciju.
st. 7.13 U zavisnosti od vrste transportnog procesa koji dizalica obavlja, zavisi i njena opsta konstukcijska forma, pa se mosne dizalice dele u dye opste klase: a) b)
Mosne dizalice opste namene; Mosne dizalice specijalne namene.
Mosne dizalice uobicajene klase opste namene se izraduju za nosivost masa od: Q =5 ; 6.3 ; 8 ; 10 ; 12.5 ; 16 ; 20 ; 25 ; 32 ; 40 ; 63 ; 80 i 100 t, a u saglasnosti sa standardom JUS M.D1.021, kojim je i sire definisan potrebni niz standardnih nosivosti, U zavisnosti od broja radnih ciklusa, dizalice su razvrstane u pogonske klase prema standardu JUS M.D 1.020.
Mosna dizalica
223
Uobicajeno je da se mosne dizaJice opste namene projektuju za pogonsku klasu 2, ukoliko nema posebnih zahteva od strane narucioca. Raspon dizalice je vezan za gradevinsku dispoziciju hale, odnosno dizalicne staze i standardne vrednosti su definisane standardom JUS M.D 1.024. Uobicajeni rasponi mosne dizalice opste namene su u dijapazonu L = 8 ... 35 m. Visine dizanja zavise od opste dispozicije tehnoloskog procesa u koji je diza-lica ukljucena. Opsti niz standardnih visina je definisan standardom JUS M.D 1.022, ma-da se ako nema posebnih zahteva usvaja osnovna vrednost za visinu dizanja H = 10 m. Izboru brzine dizanja i kretanja treba posvetiti maksimalnu paznju, jer direktno uticu na eksploataciona svojstva i pouzdanost dizalice. Opsti niz radnih brzina je definisan standardom JUS M.D 1.022. Ukoliko nema posebnih zahteva, diktiranog potrebama tehnoloskog procesa, racionalno je primeniti brzine prema tabeli 7. I. Tabela 7.1 Nosivost (t) 5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 32 40 50
dizanja 10 10 8 8 8 6,3 6,3 6,3 5 4 4
Brzina (m1min) Kolica (rnacke)
I
Dizalice (mosta)
Za sve nosivosti , ,, , ,, ,,
16 20 25 32 40120
16 20 25 32 40120
I
I
, I
,,
., Komanda iz kabine
---------------------------j------------------------- 50 50 , 63 63 , I
I
I
Dijagram preporuke izbora brzine kretanja kolica datje u dijagramu na st. 7.14.
t
---. 100 .S 80
E 63
50
.~ 40
32
] 25
20
'S 16
m 12.5
10
:g
N a
5678910 152025304050 Raspon dizalice (m)
Dijagram 7.1 Sl. 7.14
100
150 200~
Dizalice
224
Na osnovu ove kratke rekapitulacije opsega osnovnih tehnickih parametara definitivno se definisu projektni parametri dizalice: Q, t
- nazivna nosivost;
L,m H,m
- raspon dizalice;
vd,.~ • m/min
- glavna brzina;
Vd,p,
- visina dizanja;
- fina brzina dizanja (po potrebi);
m/min
Vk,
m/min
- brzina kretanja kolica (macke):
Vm ,
m/min
- brzina dizalice (mosta);
- 2 (odnosno 1,3 ili 4).
Pogonska klasa
Fina brzina dizanja se po potrebi ostvaruje u odnosu 1:5 ili 1:10 prema glavnoj brzini dizanja tereta. Pored klasicnih izvodenja mehanizama za dizanje, za nosivosti masa do 16 t, moguca je u nasim uslovima ugradnja kompaktnog vitIa na kolicima. Brzine dizanja kolica sa kompaktnim vitlom su date u tabIici 7.2.
Tabela 7.2
Q(t)
vdizfmlmin]
5
811,4 *
6,3
* 811,8 * 5,511,3 * 5,511,3 * 4/0,9 *
8 10 12,5 16,5
*
811,8
Drugi podatak se odnosi na finu brzinu dizanja
Kada su definisani svi osnovni parametri dizalice, jedina neophodna, a unapred nepoznata velicna je masa kolica, koju za kolica sa klasicnim mehanizmom dizanja mozerno u prvom priblizenju odrediti izrazom: (7.10)
Q - nosivost dizalice. Koeficijenti u izrazu 7.10 definisani su u tabeli 7.3. Tabela 7.3
Pogonska klasa mit) k
a
1
1 0.07 1.15
2 1.2 0.08 1.20
Masa kolica sa kompaktnim vitlom firme "Stahl prikazane u tabeli 7.4.
3 1.8 0.20 1.0 II
4 1.8 0.20 1.0
za nosivosti od 5 do 16 t su
Mosna dizalica
225 Tabela 7.4 Q, t
mk»t 0.96 1.15 1.30 1.48 1.55
5 8 10
12.5 16
7.1.1
IZBOR OSNOVNE GEOMETRIJE NOSACA
Posto je raspon mosta zadata velicina, na osnovu empirijskih preporuka se u prvom priblizenju usvajaju gIavne dimenzije oblika nosaca. H-
. b = -H- ; 2
L
- 14...20' L
4=-; 5...7
2...3
L
bz > b2 min
b2 min = 50;
(7.11)
h = (0.4 .., 0.6)· H .
Velicina kosine "e" (Sf. 7.J5) nema preteranog znacaja na smanjenje tezine gIavnog nosaca i obicno se usvaja: e = (0.1 ... 0.2) L. Medutim, kod dizaliea gde se upravIja iz kabine sa strane, zbog unifikaeije montaze kabine i trolnog napajanja strujom, kosina obicno iznosi c = 1200 ... 1400 mm. Tezine kabine zavise od njenog tipa i iznose: a) Otvorene kabine: G, =8 ... 10, kN; b) Zatvorene kabine sa elektroopremom: G, = 12
16, kN;
c) Zatvorene kabine sa klima uredajirna: G, = 25
30, kN.
b
F2
.0
-G K
r-
I
L
"I
r-:
i
t --
.....:l
.oN~
. - >-
---+. '--
B
-
•
f
'-
Sf.7.J5
]
Dizalice
226 Rastojanje centra mase kabine od ose tocka se moze usvojiti:
ek -
2,5, m.
Definitivan izbor visine nosaca H, usvojivsi debljine limova, treba da zadovolji dva kriterijuma: a)Dokaz napona (cvrstoca); b)Dokaz deformacija nosaca (krutost). Uobicajeni materijali za izradu nosece konstrukcije mosnih dizalica koje rade u fabrickirn halama su: C. 0361 , C. 0451 i C. 0561. Ukoliko dizalice rade na otvorenom prostoru, zbog smanjene zilavosti celika na niskim temperaturama, primenjuju se i specijalno umireni celici za nosece konstrukcije C. 0363 , C. 0453 i C. 0563. Inajuci u vidu preporuke (7.11) moze se u prvoj pretpostavci usvojiti H = L /17 i b2 = H / 2.5. Na osnovu ovih velicina se iste, za dalju kontrolu, mogu usvojiti debljine limova prema tabelama 7.5 i 7.6. Tabela 7.5
H;::;;H/ mm do 500 500 do 1000 1000 do 1600 preko 1600
b} , mm-za pogonske klase 2 3 6 5 6 5 8 6 10 8 Tabela 7.6
1 5 5 5 6
5
6 8
7
8
10
12
10
12
15
4 8 8 10 10
Definisanje dimenzija preporucenog preseka su prikazane na Sf. 7.16.
y
..r- . o
. '
~
~
;)
N
K)
""~
/
-
I
"......,
C"'1 C"'1
cI
I 15
If)
. c01
I RA
--T-
'--"
I
bl I
X -
::c ::c.
I I
01
j
•.
I
~.
l
b,
I
SI. 7.16.
U uslovima povisene korozije, minimalna debljina vertikalnog lima iznosi: b/,min
= 8 mm.
227
Mosna dizulica
Preporuke u tabeli 7.5 predstavljaju minimalne vrednosti debljine vertikalnog lima prema njegovoj visini (HI - H) i koje se krecu u granicama: Sv=H1/o, =( 100...300), sto zahteva adekvatna ukrucenja zbog postizanja potrebne stabilnosti lima na izbocavanje. Zbog tehnoloskih razloga izrade nosaca (zavarivanje, ukrucenja), minimalno rastojanje treba da bude: b l ~ 300 mm. Sina se moze postaviti u sredini pojasa iIi iznad vertikalnog lima (SI. 7.16). Sina koja se postavlja iznad vertikalnog lima je kvadratnog iIi pravougaonog preseka zavarena za pojas. Zbog komplikovanije zamene, ovaj tip konstrukcije se primenuje uglavnom za dizaIice koji rade u 1. i 2. pogonskoj klasi. Kod proracuna celicnih konstrukcija dizalica (JUS M.D 1.050) opterecenja se dele na: I slucaj optercenja: opterecenje pri normalnom radu dizalice bez uticaja vetra.
