โครงการออกแบบนี้เป็นการออกแบบระบบสำหรับเครนสะพานคานคู่ขนาด 32/5 ตัน (32/5t double-girder bridge cranes) ซึ่งครอบคลุมส่วนหลักต่างๆ เช่น กลไกการยกหลักและเสริม (main and auxiliary lifting mechanisms), กลไกการเคลื่อนที่ของรถเครน (trolley running mechanisms), โครงสร้างสะพาน (bridge structures) และกลไกการเคลื่อนที่ของรถเครน (trolley running mechanisms)

ในฐานะอุปกรณ์สำคัญสำหรับการเคลื่อนย้ายวัสดุในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เครนสะพานคานคู่ (double-girder bridge cranes) มีบทบาทที่ไม่สามารถแทนที่ได้ในโรงงาน (factories), คลังสินค้า (warehouses), สถานีไฟฟ้า (power stations) และสถานที่อื่นๆ การออกแบบนี้จะปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของประเทศ ร่วมกับการพัฒนาทางเทคโนโลยีล่าสุด เพื่อให้ได้ชุดโครงการออกแบบที่สมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงการคำนวณพารามิเตอร์ (parameter calculation), การเลือกส่วนประกอบ (component selection), การวิเคราะห์โครงสร้าง (structural analysis) และมาตรการความปลอดภัย (safety measures) เพื่อให้มั่นใจว่าเครนสามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ภายใต้ระดับการทำงาน M5 (working level M5 conditions) ในขณะเดียวกันก็คำนึงถึงเศรษฐกิจและความสะดวกในการบำรุงรักษา (economy and maintenance convenience)

ภาพรวมการออกแบบและข้อกำหนดทางเทคนิค

เครนสะพานคานคู่ขนาด 32/5 ตัน (32/5t double-girder bridge crane) เป็นอุปกรณ์ยกอุตสาหกรรมหนักแบบทั่วไป ประกอบด้วยสะพาน (bridge), กลไกการเคลื่อนที่ของรถเครน (trolley running mechanism), รถเครน (trolley) และอุปกรณ์ไฟฟ้า (electrical equipment) โดยสามารถทำงานในพื้นที่รูปสี่เหลี่ยมและเหนือพื้นที่นั้นเพื่อทำการยกขึ้นลงในแนวตั้ง (vertical lifting) และเคลื่อนย้ายวัสดุในแนวนอน (horizontal handling)

การออกแบบนี้ใช้การกำหนดค่าสำหรับตะขอเกี่ยวหลักและเสริม (main and auxiliary hook configuration) โดยมีน้ำหนักยกที่กำหนด (rated lifting capacity) สำหรับตะขอเกี่ยวหลัก (main hook) ที่ 32 ตัน และตะขอเกี่ยวเสริม (auxiliary hook) ที่ 5 ตัน เพื่อตอบสนองความต้องการในการยกวัสดุที่มีน้ำหนักต่างกัน

พารามิเตอร์ทางเทคนิคพื้นฐาน:

• กำลังยกสูงสุด: ตะขอหลัก 32 ตัน, ตะขอเสริม 5 ตัน, ตามมาตรฐานรุ่น QD32/5
• ความสูงในการยก: ตะขอหลัก 16 ม. (แบบมาตรฐาน สามารถปรับความสูงได้ 12-18 ม. ตามความต้องการ), ตะขอเสริม 18 ม.
• ความเร็วในการยก: ตะขอหลัก 7.5 ม./นาที (สามารถปรับความถี่ความเร็วได้ 0.7-7.5 ม./นาที), ตะขอเสริม 19.7 ม./นาที
• ระดับการทำงาน: ระดับการทำงานโดยรวม M5, ระดับการทำงานของกลไกยกหลักและกลไกยกเสริมคือ M5
• ช่วง: แบบมาตรฐาน 22.5 ม. (สามารถปรับได้ในช่วง 13-30 ม. ตามความต้องการ)
• ความเร็วการเคลื่อนที่ของรถเข็น: 45 ม./นาที, ความเร็วการเคลื่อนที่ของรถเข็นออกแบบตามความต้องการของผู้ใช้ (ปกติ 90-120 ม./นาที)

ตาราง: พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเครนสะพานคานคู่ 32/5 ตัน

ชื่อพารามิเตอร์	พารามิเตอร์ของตะขอหลัก (Main hook parameters)	พารามิเตอร์ตะขอเสริม (Auxiliary hook parameters)	พารามิเตอร์โดยรวม
ความสามารถในการยกที่กำหนด	32t	5t	–
ความสูงในการยก	16m	18m	–
ความเร็วในการยก	7.5m/min	19.7m/min	–
ระดับการทำงาน	M5	M5	M5
กำลังมอเตอร์	42KW(YZR280S-10)	17KW(YZR180L-6)	–
สแปน	–	–	22.5m(ปรับได้)

