Beispiel zur Ermittlung der Lagerbelastung
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Portalkran
Die Maximalbelastung ist sinngemäß nach den folgenden Formeln zu bestimmen. Die ermittelten Belastungen werden vor der Lagerauswahl mit den Lastfaktoren multipliziert. Für die dargestellten Beispiele gilt:
Stückgutbetrieb: Lastfaktor fstat. = 1,25
Greiferbetrieb: Lastfaktor fstat. = 1,45
1 Hublast bei größter Ausladung
1.1) Maximale Betriebsbelastung einschließlich Wind
Axiallast Fa = Q1 + A + O + G
Res. Moment Mk = Q1 · lmax + A · amax + W · r - O · o - G · g
1.2) Belastung einschl. 25% Hublasterhöhung ohne Wind
Axiallast Fa = 1,25 · Q1 + A + O + G
Res. Moment Mk = 1,25 · Q1 · lmax + A · amax - O · o - G · g
2 Hublast bei kleinster Ausladung
2.1) Maximale Betriebsbelastung einschließlich Wind
Axiallast Fa = Q2 + A + O + G
Res. Moment Mk = Q2 · Imin + A · amin + W · r - O · o - G · g
2.2) Belastung einschl. 25% Hublasterhöhung ohne Wind
Axiallast Fa = 1,25 · Q2 + A + O + G
Res. Moment Mk = 1,25 · Q2 · Imin + A · amin - O · o - G · g
Kran bei Stückgutbetrieb
Bei größter Ausladung
Q = 220 kN lmax = 23 m
A = 75 kN amax = 11 m
O = 450 kN o = 0,75 m
G = 900 kN g = 3 m
W = 27 kN r = 6,5 m
1) Maximale Betriebsbelastung einschl. Wind
Fa = Q + A + O + G
Fa = 220 + 75 + 450 + 900
Fa = 1.645 kN
Mk = Q · lmax + A · amax + W · r - O · o - G · g
Mk = 220 · 23 + 75 · 11 + 27 · 6,5 - 450 · 0,75 - 900 · 3
Mk = 3.023,0 kNm
2) Lastfall einschl. 25% HLE ohne Wind
Fa = Q · 1,25 + A + O + G
Fa = 275 + 75 + 450 + 900
Fa = 1.700 kN
Mk = Q · 1,25 · l max + A · amax - O · o - G · g
Mk = 275 · 23 + 75 · 11 - 450 · 0,75 - 900 · 3
Mk = 4.112,5 kNm
3) Maximale Betriebsbelastung ohne Wind
Fa = 1.645 kN
Mk = Q · lmax + A · amax - O · o - G · g
Mk = 220 · 23 + 75 · 11 - 450 · 0,75 - 900 · 3
Mk = 2.847,5 kNm
Bei der Lagerauswahl ist der Lastfall 2) für die statische Dimensionierung und der Lastfall 3) für die Gebrauchsdauer einzusetzen. Die statische Lagertragfähigkeit wird unter Berücksichtigung des Lastfaktors fstat = 1,25 gegen die „Grenzlastkurve statisch” mit der Ablesebelastung:
Lastfall 2)
Fa' = 1.700 kN · 1,25 = 2.125 kN
Mk' = 4.112,5 kNm · 1,25 = 5.140,6 kNm
geprüft.
Für eine Gebrauchsdauer von 45.000 Volllastumdrehungen ist ein Lastfaktor fL = 1,15 eingesetzt,
Ablesebelastung:
Lastfall 3)
Fa' = 1.645 kN · 1,15 = 1.891,7 kN
Mk' = 2.847,5 kNm · 1,15 = 3.274,6 kNm
Schraubenanzahl und Festigkeitsklasse werden für die Maximalbelastungen ohne Faktor festgelegt:
Lastfall 2)
Fa = 1.700 kN
Mk = 4.112,5 kNm
Kran bei Greiferbetrieb
Bei größter Ausladung
Q = 180 kN lmax = 19 m
A = 110 kN amax = 9 m
O = 450 kN o = 0,75 m
G = 900 kN g = 3 m
W = 27 kN r = 6,5 m
1) Maximale Betriebsbelastung einschl. Wind
Fa = Q + A + O + G
Fa = 180 + 110 + 450 + 900
Fa = 1.640 kN
Mk = Q · lmax + A · amax + W · r - O · o - G · g
Mk = 180 · 19 + 110 · 9 + 27 · 6,5 - 450 · 0,75 - 900 · 3
Mk = 1.548,0 kNm
2) Lastfall einschl. 25% HLE ohne Wind
Fa = Q · 1,25 + A + O + G
Fa = 225 + 110 + 450 + 900
Fa = 1.685 kN
Mk = Q · 1,25 · l max + A · amax - O · o - G · g
Mk = 225 · 19 + 110 · 9 - 450 · 0,75 - 900 · 3
Mk = 2.227,5 kNm
3) Maximale Betriebsbelastung ohne Wind
Fa = 1.640 kN
Mk = Q · lmax + A · amax - O · o - G · g
Mk = 180 · 19 + 110 · 9 - 450 · 0,75 - 900 · 3
Mk = 1.372,5 kNm
Bei der Lagerauswahl ist der Lastfall 2) für die statische Dimensionierung und der Lastfall 3) für die Gebrauchsdauer einzusetzen. Die statische Lagertragfähigkeit wird unter Berücksichtigung des Lastfaktors fstat = 1,45 gegen die „Grenzlastkurve statisch” mit der Ablesebelastung:
Lastfall 2)
Fa' = 1.685 kN · 1,45 = 2.443,3 kN
Mk' = 2.227,5 kNm · 1,45 = 3.230,0 kNm
geprüft.
Für eine pauschale Gebrauchsdauer von 150.000 Volllastumdrehungen ist ein Lastfaktor fL = 1,7 eingesetzt.
Ablesebelastung:
Lastfall 3)
Fa' = 1.640 kN · 1,7 = 2.788 kN
Mk' = 1.372,5 kNm · 1,7 = 2.333,3 kNm
Schraubenanzahl und Festigkeitsklasse werden für die Maximalbelastungen ohne Faktor festgelegt:
Lastfall 2)
Fa = 1.685 kN
Mk = 2.227,5 kNm