II sluca] opterecenja: opterecenje pri normal nom radu dizaIice sa uticajem vetra najvece jacine predvidene za rad dizalice. III sluca] opterecenja: izuzetna opterecenja, U I slucaju optercenja u proracun ulazi : a) staticko optercenje FG od sopstvene tezine dizaIice pomnozeno sa koeficijentom pogonske klase y, b) opterecenje od pogonskog tereta F Q pomnozeno sa dinamickim koeficijentima 'I' i y. Ovde ulaze i ona dva izmedu horizontalnih opterecenja cije je dejstvo na posmatrani dec dizaIice najnepovoljnije i pomnozeno sa y. Tabela 7.7
Pogonska klasa dizalice
1
2
3
4
koeficijent pogonske klase y
1
1.05
1.10
1.20
Odnosno: (7.12)
U obrascu 7.12 znak + ne znaci sabiranje velicina na desnoj strani jednacine, nego njihovo jednovremeno dejstvo. -U II slucaju opterecenja se primenjuje jednacina 7.12 sa dodatkom dejstva vetra F, a izuzetno i opterecenje usled promene temperature FT' Sadaje: (7.13)
Ako se vise horizontalnih kretanja ne pojavljuju u pogonu dizalice jednovremeno onda se ne mogu kombinovati. -III slucaj opterecenja podrazumeva nepovoljniji od ova dva slucaja:
Diwlic,'
228
a) Dizalica je van pogona i izlozena dejstvu uraganskog vetra. U ovom slucaju ulazi i staticko opterecenje FG• Treba uzeti u obzir da se u slucaju orkana pokretni tercu ne mogu premestiti sa najnepovoljnijeg mesta. Prema gore navedenom su: (7.14)
b) Dizalica je u pogonu bez vetra i usled otkaza kocnica udara punom snagom u odbojnike. Sadaje: (7.15)
Treba naglasiti da je kod ovog slucaja opterecenja, F, opterecenje usled dejstva inercije pri udaru u odbojnike (bez koeficijenata 'I' i y). U gIavna opterecenja dizalica se podrazumevaju opterecenja koja deluju u stanju mirovanja, a to su: pogonski teret i sopstvena tezina.
U dopunska opterecenja spadaju opterecenja prouzrokovana vertikalnim kretanjima, horizontalnim kretanjima, okretanjem, naginjanjem, dejstvom vetra, snega i leda i promenama temperature. Pod pogonskim teretom FQ podrazumeva se zbir nazivnog tereta i sopstvene tezine elemenata hvatanja, nosenja tereta (koturaca sa kukom, grabilica i sicno ). Pod sopstvenom tezinom podrazumeva se tezina sklopova dizalice. Vertikalna opterecenja su prouzrokovana vertikalnim kretanjima cele dizalice (ubrzanje i usporenje pri dizanju i spustanju). Ova dopunska opterecenja se uzimaju 1I obzir tako sto se glavna opterecenja povecavaju mnozenjern koeficijentom '1'. Vrednosti koeficijenta 'I' se uzimaju iz dijagrama 7.2. U dijagramu su vrednosti 'I' date 1I zavisnosti ad brzine dizanja Vd'
f/1 1,6
,
• CJ~ ~
1,5
i:>~~/
V
I
V
~~fQ/
1,4
o~/ "~
~~~/ $"0/
1,3 1,2 1,15
/
V
II
~o~........
~~:;;...-
S?>.,.,.,
~\Cc/
~\1>~ :,...-
1,1
1,0
o
10
20
30
40
50
Dijagram 7.2
60
70
~ (m/min)
dizalica
MO.I'fl(J
229
Horizontalna opterecenja nastaju u radu dizalice pri poprecnoj i uzduznoj voznji, okretanju i naginjanju kraka, odnosno to su opterecenja usled: a)
inercije pri ubrzanju i kocenju;
b)
centrifugalne sile pri obrtanju;
c)
zakosenja dizalice.
Kod izracunavanja opterecenja pri poprecnorn i uzduznom kretanju izracunava se horizontalna sila (trenje) Fa na mestu dodira pogonskih tockova i sine: (7.16)
gde su: ka
-koeficijent ubrzanja, odnosno usporenja;
11.
-broj tockova dizalice;
/7p
-broj pogonskih tockova;
Gu
-ukupna tezina koja lezi na pogonskirn tockovima (Sf. 7.17) kadaje tezina ravnomemo rasporedena,
Pagan
Sf. 7.17
gde je:
PI
-pritisak najedan pogonski toeak;
r, ----=-prrtisak-na-cfrugf pogonski tocak.
Ako je
I1.p
= 2, a
F =k J1+ II a 4
F;/
P
11.
2 .
=4, onda sledi da je:
2=ka .(R1+g)·!=k.P 2 2'
P
R1 = P? = -
2'
= ka . R = ka . P2 ,
gde je:
Fa
-horizontalna sila na jedan pogonski tocak.
= ka ' PI F a2 = ka • P 2 •
Ako je: PI =f. P2 • onda je: Fa l
Ukoliko teret G u nije ravnomemo rasporeden na sve tockove, onda je:
Dizalice
230
(7.17)
Fllp
-opterecenje jednog pogonskog tocka.
Vrednosti koeficijenta k, u zavisnosti od ubrzanja a uzimaju se iz dijagrama 7.3.
Velicina ubrzanja odnosno usporenja uzima se izmedu 0.1 i 0.4 m/s'.
ka 0,15 J"
0,10
V
/
./
0,05
.",/
0,025
a
o
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
{m/s/]
Dijagram 7.3
Tangencijalne sile pri ubrzavanju odnosno usporavanju pri obrtanju iIi pri naginjanju kraka izracunavaju se po obrascima:
(7.18)
gde su: G" FQ
-sopstvena tezina de/ova koji se obrcu: -pogonski teret;
E
-ugaono ubrzanje;
g
-ubrzanje Zemljine tete;
R,
-odstojanje tezista sopstvene tezine od ose obrtanja;
RQ
-odstojanje tezista pogonskog tereta od ose obrtanja.
Ugaono ubrzanje I:; uzima se tako da tangencijalno ubrzanje kretanja tacke kraka 2 bude izrnedu 0.1 i 0.6 m/s (ar = R· E) Trajanje ubrzanja se uzima od 5 do 10 sec. Centrifugalna sila koja nastaje priIikom obrtanja del ova dizaIice se izracunava po obrascima:
(7.19)
Mosna diralica
231
Poprecne reakcije upravne na pravac voznje usled zakosenja dizalice na sinama, koje deluju na mestu dodira venca tockova i sine, izracunavaju se prema obrascu (7.20): (7.20)
Koeficijent A zavisi od odnosa rastojanja tockova na ceonom nosacu L, i raspona L dizalice. Koeficijent A se uzima iz dijagrama 7.4 koji vaz] za slucaj tockova sa cilindricnom povrsinorn kotrljanja i malim bocnim zazorom izmedu venca tocka i sine (~= 20mm). Ukoliko je ovaj zazor Yeti, vrednost za Ie se povecava za 45%. CULl) ne treba da bude veci od 6.
•A
0,20 t - - - -....-,---r---r--;-----r-7!'f""-
0, J05
I-----+-----t--+--+--~"'---+-___I
0, J0
l----+---4-~:.--+-__+--+-___I
0, OJ
1----~--+-_1_~-_+_-f----_j
LILt
o
2
J
4
05
6
7
8
Dijagram 7.4 Maksimalni pritisak na tocak F k se racuna bez koeficijenata lfI
y.
L Sf. 7.18
Fk
-vertikalno opterecenje jednog tocka.
F, se uzima za najnepovoljniji polozaj kolica sa teretom (krajnji polozaj), Ove poprecne reakcije se po pravilu uzimaju u obzir sarno u odnosu na delove koji neposredno prenose pritisak na tockove (ceoni nosaci). Ovi uticaji se superponiraju sa ostaJim uticajima.
Opterecenje od dejstva vetra deluje u bilo kom horizontalnom pravcu. Vetar opterecuje konstrukciju svojim pritiskajucim i sisajucim dejstvom. Ovaj uticaj bitno zavisi od oblika eJemenata dizalice. Sila F" kojom vetar opterecuje dizalicu izracunava se po obrascu: F,,=
gde su:
C'
q' A,
(7.21)
Dizalice
232
c
-koeficijent koji odrazava uticaj oblika povrsine na koju vetar deluje;
q
-pritisak vetra;
A
-povrsina izlozena vetu; -pritisak vetra.
Smatra se da sila F; deluje u tezistu povrsine A. Tabela 7.8 c
Vrsta konstrukcije
. Pun nosac sa daleko strceCim delovima, ukrucenjirna iii otvorima
~
1,6 r
" ,
Nosac kutijastog preseka sa glatkim spoljnim povrsinarna
Nosac u obliku cevi sa glatkim spoljnim povrsinama
Resetkasti nosac od otvoreni h stapova
Resetkasti nosac od zatvorenih (kutijastih stapova)
Resetkasta konstrukcija od cevi
I _.t--
I
GE
Uzad, kablovi, fica
0,7 1,2
+ mm li
"'Iflllll
" ll"'
~"-~~ ~ ~ ...
Prekrivac, obloga
1,2
'
$
__ ...........
1,6
1,4
1,2
--
1,2
1,2
Kod nosaca u obliku cevi sa glatkim spoljnim povrsinama primenjuje se obrazac manja vrednost d·Jq>l 2 (d se uzima u metrima a q u N/m ) d.Jq<1 veca vrednost
MO.l'I10
233
dizalica
Kao sto je u prethodnim izlaganjima naglaseno postoje dva slucaja dejstva vetra na dizalicu: a) b)
Kada jacina vetra dozvoljava rad na dizalici; Kada jacina vetra ne dozvoljava rad dizalice (orkan, dizalica je van pogona). z. U slucaju pod a) i dizalica je u pogonu q = 25 daN/m
Sila uslad dejstva orkana na dizalicu F0 izracunava se na bazi vrednosti datih u tabeli 7.19.
Sf. 7.19
Tabela 7.9 Visina povrsine izlozene vetru iznad terena (m) do 10 preko 10 do 30 preko 30 do 60 preko 60 do 100
I 450 600 700 800
q 0 , N/nl za geografsku zonu II 700 900 1050 1200
III 1100 1300 1500 1700
Ako se konstrukcija sastoji iz vise nosaca koji leze jedan za drugim posmatrano u smeru duvanja vetra, tako da prcdnji nosac zaklanja potpuno iIi delimicno nosac koji je iza njega, tada se sila vetra racuna da deluje punom vrednoscu na nepokriveni deo drugog nosaca, dokje pokrivena povrsina opterecena silorn:
Dizalice
234
(7.22)
F v == tl: co q' A v •
Vrednosti za 11 su date u dijagramu 7.5 1'/
I
,
B/~=6
\' ~ <,
0,9
\,
0.8 0,7
\
0.5
r-,
0.3
1
I'...
l
Bin =5
;
\
0.4
~ <, <, ~ -, <, "\ ~ \\ ",' r-, ,
-.
