Что такое овоидный профиль стрелы крана?

29 января 2024

Главным свойством автомобильного крана является его уникальная способность поднимать и перемещать грузы на нужные высоты. Длина стрелы и грузоподъемность крана напрямую влияют на эффективность работы крановщика, поскольку чем меньше стрела и грузоподъемность крана, тем сложнее работать. По законам физики, самым устойчивым к различным нагрузкам считается труба, именно поэтому мировые производители кранов уже десятилетиями выпускают автокраны с трубообразными стрелами.

В период с 2009 по 2011 год ОАО "Автокран" г. Иваново провело масштабную модернизацию производства для выпуска современного стрелового оборудования. Была закуплена, доставлена и установлена новейшая автоматизированная линия для производства стрел овального сечения. Мощность установленной линии составляет 5000 стрел в год, что полностью удовлетворяет потребности российского рынка автокранов. Основным преимуществом этой линии является минимальное вмешательство человека в процесс производства, что обеспечивает постоянную производительность и высокое качество изготовленных стрел.

Овальный профиль стрелы имеет овальное сечение, близкое к окружности в нижнем поясе и п-образный гнутый профиль с закругленными углами в верхнем поясе. Секции стрелы свариваются сварочным швом двух полукоробов, который проходит по нейтральной линии напряжений, рассчитанной конструкторами при максимальной нагрузке. Стрела может быть собрана из четырех или пяти секций разного размера, а профиль каждой из них отличается друг от друга. Это обусловлено расчетами по прочностным характеристикам стрелы и ее работе в различных режимах.

Переход на овоидный профиль стрелы обоснован значительным улучшением ее прочностных свойств по сравнению с аналогичными стрелами коробчатого и многогранного гнутого профиля. Это в свою очередь приводит к повышению грузоподъемных характеристик крана в целом. Стрелы овоидного профиля обладают более высоким коэффициентом устойчивости нижнего пояса от продольного сжатия, что обеспечивается их лучшим сопротивлением потери местной устойчивости.

Опоры секций, представленные скользунами, охватывающими нижний пояс секций, снижают контактное напряжение. Благодаря повышенной жесткости овоидного профиля удается предотвратить выпучивание и использовать высокопрочные мелкозернистые стали. Значительное улучшение устойчивости нижнего пояса от продольного сжатия позволило отказаться от усиливающих подкладок на нижнем поясе, что исключает появление напряжений концентрации в местах сварки. В результате получается более прочная и легкая стрела.

Самое главное –

это дополнительное улучшение грузоподъемных характеристик крана на рабочих вылетах от 5 до 20%. Подтверждение правильности данных, полученных расчетным методом, было получено в результате тензометрических исследований, а также натурных предварительных и приемочных испытаний кранов.

Для наглядности результатов проведены сравнительные испытания двух серийно выпускаемых кранов грузоподъемностью 25 тонн: КС-45717К-1Р с овоидной стрелой из 4 секций и КС-45717К-1Р с многогранным гнутым профилем. Испытания проводились в строгом соответствии с паспортными характеристиками данных автокранов.

Результаты показали, что при вылете 7м и длине стрелы 21м грузоподъемность увеличилась на 21%, а при вылете 7м и длине стрелы 25м – также на 21%. На вылете 9м и длине стрелы 30м грузоподъемность увеличилась на целых 36%.

Исследования показали, что кран с овоидной стрелой поднимает на 1,5 – 2 тонны больше на одинаковом вылете. Переход на овоидное сечение стрел позволил значительно улучшить грузовые характеристики крана по сравнению с краном многогранного гнутого профиля на рабочих вылетах до 20-30%.

По словам руководителей предприятия ОАО «Автокран», планируется массовый перевод всех выпускаемых автокранов до конца 2012 года на стрелы с овоидным профилем. Единственным препятствием пока является цена предлагаемых автокранов для потребителей. На сегодня краны серии АК-16-овоид, АК-25 овоид, АК-35 овоид, АК-40 овоид, АК-50 овоид являются самыми дорогими автокранами на рынке.