Расчет устойчивости башенного крана (стр. 3 из 4)
, где (12)Му - удерживающий момент;
Мо - опрокидывающий момент.
В качестве опрокидывающего момента в расчетах принимается только момент, создаваемый весом груза. Моменты от всех остальных нагрузок, приложенных к крану, рассматриваются как удерживающие моменты с соответствующими знаками.
При выполнении условий, приведенных в п. 3.1, Кгу принимается равным 1,4.
Таким образом массу поднимаемого груза для различных углов подъема стрелы можно определить как
(13) | α=10º |  (т) |
| α=30º |  (т) |
| α=45º |  (т) |
| α=60º |  (т) |
3.3 Построение грузовой характеристики и ее анализ
Для построения грузовой характеристики принимается система координат, в которой по оси абсцисс откладывается вылет стрелы крана (горизонтальная проекция расстояния от оси вращения крана до гака), а по оси ординат – грузоподъемность (масса груза). Полученная характеристика приведена на рисунке 3.
Рисунок 3. Грузовая характеристика крана
Грузовая характеристика дает возможность оценить грузоподъемность крана в зависимости от вылета стрелы. С увеличением вылета максимальная грузоподъемность падает (что объясняется увеличением плеча опрокидывающей нагрузки).
3.4 Статический расчет на собственную устойчивость крана
Для определения собственной устойчивости крана рассматривается случай, когда кран стоит без груза, с максимально поднятой стрелой (α = 60°).
Для расчетов принимается, что кран установлен на горизонтальной поверхности (γ = 0).
Стрела располагается в направлении перпендикулярном к передвижению крана.
Удельная ветровая нагрузка принимается W = 250Н/м2.
Кран опрокидывается назад, ребро опрокидывания проходит по заднему рельсовому пути.
Рисунок 4. Расчетная схема для определения грузовой устойчивости
Веса элементов крана определены в п. 3.2, формула 8
Плечи нагрузок от весов элементов крана определяются как
, где (14)liид - расстояние от центра тяжести элемента до оси вращения крана;
b1 - расстояние от оси вращения крана до вертикальной оси опрокидывания назад
| Неповоротная часть |  (м) |
| Поворотная платформа |  (м) |
| Противовес |  (м) |
| Башня |  (м) |
Плечо нагрузки от веса стрелы определяется как
(15) | α=60º |  (м) |
Моменты, создаваемые весами элементов крана, определяются по формуле 11
| Неповоротная часть |  (кН*м) |
| Противовес |  (кН*м) |
| Башня |  (кН*м) |
| Стрела |  (кН*м) |
Ветровая нагрузка определяется по формуле 7
| Неповоротная часть |  (кН) |
| Поворотная платформа |  (кН) |
| Противовес |  (кН) |
| Башня |  (кН) |
Ветровая нагрузка на стрелу крана определяется по формуле 6
| α=60º |  (кН) |
Моменты, создаваемые ветровыми нагрузками, определяются по формуле 10
| Неповоротная часть |  (кН*м) |
| Поворотная платформа |  (кН*м) |
| Противовес |  (кН*м) |
| Башня |  (кН*м) |
| Стрела |  (кН*м) |
Коэффициент собственной устойчивости определяется как
, где (16)Му - удерживающий момент;
Мо - опрокидывающий момент.
В данном случае к опрокидывающим относятся моменты, создаваемые ветровой нагрузкой, а моменты, создаваемые весами элементов крана относятся к удерживающим с соответствующим знаком.
(17) 
Так как рассчитанный коэффициент собственной устойчивости Ку = 6,76 > 1,15, можно сделать вывод что данный кран устойчив и дополнительных мероприятий по обеспечению собственной устойчивости не требуется.
4. Выбор каната грузоподъемного механизма крана
Схема механизма подъема груза, соответствующая заданию, приведена на рисунке 5
Рисунок 5. Схема механизма подъема грузов
Кратность полиспаста m = 2, число обводных блоков n = 1
КПД канатной системы определяется как
, где (18)η - КПД отдельного блока
Натяжение каната определяется как
, где (19)Gгр - вес груза (принимается максимальный – 144,02кН (14.69т));
Gкан - вес каната (для расчета принимается 1,962кН);
a - число полиспастов (в данном случае – 1).
(кН)Коэффициент запаса прочности принимается Кзп = 6, тогда канат необходимо выбирать, исходя из разрывного усилия
(20) 
(кН)В соответствии с ГОСТ 2688-80 для данного разрывного усилия применим канат типа ЛК-Р диаметром 28мм с разрывным усилием не менее 473.5кН.
В соответствии с рассчитанной грузоподъемностью в данном разделе рассчитан и выбран канат грузоподъемного механизма крана. Полная маркировка каната будет следующая: 28-Г-В-1960 ГОСТ 2688-80 (диаметр 28 мм, грузовой, марки В, из проволоки без покрытия, правой крестовой свивки, нераскручивающийся, нормальной точности изготовления, нерихтованный, маркировочной группы 1960Н/мм2).
5. Выбор двигателя грузоподъемного механизма крана
Максимальная скорость навивки каната на барабан лебедки определяется как
,где (21)
- скорость подъема груза 
0,3=0,6 (м/с)Статическая мощность двигателя определяется как
, где (22) 
- КПД лебедки (принимается 0,85) 
(кН*м/с) = 55,4кВтВ соответствии с таблицей 3 «Методических указаний…» для данной расчетной мощности подходит электродвигатель МТН 711-10 с номинальной мощностью на валу для тяжелого режима работы 100кВт