1\
0,6
I
\ ~\
lJih =q
"
I\.
\\,~'\ <, \\ <, ,\
B/n =3 B/H=2
r-,
0.2 0,1
Bin =1
""" o
0,1
0.2
0,3
0.4
0,5
0,6
B/H =05 Avi/f o 0,7
0,8
0,9
1
Dijagrarn 7.5
A, Ao
-vidljiva povrsina nosaca ; -kontuma povrsina (obuhvacena prvom povrsinom) .
B
B
51. 7.20
Opterecenje snegom uzima se u obzir za krovove i nadstresnice i definisano je izrazom: Fs == A k • q~ . cos au,
gde su: qs
- pritisak snega, q == 750 N/m 2 ;
all
- ugao nagiba krana u odnosu na horizontalu;
v· kr ova. A k, m 2 - povrsma
Mosna dizallca
235
7.2
PRORACUN GLAVNOG NOSACA
7.2.1 OPTERECENJE GLAVNOG NOSACA Najveci moment savijanja usled opterecenja kolica sa teretom na cetiri tocka se nalazi u preseku nosaca I (F, > F 2) , Sf. 7.21 i to na rastojanju: x, = O.5(L - e I)'
el<
1
L.
II Q5(L- e,)
q5L
----1
Sf. 7.21
Uzimajuci u obzir i sopstvenu tezinu glavnog nosaca, kao i tezinu kabine maksimalni moment u preseku I iznosi:
M[v mall .
R ( )2 +'"V.--+'"V. «: L2 G K . eK = -. L-e} 4L 8 12.L ·(L+el) ' I
(7.24)
gde su: q GK
R
-sopstvena tezina jednog glavnog nosaca po duznom metru, -tezina kabine.
= F J + F2
Fi = "Y' fiG + "Y . 'ljJ. FiQ F2
= "Y • F2G + "Y . 'ljJ . F2Q
(7.25)
gde su: - odgovarajuci pritisci na tockove kolica od sopstvene tezine kolica; - odgovarajuci pritisci na tockove kolica od uticaja tereta. Raspon tockova kolica je konstruktivna velicina i moze se orijentaciono usvojiti prema tabeli 7. 10.
Dizalice
236
Tabela 7.10 Q[t]
5
6,3
8
10
12,5
16
20
25
32
40
50
b[cm]
112
112
145
145
160
160
200
224
250
280
280
Kod pretpostavljene tezine glavnog nosaca, na izracunatu tezinu usvojene geometrije kutije se dodaje 30% tezine cime je obuhvacen uticaj ostalih elemenata koji ulaze u sklop nosece konstrukcije (ukrucenja, staza). Inercijalne sile koje deluju u horizontalnoj ravni pri kretanju mosta izazivaju savijanje i uvijanje glavnog nosaca. Moment savijanja u merodavnom preseku I glasi:
(7.26)
FiH = ( fiG + FiQ ). k(p
FZH = (F2G
+ F2Q ). k{/.
Uvijanje nosaca kutijastog poprecnog preseka izaziva, po pravilu, male tangencijalne napone zbog velike torzione krutosti tih preseka (st. 7.22).
a)
y
b)
FB
<,-
21 2
c)
y
·FH
I
>;
·t-
Mt
tB
I
-
x
----
~t ~
az
x
---
F ,.....J
a2
st. 7.22 Kadaje sina u sredini pojasa (Sl. 7.22, a) momenti uvijanja iznose:
Mt t
=
FiH . Yl
. f,
(7.27)
M tz = F2H . Yl ·f·
Momenti uvijanja se izracunavaju u odnosu na centar uvijanja koji se kod preseka sa dye ose simetrije poklapaju sa tezistem. Kada je sina postavljena sa strane (iznad vertikalnog lima, SI. 7.22, b) momenti uvijanja glase:
237
Mosna dizalica
Pi . X2 + FiH
Mil =
M I2 = F2
. X2
. Y2 . 'Y,
+ F2H . Y2
(7.28)
. 'Y.
Reaktivni momenti glase: MIA
= ( MIl
MIS
=
+ M 12 ).
L-el
2. L '
(7.29)
MIA -(Mil +M I2)·
Velicina transverzalne sile u preseku I glasi:
(7.30) Proracun velicina na mestu veze glavnog i ceonog nosaca (presek III) se izracunava za krajnji levi ili desni polozaj kolica sa teretom. Velicina transverzalne sile u preseku III za krajnji levi iIi desni polozaj kolica sa teretom(Sf. 7.23): (7.31)
r -krajnji moguci polozaj kolica
R III
B r
III
L Sf. 7.23
Momenat savijanja u vertikalnoj ravni u preseku III glasi: M v 11/ = FAlIlax . e3' FAlllax
= FT 11/'
(7.32)
Moment uvijanja iznosi:
(7.33)
Za dokaze napona u glavnom nosacu posmatraju se dva slucaja : 1. 2.
sina u sredini raspona gornjeg pojasa glavnog nosaca sina iznad vertikalnog lima nosaca
Dizalice
238
Sina u sredini raspona gornjeg pojasa glavnog nosaca (51. 7.24)
1.
F,
1
°zv
I
I
----\~.··.I---~
N
LQ
1-1
I
""
II
(5 Zl~ ~
I
-,'
(5 ~ I ,
~---------.:.:.------.:.;-- -----:..:. r--------.,.,.-----------. . . . -
---I
i
i
, I
u
, I
i
u
'
Sina _____I_F_'_-l_"'!---,"""""-_
C)
~f=I~~ :AI lilt .'i N
d)
Pojasn a ploca
~ ':f:=F:::;:======:;:~
j)
SI. 7.24
Posmatra se presek I u sredini raspona
a)
Napon usled savijanja u dye ravni u ivicnorn vlaknu pojasnog lima, tacka 1. J (JJ
= (Jz v + (Jz H < (Jdop •
(7.34)
gdeje: (Jdop -dopusteni napon u limu za I slucaj opterecenja (ako dizalica radi u zatvorenom prostoru).
(7.35)
O'ZVZ
HI = azv . H '
a ZHZ-aZH'
0.5·~
+ 01
0.5.b
z
'
MIJS/IO
diialir«_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _----==..::::...:0. 239
T
MIA ----
2-
T2
=
2 . A""c' "·v\ FT I . Sx2 II"
o(
I\*=(/)( +b'I)·(H-{)2) , (J '2
S.r2
=t· O'2 .( H I
+S'2).~
,
= ~ ( (J Z V2 + (J Z H 2 ) 2 + 3 . ( T 2 + T z ) 2 ~ (J dopl •
Sf. 7.25
Zbog pojave kontakta sine i tocka pri prolasku kolica javlja se lokalno savijanje pojasnog lima. Normalni napon usled lokalnog savijanja u poduznom pravcu (crz M )iznosi: 6·k;, ·N (JZM
'")
()2
6·k 2 · N
(7.36)
51 gde sila N predstavlja deo maksimalne sile pritiska tocka koji otpada na plOCLI usled krutosti sine (SI. 7.24).
240
Dirnlir«
Ako je: a, /b, izraz za N glasi:
Fi
N =
?
96 . b\- . I,.\.~ . k\ 1 1+ .d C() aI3 . U2
(7.37)
.
Akoje: b i/«, izrazzaNglasi:
N=
Fi
1+ 96·".\ . kl . 1 ' aj .
oi
Co
gde su: -rnoment inercije sine;
-normalni pritisak na tocak;
-koeficijent, tabela 7.11.
l,.
F,
K,
Odredivanje koeficijenta K, ai/b, ako je aj?b j
Kj
Ili bi/a, ako je bj?aj
K2
Tabela 7.11 ai/b, ako je aj?b j Ili bi/aiako je bj?aj
1
0,127
1,6
0,171
1,1
0,138
1,8
0,177
1,2
0,148
2
0,180
1,4
0,162
3
0,185
-koeficijent, tabela 7.12;
Odredi vanje koeficijenta K 2 ai/b,
1.0
1.4
1.8
22.0 K3
Kj
b/b j
0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6
Tabela 7.12
zjlb j
0.2 0.214 0.161 0.127 0.239 0.186 0.152 0.250 0.197 0.161 0.252 0.199 0.163
-koeficijent, tabela 7.13.
0.4 0.179 0.141 0.113 0.207 0.168 0.138 0.219 0.179 0.148 0.221 0.181 0.150
0.6 0.150 0.121 0.099 0.181 0.151 0.126 0.192 0.161 0.135 0.195 0.164 0.138
20.8 0.126 0.103 0.085 0.158 0.134 0.112 0.171 0.146 0.123 0.174 0.148 0.126
Masua diralica
241
Odredivanje koefieijenta K3
alb!
Tabela 7.13
bib! 0,2 0,4 0,6 0,2 0,4 0,6 0,2 0,4 0,6 0,2 0,4 0,6
1,0
1,4
1,8
~2,0
z/b/ 0.4 0.161 0.141 0.] 21 0.157 0.138 0.119 0.154 0.134 0./15 0.152 0.133 0.114
0.2 0.214 0.179 0.150 0.208 0.175 0.147 0.204 0.171 0.144 0.203 0.170 0.143
~0.8
0.6 0.127 0.113 0.099 0.125 0.111 0.097 0.121 0.107 0.094 0.120 0.106 0.093
0.103 0.092 0.081 0.102 0.091 0.080 0.098 0.088 0.077 0.097 0.087 0.076
Pojasni lim se posmatra kao slobodno oslonjena ploca po konturi ciji su oslonci u poduznorn pravcu vertikalni limovi kutijastog nosaca, a u poprecnorn su dijafragme. Uzima se da je duzina (z.) zone uticaja lokalnog pritiska: z/=2' 11" + 5 (em) Koeficijent Co = I, ako je sina zavarena za pojas, odnosno nezavarene sine (vezivanje je izvedeno razdvojivim vezama).
