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Beispiel zur Ermittlung der Lagerbelastung
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