Co
=
1,27 za
Uporedni napon za dvoosno naponsko stanje se rae una prema hipotezi najveceg deformacionog rada za promenu oblika (obrazac 7.38): (7.38)
Takode treba da budu ispunjeni uslovi daje: O'z = lTz V
+
(7.39)
lTz M ::;lTtlop .
Treba proveriti i napon usled lokalnog savijanja pojasa (Sf. 7.26).
Sf. 7.26
Za oslonce sine i dela gornjeg pojasa se uzimaju rebra po celoj visini kutije.
(7.40)
gde je: W
-otporni moment preseka na Sf. 7.26.
Diiulice
242
Posniatra se pre sek /1/ koji se nalazi Obicno se uzirna da je H 2 kalnoj ravni se moze zanemariti.
:::::
IW
mestu veze glavnog i ceouog nosaca.
G.SH (Sf. 7.27). Uticaj momenta savijanja
. ...... ~
.,.....
-
;
--t+-""
II
verti
2
[,
"
x ::: -_. - r - ' ----if-.... j
-'
hi
SI.7.27
1
(Jf
JI/ Mffl
MVJI/
= -w +-w :::; (Jdopl' x y
(7.42)
II"
W =-' y b2 /2 T~ .J
M'J1/
=-- 2. A * .o(
, r . . . .
A*=(b1 +01),(H 2 -02), T3
Frill ,Sx = Ix' 01 '
MfJI/ H
-W. +3· y
(
,
T3 +T3
)2 <(Jdopl'
(7.43)
dizalica
Mo.\·/UI
243
gde su: -staticki moment preseka III; -moment inercije preseka III.
S, I,
Dopusteni naponi su dati u tabeli 7.14 za prvi, drugi i treci slucaj opterecenja, Tabela 7.14 (J'dop • kN/cm
Materijal C0361 (':0362 (':0363 C0451 (':0452 (':0453 C 0561 (':0562 (':0563
2
1
II
11I
16
18
20
18.5
20.5
22.9
24
26.5
30.4
to
.
r 11 2
I
::c
-
.--1-- bl
3
r x 61
b2 Sf. 7.28 Sina iznad vertikalnog lima nosaea (Sf. 7.28)
2.
Dokazi napona se vrse u merodavnim tackama poprecnog preseka nosaca, tacka 1. a)
(JI
1
==
(JZV 1
+ (JZH 1 < (Jdop,
M
(7.44)
MH1
VI O"ZVI =~'
O"ZHI
xl
=w-' yl
Sada se vrsi dokaz napona za tacku 2. HI H
O"ZV2
=
O"ZVl'
O"ZH2
=
O"ZHI .•
0.5·q +0, 0.5·b2
I
244
Dizalice
MIA 7
---
2. A *.6,
2 -
FT/ ·Sx2 IX' 0)
(7.45)
7')=---
-
A* = (~
+ 0, ) . (H
- O2 )
b2 ) 1 = 2"' 02' (H, + 02 '"2
Sx2
Uticaj lokalnog pritiska tocka na vertikalni lim (st. 7.29).
cry = -Pi- , . 0, . z,
(7.46)
z, = 3.25· ~ ~l~ • I a -moment inercije srafirane povrsine za osu
a-a
-
~
2
Sf. 7.29
Uporedni napon u tacki 2 glasi:
Uporedni napon u tacki 3 glasi:
0u2
=
0ZH3
73 =
b)
MIl
)OiH3
+3· ( 73
+ 7;)2
:::; 0dopI
(7.48)
= 0ZH2
FT 1 . Sx3 i, '01
Dokazi napona za presek Ill:
- vrse se isto kao kod slucaja sine u sredini sarno treba naglasiti da su izrazi sa i M 12 razliciti od slucaja sa sinorn na sredini.
Mosna dizulica
245
7.2.2 PROVERA VEZE POJASA SA VERTIKALNIM LIMOM U ovom pog1av1ju ce biti prikazan dokaz napona zavarene veze pojasa
vertika1nog lima. Vezaje ostvarena ugaonim savovima.
b? -
y
I "l1li
'2>/
~ ,lo"
I
::c:
,. I x
I
..l1li
I;
.f: . St. 7.30
St. 7.31
Kao merodavna debljina ugaonog sava usvaja se visina trougla " a " koja sa duzinom sava " l" gradi merodavnu naponsku ravan sava. Merodavna naponska ravan se zbog pojednostav1jenja proracuna zaokrece na ravan spoja tj. visina troug1a " a " lezi na kateti koja se bira po volji. Izraz za uporedni napon glasi: O"u
=..J n + VI + vii :s 2
(7,49)
O".fdop
l.Sina je u sredini pojasa (Ju
= VII
FTm . Sp VIl = ----''-
t, ·2·a
(7,50)
S = bz . o? . HI + Oz p 2 gde su:
FTm Sp
t, a
- transverza1na si1a za krajnji polozaj ko1ica sa teretom; - staticki moment pojasnog lima; - moment inercije preseka nosaca III (uz oslonac glavnog nosaca); - debljina sava. Tabe1a 7.15 Slucaj
opterecenja D:'f,dol'
kN/cm 2
I Il III
C 0361 C362 C 363 12 13.5 15
C 0451 C0452 C 0453 14.5 16 18
C 0561 C0562 C0563 17 19 21.2
Dizalice
246
2.
Sina je sa strane (7.51)
FT m . SP - I x' 2 ·a '
VII---~
Vi- =
C5 y
= -Fi -,
- 3 25·
ZI - .
ZI . a
3fl:: '18;'
7.2.3 STABILNOST NOSACA Prvi naein provere Nosaci su izvedeni od tankih limova i jedna od provera je provera globalne stabilnosti nosaca kao celine na bocno izvijanje, a takode se proverava i lokalna stabilnost limova na izbocavanje, Provera stabilnostiglavnih nosacanabocno izvijanje je zasnovana na modelu koji posmatra pritisnutu zonu kutijastog nosaca kao samostalni pritisnuti stap koji se proverava na izvijanje. Uzrok izvijanja je ekvivalentna sila napona pritiska. Pritisak potice od momenta savijanja nosaca (Sf. 7.32).
V
oj
l-&
I
I
-
r/ Ap
jo
C _.t-. i
D,
--+--x
d t
I
i
1.
I
D
Sf. 7.32
Mosna diralica
247
Ekvivalentna sila pritiska iznosi: D=
J
()x d14.=
Ap
J
Mx
Mx
-·ydA=_·S I I px
Apx
»
(7.52)
x
gde su :
M, - maksimalni moment savijanja glavnog nosaca u vertikalnoj ravni;
Mx = M1m(/x, staticki moment polovine poprecncg preseka kutije glavnog nosaca
(srafirani deo):
Spx -
I x - moment inercije celog preseka.
Duzina izvijanja iznosi :
2
(7.53)
presek 1-1 SI. 7.33 gde su : 14. 2 I y2
- povrsina celog poprecnog preseka 2-2;
,
I y2
- momenti inercije celog odgovarajuceg preseka za osu y-y.
Av = L•k .
(7.54)
ly
Kao merodavna kriva izvijanja se uzima kriva C.
(7.55)
).y = 92,9 za ,.tv = 75,9
C 0361 za C 0561
Ako je: A ~ 0.2
;K
= 1.
Za ostale vrednosti je:
Dizalice
248
= I + 0.489· (~ -
{3 al
0.2) + ~2
D 1 M H 1
=_·-+09·--
A = Az
2
p
Drugi nacin provere Ovaj kriterijum je zasnovan na standardu JUS U.E7.lD 1/91 i koristi sledece pretpostav ke: a)
sprecena je rotacija oslonacnih preseka oko poduzne ose nosaca;
b)
kada su Iimovi koji cine sanducasti presek sigurni u odnosu na izbocavanje;
c)
kada opterecenja deluju u ravni simetrije preseka. I
!
~+--
-
Ako je ispunjen uslov daje h / b $ 10 rnoze se uzeti daje (Jd = (J" ,ukoliko je razmak izrnedu osIonaca: L < lc r
."c
1750 o;
t., =b'--'
i I
b
I
(jv
-granica razvlacenja materijala.
Sl. 7.34
Tadaje:
a
Mx
=
Mx
v
(7.56) Tabela 7.16 t
Konstrukcioni celik (JIJ'
C 0361 C0362 C 0363 C 0561 C0562 C0563 t -
u
kN/cm
2
::;40mm
/Lv
24
92.9
36
75.9
-
debljina zida profila;
= 1.5
(prvi slucaj optercenja);
u = 1.3 (drugi slucaj optercenja);
u
= 1.2
(treci slucaj optercenja).
Kada je razmak izrnedu oslonaca veci od lS2 primenjuju se odredbe standarda
JUS U.E7.081 racunajuci sa ekvivalentnom krutoscu:
MO.I'Il(l
249
dizalica
5.1· Wx
.[
.J I{[ ·Iy
(7.57) ,
gde su: A
Sf. 7.35
(7.58)
l
- raspon nosaca:
tr
- debljina pojasa lamele;
t
w
bf h
w
- debljina rebra vratila;
sirina pojasa lamele; visina vertikalnog lima.
-
Lokalna stabilnost zavisi od vitkosti limova, odnosno od odnosa: (HI / J /) gde je: (HI -visina lima, J I -debljina lima ). 1. Akoje: HI 0)
S 70.
J23.5 Rei
(7.59)
tada nisu potrebna nikakva vertikalna ukrucenja, gde je Rei -granica tecenja materijala 2.
Ako je uspostavljen odnos:
70)23.5 < HI S 160. ~i
~
J23.5 ~i
(7.60)
Onda treba ugraditi glavna vertikalna ukrucenja. 3.
Ako je odnos:
160)23.5 < HI S 265)23.5 Rei
0)
Rei
Potrebno je ugraditi: -glavna vertikalna ukrucenja
(7.61)
Dizalice
250 -jedan red horizontal nih ukrucenja 4. HI D\
Ako je:
> 265.
J23.5
(7.62)
l?ei
Potrebno je ugraditi: -glavna vertikalna ukrucenja -dva reda horizontalnih ukrucenja
I
II
III
I
8'11=(0.8 ... 0.85)8,
I
L:
I
rY I
I
.~
.
•
I I
I I I
I
c5 I
I
•
PRES£A: A-A Sf. 7.36
Na Sf. 7.36 su prikazane neke od mogucih varijanti ukrucenja. Polje I Je dominantno izlozeno smicanju (racuna se za krajnji levi polozaj kolica sa teretom). Racunska visina ploce je H Duzina polja I, II i III (HJ, J.5HI> 2H\) su preporucene duzine polja. Polje II ima i jedno horizontal no ukrucenje.a polje III ima i kratka vertikalna ukrucenja koja se ugraduju zbog nosivosti sine (ako je sina u sredini pojasnog lima). Treba naglasiti da se vertikalna ukrucenja ne zavaruju za drugi zategnuti pojas.
Mosna dizalica
251
7.2.4 DINAMICKA KRUTOST Odredivanje vremena prigusenja oscilovanja mosta predstavlja kontrolu dinamicke krutosti.
u
vertikalnoj
ravni
Duze vreme oscilovanja nepovoljno utile na tacnost pozicioniranja tereta, a takode utice i na zamor materijala. Duze vreme oscilovanja nepovoljno utice na zdravlje dizalicara u kabini.
........
1,0
<"Q -:::...
....~::~
'
_- : ...._--..... ._...._-.-.-- .... -_ ......
....::. ...
:;$_
L
y Sf. 7.37 Posmatranje oscilovanja glavnog nosaca sa koncetrisanom masom tereta i kolica ornogucava odredivanje vremena gusenja oscilovanja.
m, = 0.5' (mQ + m kor) + 0,486·m m. Vreme gasenja oscilovanja se odreduje iz izraza: T
T
I
I
T=3·-5:I;/; In20=-·T
(7.63)
gde su: T. 5 -
period oscilovanja ;
y - logoritamski dekrement koji pokazuje brzinu gasenja oscilovanja, Tabela
7.18, = 2· tt .
T
8
_
II -
.J 811 . ml
1.0· L ' 48- E>! x
(7.64)
T< t; Dopustene vrednosti trajanja vremena prigusenja su date u tabeli 7.17 i zavise od namene dizalice. Tabela 7.17 NAMENA DIZALICE Opsta namena u industriji Transport rastopljenog materijala Dizalica radi u pogonskoj klasi 1 i vreme prigusenja nema bitan znacaj
Td (5) 12 ... 15 8 ... 10
20 ... 22
Dizalice
252 Tabela 7.18 Visina nosaca prema rasponu
r
H 1 [;>16
0.12
H 1 1 - 18 -;20 L
0.07
H 1 [;<20
0.05
7.2.5 DOKAZ DEFORMACIJA GLAVNOG NOSACA Ugib glavnog nosaca se uzima pod dejstvom tereta i tezine kolica bez koeficijenata y i 'V.
f
=
F),I} . [ l+a· ( 1-6,13 2)] 48· E .i,
,
gde su: a =
F)
-=Pi -< I:,
b
13 = L'
b - os no rastojanje tockova kolica mereno po duzini nosaca;
L - raspon mosta;
I, - moment inercije glavnog nosaca za horizontalnu FI
05U;
= FIG + F I Q;
F2 = F2G + F2Q• U tabeli 7.19 su date dopustene vrednosti odnosa f I L. Tabela 7.19 Pogonska klasa 2 3
1
1 700
Upravljanje sa poda
-
1 400
-
1 500
-
Upravljanje iz kabine na kraju mosta
-
1 500
-
1 600
-
Upravljanje iz kabine na sredini mosta
-
1 500
-
1 800
4
1 700
1 - 1000
-
1 900
-
1 - 1000
Mosna dizalica
253
7.3
PRORACUN CEONOG NOSACA
Ceoni nosac je opterecen:
FA max, Fe max
- maksimalne rekcije glavnog nosaca za krajnji polozaj kolica sa teretom; - momenti savijanja ceonog nosaca kao reakcije momenta uvijanja glavnog nosaca:
- moment usled zakosenja dizalice (boone reakcije).
Fe
1Il1Ll:
I . ...
I
I
Iffi'
I
I
II
r
r.
~ 1M}
I
FA max
I
" ".
I
I
I
I
1(t'IM3
I
I
.
I
-
-
II -
I
.
!
!
-"E
I
-JII--+. _ _.
-
Sf. 7.38
Kontrola napona se vrsi u dva merodavna preseka (presek I-I i presek II-II). Konstruktivni dec ceonog nosaca na kom mestu sc ugraduje tocak se moze odrediti prema tabeli 7.20.
Dizalice
254 A
G
B
G
<.)
a
r,
,
1'---'
.....
~
~I
r-
I
I-
.
'-
E
-
I I
- I
'-
-
1 F
K
Sf. 7.39
Tabela 7.20
Dt 200 250 315 400 500 630 710 800
A 235 255 345 400 445 460 550 570
B G 139 6 153 6 223 8 8 278 299 10 304 10 374 12 370 15 * Napomena: sve mere su u mm.
E 60 70 85 105 120 130 150 160
K 91 108 134 106 185 207 240 264
F 12 12 15 15 20 20 25 30
Dc 115 125 150 170 200 230 260 300
Obicno se bira odnos raspona mosta L i razmaka tockova ceonog nosaca hi da je u granicama L / L. =4 ... 6. (7.65)
Za sinu sa strane:
M, = M't/ + M'a =( F3 ' Xz + F3H ' Y2 . Y + F4 • Xz + F4H ' YZ • y) .
L -( r + eJ)
L
(7.66)
Dokaz napona za presek II-II glasi:
MO.l'IIU
dizalica
255
1
M V II
= FD '-·(4 -l) 2
M H II
1 = F .-.(1.-, -l) z: 2
(7.67)
F z - sila usled zakosenja, Sl. 7.38. (Ju II
<
(Jdop I
Sl. 7.40
Sledeca izlaganja se odnose na definisanje naponskog stanja u preseku I-I.
y
y
t
!
6
~-
x
x
I
~
t
5
y
x
Sf. 7.41
MV/f=FD'k
Dokaz napona u merodavnim tackama glasi: (7.68)
Dizalice
256
au:. = a u4
~ :=:; adopl
= .J a1 + 3· T1 :=:; adopl
7.4 PROVERA VEZE GLAVNOG I CEONOG NOSACA a
1) i .s:
!,
t
Sf. 7.42
Mosna dizalica
257
Provera veze 1 Fn1
...
, -+--
VezaCD
st. F' = ( F, A
F). L - ( r
1+2
L
+ el ) '
Fl / 2 -- F 6 - 3 F~
-sila zakosenja;
Fz·t/
-rnoment sile zakosenja.
7.43
HI
Fn l
-5."
Dizalice
258 Provera veze 2 a
F'A
F~
. . .r~
---r=•
~
F'n
.....•
F'n
...
, Fn 1\/1
FYI
Vcza@
FY 2
F Y2
Sl.7.43
L - ( r + el) , 1 F.VI -- ( F.I +F) ?' L 8' F' n -
F~ ·a·/2
F.
(!? + Ii) _2
q- L FV 2 = -2--
1
VI
(7.69)
G
k
'Y"s +8'
FR =J(F~t +(Fv l +FV2 d2
_ F~ 8 '
t,
- 7f
FT I = - 4 - o T (/(}P ' ~}I =
FR
d, - Dillin - Pdop'
< FTI'~}I'
7.5
PRITISNUTI STAPOVI
Dok se kod zategnutih stapova posmatrao kriterijum napona, kod pritisnutih stapova se posmatra i kriterijum stabilnosti stapa. JUS D.E7.081 propisuje nacin provere nosivosti celicnih realnih pravih centricno pritisnutih stapova. U daljim izlaganjima se koriste materijali ovog standarda. Stapovi su konstantnog preseka i jednodelni.
259
Mosna dizalica
Pored jednodelnih stapova u stapove jednodelnog preseka spadaju i slozeni srapovi izradjeni iz vise samostalnih elemenata (pod uslovom da su medju sobom povezani na najmanje svakih 15 it ). it - minimalni poluprecnik inercije samostalnog elementa. Provera nosivosti se sprovodi prema obrascima 1 TN -=--<1 "" N v
(1.70)
iIi N
(J N
= A ::; (Jidop; (Jv
,,,-
=-;
(Jdop
(J .
(7.71)
sc- _ _ ,.
V
,
(Jv
gde su: N
- racunska normaIna sila za odgovarajuci slucaj opterecenja;
A
- povrsina poprecnog preseka stapa ; - racunski normalni napon; - dopusteni normalni napon izvijanja;
(Ji dop
- dopusteni normalni napon; - nazivna vrednost granice razvlacenja upotrebljenog konstruktivnog celika:
- granicna aksijalna nosivost preseka za slucaj bez izvijanja;
N» = A . (Tv, .
".
K
- bezdimenzionalni koeficijent izvijanja;
v
- koeficijent sigumosti zavisan od slucaja opterecenja;
y
- faktor sigumosti; - kriticni normalni napon izvijanja;
)1
=
V
= 1,5
za osnovno opterecenje;
= v = 1,33 za osnovno + dopunsko opterecenje; y = v = 1,20 za izuzetno opterecenje. y
Bezdimenzionalni koeficijent izvijanja K zavisi ad relativne vitkosti A, zatim od oblika poprecnog preseka stapa i od stepena ekvivalentne geometrijske nesa vrsenosti (W 0), za t ::; 40 mm.
A A =-,
Av
I
I
\-!l .,
/\
I
(7.72)
Dizalice
260
[MPal
360 21.0
x
1.0
~350
l - t- f - f-
M
r-+
l -I-
r--r
-
f---
~ ~ .;'\ r-, [\\ I'\.I'..
I
0,9
1\
~
I - f--. _0,8
1\
~
~-
~
-
ISO
I- f-
f.-. I
lAo 1\
II
1\
\
.\ 1\ \ \ \ \ \
"\
IN
\
1\ i\ \
\ 'J \
J
kl:6
Tip preseka
1\
f-- f ~-
I
'.
\
lI750 l/500
A i visedelni preseci B C
l/250 l/200
D
//150
Ojleroya hinerbola
_.
\ V !\ 1\1\ \ \ 1\ \ An , - == I= - I i \ \ y--"' -~ i.. I- 1-1- . 1\ 1\ 1\ 1\ A ~~I \ \ \ 1\ I. I I - - l1\ \ .\lA I - - r 1\ \ 1\ r\ B \ -'-,'- I R50 -100 \ 1\\ X 1\ \ 0,4 >----' f-~ l)( 1\ \ N [\ \ \ \\ \J; -I- . -" I I - I- r'\ ~ 'I \. .A ~'\ ./0 -I
;:-200
I
I -I
-
0.3
1- 50
F= F
l - f-
l - I-
I
!
~ ~,
<,
"'
0:2
I ~ I ~ l- 50 l - I-
_c....:
-1--- -".
~ "" "- r-,"c",)
I-- '--
f-
.
-+
- I-- - -
-
t:::
'="100
:w
Ekvivalentna geometrijska nesavrsenost W o
I
1\ 1\ i\ \ .\
~250 ~ ~ 0,7
,
I
I
'H\
1\
\
2.0
I I
1\ '\ . 1\ 1\ 1\ \ \ 1\ , \
~300 200
-.2,5
"T
1.5
-
~~ \
\
~
.
1\ f\. r-,
\1\
4--.
r
l,b
0,5
61:1{·6 v f 0,2 f
~ :": ~ ~ I"...;: ~ ~ I .....
r-.... 0,1
~ t-~
l - I- I-- I-
,--
C 0361 C 0561 ....
I--- l -
(),2 I 0.5 I
t-
50
I I
1,5
1.0 11100
II 5
150
1110
Sl.7.45 gde su: I - efektivna duzina izvijanja; i - merodavni poluprecnik inercije;
za
C 0361, o"v=240 MPa,
za.C 0561 : lTv = 360 Mpa. Ako je t >40 (mm)
-3))
2,0
l
I
I 150
I
2QO
I
250
A
20nl I A
MO,I'f!(J
261
dizalica
t - deb1jina elementa, onda je:
(7.73)
gde su:
"\',r = 7f ,~ (Jv,r
E ; (Jv,r
= 0,9 . (Jv;
!'i.,=
fJ
(7.74)
2
fJ + .J{32
•
-
4 . ). 2
'
= 1 + a .(;: - 0, 2 ) + ,\"2.
U obrascu (7.74), a je stepen ekvivalentnih geometrijskih nesavrsenosti i ima sledece vrednosti : Tabela 7.21
Kriva izvijanja
Ao
A
B
C
D
a
0,125
0,206
0,339
0,489
0,756
U zavisnosti oct oblika poprecnog preseka stapa pritisnuti stapovi pripadaju jednoj od kriva izvijanja Ao, A, B, C i D (St. 7.45). U tabeli 7.22 su dati tipovi poprecnog preseka sa odgovarajucim krivama izvijanja. Tabela 7.23 daje brojne vrednosti za K. Proverom stabilnosti gore izlozenom metodom obuhvataju se svi pritisnuti stapovi ciji elementi preseka zadovoljavaju jedinacinu:
(7.75) gdeje: (Jkr=K rr (J
kr
Ka
t)2 ,Mpa.
100 . ·18,98 · ( -b-
kriticni normalni napon izbocavanja ploce prema linearnoj teoriji za ravnomerno podeljeni pritisak u pravcu ose stapa, -
- koeficijent izbocavanja zavisan od uslova oslanjanja poduznih ivica
elemenata preseka.
Dizalice
262 Tabela 7.22
-
Tip poprecnog preseka'!
Izvijanje upravno na osu
~tt$,
X-X
Kriva
y-y
Cevasti preseci
l), 5)
;,;.
...
izvijanja
A
, t-
-
-
_I]
x
..a::
Itl
I
y b
Zavareni sanducasti preseci
Konstrukcioni savovi
x-x y-y
Debeli savovi
x-x
(puni provar)
y-y
h/b> 1,2
x-x y-y x-x y-y x-x y-y x-x y-y
A(A o)
X-X
C
y-y
D
x -x y-y
C
b t
t :s40mm x~
t
h/b <1,2 t:S 40mm
Y
t> 40mm
Valjani I preseci
t'~ t'l . x
t :s40 mm
111
t1
X
B
C
B(A) B(A) C(B)
D B C
tJl .
Y
f
Y
t>40mm
Zavareni I preseci
~ ~r
,y
x
-$ x+x ·t·
IY
V
IV
U -, L -, HOP - I puni preseci
1) Preseci koji nisu zastupljeni u ovoj tabeli klasificiraju se prema standardu JUS U.E7.081
2) Krive izvijanja date u zagradama primenjuju se za celike sa O'v > 430 Mpa i
tS40mm.
3) Na bazi eksperimentalno i numericki verifikovanih podataka za pojedine
tipove poprecnih preseka mogu se alternativno prirneniti druge krive izvijanja.
U tabeli 7.23 date su brojne vrednosti bezdimenzionalnog koeficijenta izvijanja K.
:- f
263
Mosna diralica
Tabela 7.23 K
-
A
10000 1,000 1,000 0,9859 0,9701 0,9513 0,9276 0,8961 0,8533 0,7961 07253 0,6482 0,7732 0,5053 0,446 1 0,3953 0,352 0,315 0,2853 0,2559 02323 0,211 7 0,1937 0,1779 0,1639 0,151 5 0,1404 0,1305 0,121 6 0,1136 0,1063
°
10000 1,000 1,000 0,9775 0,9528 0,9243 0,8900 0,8477 0,7957 0,7339 0,6656 0,5960 0,530 0,5703 0,417 9 0,3724 0,3332 0,2994 0,2702 0,2449 02229 0,2036 0,1867 0,171 7 0,1585 0,1467 0,1362 0,1267 0,1182 0,110 5 0,1036
°°
°°
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 20 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0
°
°°
i
v
B
A
Ao
r
10000 1,000 1,000 0,964 1 0,962 1 0,8842 0,837 1 0,7837 0,7245 0,661 2 0,5978 0,5352 0,478 1 0,4269 0,381 7 0,3422 0,3079 0,278 1 0,252 1 0,2294 02095 0,192 0,1765 0,1628 0,1506 0,1397 0,1299 0,121 1 0,1132 0,1060 0,0994
Ako se stavi vrednost za Jl ::: 0,3 u jednacine:
za:
If -
l'
(Jkr
dobija se odnos:
S; 0,7
,
°°
°
a D
C
10000 1,000 1,000 0,949 1 0,8973 0,843 0,7854 0,7247 0,6622 0,5998 0,5399 0,4842 0,4338 0,3888 0,3492 0,3145 0,2842 0,2577 0,2345 0,214 1 01962 0,1803 0,1662 0,1537 0,1425 0,1325 0,1234 0,1153 0,1097 0,1012 0,095 1
°° °
°°°
] 000 1,000 1,000 0,9235 0,8504 0,7793 0,710 0,643 1 0,5797 0,5288 0,467 1 0,4189 0,3762 0,3385 0,3055 0,2766 0,2512 0,2289 0,2093 0,192 0,1766 0,163 0,1488 0,1399 0,1302 0,1214 0,113 4 0,1062 0,0997 0,0937 0,0882
°
° °
Dizalice
264 U tabeli su date granicne vrednosti !!.- za t
C0361 i C0561.
Duzina izvijanja l, = f3·1 je definisana standardom JUS U.E7. 086, gde su: I
- sistemna duzina stapa:
f3
- koeficijent duzine izvijanja.
Spoljasnje sile zadrzavaju svoj pravac pn izvijanju. Kod stapova sa nepromenljivom normalnom silom i nepromenIjivim momentom inercije, koeficijent duzine izvijanja ~ datje na SI 7.46.
~ =1,0
~
--- -r-
=2,0
~
=0.7
~~
=F=
I
I
I I I
I
I I
I I I I
I
I
~ =1,0
~=2,0
I 1
I
~
=0,5
Sl. 7.46
Kod stapova, koji se nalaze pod uticajem normalnih sila ciji se intenzitet duz stapa kontinualno menja u granicama od No do N I , = N max provera stabilnosti se izvodi kao za stap pod uticajem nepromenljive normalne sile N I sa "W' prema tabeli 7.25. Ovaj kriterijum vazi za podrucje:
-02< , - No N < - 1. I
Mosna dizalica
265 Tabela 7.24
Uslovi oslanjanja
0
0
Kcr
0,426
0
4,00
Granica vitkost (bit) za C 0361 C 0561
13
11
39
32
P r
51.7.47
mer
1Ft Ft ~rG!1\1
8 ~
1
1
b
Nt1
.0
-
2
Dizalice
266
Tabela 7.25 Dijagram normalnih sila
Koeficijent duzine izvijanja ~
Oslanjanje stapa _ _ ........ _ _
~~
1111111
~-
3,18
to ;1
~ -- -
~~ /3 =
F
--
Kvadralna
parabola
No
/3= 1+2,18·(No/Nd
f---------------j
1 - -- -
N
No
No
~-
r4 ~NO
f-------------'------j
N,
-
~
-f-- 1/2
/3 =
~
1 + 1,09 . ( No / N1 )
2,09
No
,--- A
~------fu.~ /3=
t
1 + 0,93 . ( No / N 1 ) 7,72
~
N, A - - - - - -~---
/3
11 + 0,35 . ( No/ N1 ) 540' ,
-_ ~1 + 0,88· (No/NIl 1,88 --
~---~--~~
II
~~----~2L
t
/3 = ~ 1 + 0,93· ( No / N] ) 7,72
/3=
1+0,51·(No/Nd 3,09 --------I
No_~
-:a T777
~
/3=
1 + 1,65 .( No / N1 ) 5,42
Ako kod pojasnog stapa duz ose deluju razlicite sile N b i N2 i ako je stap nepromenjivog momenta inercije u odnosu na tezisnu osu koja lezi u ravni nosaca vrednost "W' se odredjuje prema izrazu:
/3 = 0,25· ( 3 + ~~
J.
Gornja relacija vazi kada je:
M osna dizalica
267
Sf. 7.49
Sl. 7.48
Sl. 7.50
Sl. 7.51
Duzina stapova ispune pri izvijanju u ravni nosaca jednaka je rastojanju tezista veza na krajevima stapa, Pri tome se koeficijent duzine izvijanja krece u granican;ta:
0,8
~p ~1.
Kod izvijanja stapova ispune izvan ravni nosaca, ako se evorovi na krajevima stapa ne mogu pomerati tada je ji = 1. Sada ce biti odredjivan koeficijent duzine izvijanja ugaonih stapova resetkastih stubova. Kod resetkastih stubova "[I" zavisi od karaktera statickih uticaja, oblika poprecnog preseka stapova i sistema ispune.
Nacin
Tabe1a 7.26 Koeficijent ~ za stub na Sl. 7.48, 7.49, 7.50, 7.51
Presek
opterecenja
Pretezno savijanje
-IL
a)
b)
L
0,7
0,6
--, L
0,85
0,8
1,0
1,0(0,5)
0,8
0,7
0,9
0,85
1,0
1,0(0,5)
..JL -,r
0
L Pretezno pritisak
-, L --'L -lL -,r
0
c), d)
1,0
1,0
Pomocu Sl. 7.48, Sf. 7.49, Sl. 7.50, Sl. 7.51 i tabele 7.26 se odredjuju vrednosti koeficijenta ~. Pretpostavlja se da se sile u polupoljima medjusobno razlikuju za najvise 10 % vece sile. Koeficijent "B" za stapove sa poprecnim 7.49 iznosi:
...,r
-lL..JL
presekom prema Sl.
Dizalice
268 za izvijanje u ravni za izvijanje u ravni
I1J -112 :
112 -11] :
fJ = 0,5;
fJ = 1,0.
Pri analizi nosivosti stapa uzima se veca sila i najmanji poluprecnik inercije.
7.6
METODA UTICAJNIH LINIJA
Kod dizalicnih konstrukcija su nosaci optereceni pokretnim opterecenjern, te se za ovakvu vrstu opterecenja primenjuje, za proracun nosaca, metoda uticajnih linija. Na Sf. 7.52 je prikazan nosac raspona "L" po kome se krece pokretno opterecenje (jedinicna sila). Uticajne linije A i B pokazuju zavisnost velicine odgovarajucih otpora oslonaca ad polozaja jedinicnog opterecenja.
B z
L
-I
uticajna linija A I. I;
I
Sf. 7.52
A·L=I·(L-z), (7.76)
A=I.(L-z) L .
Izraz (7.76) predstavlja zavisnost otpora oslonca A od polozaja jedinicne sile. Zavisnost je predstavljena u obliku prave linije.
z = 0:
Za:
Z
B· L
= L:
A = 1; A =0.
(7.77)
= 0; = 1.
(7.78)
= I· z,
B=I'~' . L Za:
z = 0: Z
= L:
B B
283
Mosne dizalice
7.8 VIJCANE VEZE Prema nacinu prenosenja opterecenja vijcane veze se dele na dye osnovne grupe: A)
Obicni vijcani spojevi bez prethodnog pritezanja vijka;
B)
Spojevi sa prednapregnutim vijcima.
7.8.1 OBICNI VIJCANI SPOJEVI BEZ PRETHODNOG PRITEZANJA VIJKA Ovi vijci prenose opterecenje smicanjem vijka iii kontaktnim pritiska vijka na zid otvora. Kod veza sa obicnim vijcima postoje dva tipa veza: a) Vijci bez tacnog naleganja (oznaka 0 ), kod kojih je zazor izrnedu vrata i otvora Ad S I mm . b) Vijci sa tacnim naleganjem (oznaka OT ), kod kojih je zazor izrnadu vrata i otvora Ad S 0,3 mm, Dopusteni naponi za OT vijke su veri od odgovarajucih za 0 vijke(zbog boljeg popunjavanja otvora).
JUS M.Bl.601 JUS M.B2.015
JUS MBl,601 JUS M.B2.015 ~~.
F
2'
F
F
....
F F
'2 JUSMBl.068
JUS M.Bl.062
SI.7.63
Treba napomenuti da podeseni vijci prenose celu silu u ravni smicanja, a dvosecni, poJa sile u ravni smicanja. Navoj treba da bude izvan paketa Iimova, Uobicajeni sklopovi vijaka, navrtki i podloznih plocica prikazani su u tabeli 7.32.
'~.
Dizalice
284
Tabela 7.32 Tip vijaka
Standard vijka
Standard navrtke
0
JUSM.B 1.050 JUSMB1.051 JUSM.B 1.068
JUS M.B 1.601 JUS M.B1.601 JUSM.B 1.60 1
JUS M.B 1.062
JUSM.B1.601
JUSM.B 1.067
JUS M.B 1.629
OT
Standard podloske JUS JUS JUS JUS JUS JUS
M.B2.015 M.B2.031 M.B2.032 M.B2.015 M.B2.031 M.B2.032
Kod vijaka sa tacnim naleganjem, precnik stabla vijka je za 1,2 mm veci od nazivnog precnika navoja, pa zbog toga stablo treba obraditi na strugu, tako da se postigne propisani zazor izmedu stabla i otvora (0,2 ... 0,3 mm). U tabeli 7.33 su definisane klase cvrstoce vijaka i navrtki, gde je Rm zatezna cvrstoca materijala vijaka iii navrtki. Granica tecenjatgranica razvlacenja) materijala je jednaka R. = RmO,6. Tabela 7.33 KLASA CVRSTOCE VIJAK
NAVRTKA
4.6 5.6 5.8 6.6 6.8 6.9 8.8 10.9 12.9 14.9
4 5 5 6 6 6 8 10 12 14
Materijal podloski:
')
MATERIJAL
Rm , kN/cm-
C.0370 C.0545 C.1330 C.0645 C.1430 C.1530 C.1730 C.4130 C.4732 C.5431
40 50 50 60 60 60 80 100 120 140
- JUS M.B2.015 - C.0370 i C.0545; - JUS M.B2.031 i JUS M.B2.032 - C.1530.
Oznacavanje vijaka na crtezirna prikazano je u tabeli 7.34. Tabela 7.34 Nazivni precnik 0
OT
'*
M12
... •
M16
* "* -
M22
M24
** *
-$
M20
Ako su vijci montazni dodaje se simbol oznacava simbolom
-$
r . Na
-$
M27
M30
*28 -$-31 *28 *3'
primer montazni vijak M20 se
Mosne dizalice
285
Orijentacioni maksimalni precnik vijka, u zavisnosti od debljine elementa koji se nastavlja, odreduje se empirijskim obrascem : (7.89)
d(cm)=.j5·tmin(cm)-O,2, gde je: t min - najtanji element u vezi.
Dokaz sigurnosti vijaka 0 i vijaka OT se sastoji u uporedivanju velicine radnih napona u vijku sa dopustenim vrednostima napona datim u tabelama. L
:s Ldop"
P
:s Pdop"
a, :s (Jz dop-
Pri istovremenom dejstvu napona smicanja i zatezanja, treba pored parcijalnih uslova da bude ispunjen i uslov :
( ~J 2 +(~J2 s 1, (JUS U.E7.140111991.) '(lop
O'z.(ft)P
Dopusteni naponi smicanja i zatezanja vrata vijka racunaju se prema zateanoj cvrstoci (R m) vijka. Dopusteni kontaktni pritisak izrnedu vrata vijka i zida otvora odreduje se na osnovu dopustenog napona osnovnog materijala (Jdop • "0" Vijci
Tabela 7.35 II slucaj opterecenja
I slucaj opterecenja
VRSTA NAPONA kNlcm 2
za spajanje delova od celika C0361 (:0362 (:0363 27
/31,5 0,28
Ldop
smicanje (Ju/op
C0561 (:0562 (:0563
C0361 (:0362 (:0363
41
30,5
1,70Pdop
Pdop
pritisak na zid otvora
C0451 (:0452 (:0453
a,
C0451 C0561 (:0452 (:0562 (:0453 (:0563 1,70pdop 45 35 0,315
a,
4.6
5.6
6.8
8.8
4.6
5.6
6.8
8.8
11,2
14
16,8
22,4
12,6
15,7
18,9
25,2
11
13,7
16,5
22
12,5
15,6
18,8
25
zatezanje
0,275 Rm
0,312 Rm
"OT" Vijci
Tabela 7.36
Islucaj opterecenja
VRSTA NAPONA kN/cm2
za spajanje delova od celika C0361 (:0362 (:0363
C0451 (:0452 (:0453
C0561 (':0562 (:0563
C0361 (':0362 (:0363
2,0 Pdop
Pdop
pritisak na zid otvora
II slucaj opterecenja
32
37
smicanje (Jzdop
zatezanje
C0561 (:0562 (:0563
2,0 Pdop 48
36
0,35 R m Ldop
C0451 (:0452 (:0453 41
53
4.6
5.6
6.8
8.8
4.6
0,40 R m 6.8 5.6
14
17,5
21
28
16
20
24
32
11
13,7
16,5
22
12,5
15,6
18,8
25
0,275Rm
0,312 R m
8.8
286
Dizalice
Ukoliko se za vijke 0 i OT primene visokovredni vijci klase cvrstoce 10.9 tada su dopusteni naponi dati u tabeli 7.37. Tabela 7.37 VRSTA NAPONA kN/cm 2
I slucaj opterecenja II slucaj opterecenja Za spajanje delova od celika C0361 C0561 C0361 C0561 C0562 C0362 C0562 C0362 C0563 C0363 C0563 C0363
Pdop
0- vijci Pdop
OT - vijci 't dop
0- vijci 't dop
OT - vijci
28
42
32
47
32
48
36
54
24
27
28
32
27,5
31,2
Za vijke 12.9 vrednosti iz tabele (7.37) se mnoze koeficijentom 1,2. Cesto se umesto radnih napona vijka koristi nacin dokaza preko moci nosenja vijka. Moe nosenja vijka predstavlja silu koju vijak moze da prenese kada u njemu na pon dostigne vrednost dopustenog napona. Uporeduje se sila rnoci nosenja sa silom po jednom vijku. Moe nosenja vijka gIasi: d 2 '1r = -4-' Tt/op
FT I
d 2 . 'if FT 2 = -4-. 2. ~}
Tt/op
= d . Dmin . p([op
Fz = As' aZ(Jop
- moe nosenja jednosecnog vijka na smicanje; - moe nosenja dvosecnog vijka na smicanje; -
moe nosenja dvosecnog vijka na povrsinski pritisak:
-
moe nosenja vijka na zatezanje.
Moci nosenja mora da sujednake iii vece od opterecenja najednorn vijku.
7.8.2 SPOJEVI SA PREDNAPREGNUTIM VIJCIMA Ovakvi spojevi se realizuju sa visokovrednim vijcima, a prenose opterecenje pornocu sile trenja izmedu tarnih povrsina u spoju. Pritezanjem vijka moment kljucemtrnoment pritezanja je odreden prema dirnenzijama vijka), ostvaruje se sila zatezanja u vratu vijka koja stvara pritisak izmedu tarnih povrsina, odnosno odgovarajucu silu trenja.
Mosne dizalice
287
Usled pritezanja navrtke, pored zatezanja vrata vijka, javlja se istovremeno i njegovo uvijanje. Nominalna klasa cvrstoce za prednapregnute vijke je 10.9. Postoje obicni prednapregnuti vijci - oznaka VV, zazor izmedu otvora i vrata vijka je ~d - 1 mm, Veza VV vijka se dimenzionise tako sto se uporeduje ostvarena sila trenja prema velicini spoljnjeg opterecenja. Ako je opterecenje vece od ostvarene sile trenja doci ce do klizanja u vezi i opterecenje se prenosi preko vrata vijka na smicanje i povrsinski pritisak. JUS M.BJ.629 JUSMB2.030
Sf. 7.64
Prednapregnuti VIJCl sa tacnim naleganjem (oznaka VVT ), prenose spoljnje opterecenje i preko trenja ostvarenog izrnedu povrsina limova u vezi i preko kontakta vrata vijka sa otvorom. Prednapregnuti vijci sa tacnim naleganjem zbog trenja u navojnorn pam nemaju osobinu samoodvrtanja navrtke pri dinamickom opterecenju, sto nije slucaj kod obicnih vijcanih veza. Zbog potrebe da zavojni deo vijka ne ude u zonu kontakta vijka sa limom, ubacuje se podloska i ispod ispod navrtke, a takode zbog dobrog naleganja postavlja se podloska i ispod glave vijka. Tabela 7.38 TIP
VIJAK
NAVRTKA
PODLOSKA
VV
JUS M.B 1.066
JUS M.B 1.629
VVT
JUSM.B 1.067
JUS M.B1.629
JUS M.B2.030 JUS M.B2.063 JUS M.B2.064
Oznacavanje prednapregnutih vijaka na crtezima je prikazano u tabeli 7.39: Tabela 7.39 Nazivni precnik VV VVT
M12
M16
M20
+ + -o + + -¢
M22
M24
*"*
U U U 30 U U ~ -
-
M27
M30
Dizalice
288
rf·
Montazni vijak M20 ima oznaku:
Postoje dva karakteristicna slucaja opterecenja vijaka: a) Opterecenje deluje upravno na poduznu osu vijka; b) Opterecenje deluje u pravcu poduzne ose vijka. Treba naglasiti da opterecenja mogu da budu i kombinovana. Nosivost jednog VV vijka u tamom spoju (TS) iznosi:
gde su:
Fp
- sila prethodnog pritezanja vijka; - koeficijent trenja izmedu tarnih povrsina; - koeficijent sigurnosti protiv proklizavanja spoja; - broj tamih povrsina u spoju.
f.l V2
m Fp
= 1/1 . R p O,2 . As
,
gde su: VJ
R pO,2 As
koeficijent kojim se obezbeduje da uporedni napon ostane u granicama elasticnog naprezanja vijka. Moze se usvojiti: Ul = 0,7; - konvencionalni napon granice tecenja materijala vijka; - ispitni presek vijka pri zatezanju koji je dat u tabeli 7.40 kao i sila Fp i moment prethodnog pritezanja za VV i VVT vijke. -
Tabela 7.40 d [mm]
As [cm2]
Fp [kN]
Mu [Nm]
M 12
0,843
53
102
M 16
1,57
99
253
M20
2,45
154
493
M22
3,03
191
672
M24
3,53
222
852
M27
4,59
289
1495
M30
5,61
353
1694
Uobicajena klasa cvrstoce VV i VVT vijakaje 10.9 (RpO,2 = 90 kN/cm Koeficijent trenja izmedu tamih povrsina J.1 datje u tabeli 7.41:
2
).
Mosne dizalice
289 Tabela 7.41 ~
C0361 C0561 C0362 C0562 C0363 C0563 0,30 0,30 Bez posebne obrade (tacka 1.1) nezasticene Ciscenje plamenom (tacka 1.2) 0,40 0,40 CiScenje mlazom abraziva (tacke 1.3 i 1.4) 0,50 0,50 Povrsine ociscene mlazom abraziva, a 0,50 0,50 zasticene potom zasticene prevlakom od legure aluminijumattacka 1.7) Nacin obrade nalezucih (tamih) povrsina
.v
s::
>en
1-<
>
0
0
v
as::
~
I) Moze se koristiti i neko drugo zastitno sredstvo, uz uslov da se njegova svojstva- dobra antikoroziona zastita i postojanost koeficijenta trenja - prethodno dokazu. Koeficijent sigumosti (U2) protiv proklizavanja kod dizalicnih rnasina iznosi: V2 V2
= 1,4, = 1,25,
za I slucaj opterecenja:
za II i III slucaj opterecenja.
Kontaktna nosivost vijka iznosi: Fp ;:::'
Pdop'
Lt.d,
gde su: najmanja ukupna debljina limova koji na istu stranu pritiskaju stablo vijka; d - precnik stabla vijka u TS spoju kada veza prokliza, odnosno precnik otvora u limu kod TST spoja. Tabela 7.42 t
-
C0361 C0362 C0363 Slucaj opterecenja
Pdop
(kN/cm
2
)
C 0561 C0562 C 0563
I
II, III
I
II, III
2R e
2,25Re
2R e
2,25Re
48
54
72
81
Ako je veza sa prednapregnutim vijcima napregnuta i u pravcu poduzne ose vrata vijka sa silom F, po jednom vijku, onda se nosivost tamog spoja smanjuje i iznosi:
~* Frs
=
J-L . ( Fp Vl
F,.)
-m
Pri tome zatezuce opterecenje Fz moze da bude najvise (u zavisnosti od slucaja opterecenja):
Dizalice
290 Fl.1 ~ 0,6 F p ; F ZlI
s 0,7 r, ;
F zm s 0,8
r, .
Nosivost VVT vijka u TST spoju iznosi:
FTST =Fp+O,25FTS, F TS - nosivost vijka u spoju sa tacnim naleganjem .
F*TST =Fp+O,25F*TS , F*TST nosi yost VVT vijka kada je opterecen u pravcu poduzne ose. Konacno, dokazi sigurnosti veza sa prednapregnutim vijcima iznose:
- VV vijci: FTS ~ F"
- nema opterecenja u pravcu poduzne ose;
r, ~ Fl. F*TS
~
F{,
- vijak opterecen u pravcu poduzne ose;
r, «r.. - VVT vijci: FTST~FI,
- nema sile u pravcu poduzne ose vijka;
.", .:.!".'
F*TST~
- vijak opterecen u pravcu poduzne ose;
F{,
F I - opterecenje upravno na osu vratajednog vijka.
Raspored vijaka (0, OT, VV, VVT) u vezi:
~'IJI
/""'" .. t
e/
...
-$
e}min emin
= 2 d,
= 3 d}
... F I -( ~
!'\.
e 51. 7.65
Obicno se usvajaju minimalna rastojanja za nosece vijke(daje mogucnost veceg broja vijaka u vezi).