มาตรฐานและข้อกำหนดที่ใช้ในการออกแบบประกอบด้วย: “ข้อบังคับว่าด้วยการควบคุมดูแลความปลอดภัยของอุปกรณ์พิเศษ”, “ข้อบังคับด้านความปลอดภัยสำหรับเครื่องจักรยก” (GB6067.1-2010), “ข้อกำหนดการออกแบบสำหรับเครน” (GB/T3811-2008) เป็นต้น การออกแบบโครงสร้างโลหะของเครนใช้วิธีรับแรงที่ยอมรับได้ เพื่อให้มั่นใจถึงความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง และเสถียรภาพที่เพียงพอภายใต้ภาระที่กำหนดและภาระแบบไดนามิกต่างๆ การเลือกส่วนประกอบทางกลทั้งหมดควรเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง และอุปกรณ์ไฟฟ้าต้องมีระดับการป้องกันและอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยที่จำเป็น

สะพานเครนใช้โครงสร้างคานคู่ทรงกล่องเอียง ซึ่งมีข้อดีคือมีความแข็งแกร่งสูง น้ำหนักเบา และเทคโนโลยีการผลิตที่ทันสมัย คานหลักและคานปลายเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวความแข็งแรงสูงเพื่อความสะดวกในการเคลื่อนย้ายและติดตั้ง ณ สถานที่ปฏิบัติงาน รถเข็นใช้โครงสร้างล้อคู่แบบรางคู่ ขนาดราง 2,500 มม. และฐานล้อ 2,800 มม. พร้อมน้ำหนักอ้างอิงประมาณ 11.5 ตัน กลไกการทำงานของรถเข็นใช้โหมดขับเคลื่อนแยกต่างหาก เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ราบรื่นและสอดประสานกัน

การออกแบบกลไกการยกหลักและกลไกการยกเสริม

กลไกการยกหลักและกลไกการยกเสริมเป็นกลไกการทำงานหลักของเครนสะพานคานคู่ขนาด 32/5 ตัน เหตุผลในการออกแบบนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรโดยรวม กลไกการยกหลักทำหน้าที่ยกและลดน้ำหนัก 32 ตัน ส่วนกลไกการยกเสริมใช้สำหรับยกวัสดุที่มีน้ำหนักน้อยกว่า 5 ตันอย่างรวดเร็ว การทำงานร่วมกันของทั้งสองกลไกนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานและความยืดหยุ่นของเครนได้อย่างมาก

การออกแบบกลไกการยกหลัก

กลไกการยกหลักใช้ระบบส่งกำลังแบบรอกบล็อก-ลวดสลิง ระบบส่งกำลังได้รับการออกแบบโดยมอเตอร์ส่งกำลังไปยังตัวลดแรงผ่านข้อต่อ เพลาส่งกำลังของตัวลดแรงจะขับเคลื่อนดรัมให้หมุน และขับเคลื่อนตะขอให้ยกขึ้นและลงผ่านลวดสลิงและบล็อกรอก เมื่อพิจารณาความสามารถในการยก 32 ตัน บล็อกรอกใช้โครงสร้างแบบเชื่อมโยงสองชั้น และคำนวณอัตราส่วนไว้ที่ 6 เพื่อให้แน่ใจว่าลวดสลิงจะไม่เคลื่อนที่ผิดปกติขณะยกสินค้า

การคำนวณการเลือกมอเตอร์:

จากความสามารถในการยก ความเร็วในการยก และอัตราส่วนของบล็อกรอก คำนวณได้ว่ามอเตอร์กลไกการยกหลักต้องการกำลังไฟฟ้าประมาณ 42 กิโลวัตต์ มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสโรเตอร์พันรอบ YZR280S-10 ที่มีกำลังไฟฟ้า 42 กิโลวัตต์ และความเร็วรอบ 571 รอบต่อนาที ถูกเลือก มอเตอร์ประเภทนี้มีแรงบิดเริ่มต้นสูงและความสามารถในการรับน้ำหนักเกินสูง ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโหมดการทำงานแบบเริ่ม-หยุดเป็นระยะของเครน

การคำนวณการเลือกใช้ลวดสลิง:

ลวดสลิงเป็นส่วนประกอบหลักที่รับน้ำหนักของกลไกการยก และการเลือกนี้ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยของกลไก ตามข้อกำหนดด้านน้ำหนักยกที่กำหนด อัตราส่วนบล็อกรอก และค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัย กลไกการยกหลักใช้ลวดสลิงขนาด 6×37+FC-φ22 มม. ซึ่งมีความต้านทานแรงดึงปกติ 1870 MPa และแรงดึงต่ำสุด 298 kN การตรวจสอบค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยเป็นไปตามข้อกำหนด n≥6 เพื่อให้มั่นใจว่ามีระยะขอบความปลอดภัยเพียงพอภายใต้ภาระงานสูงสุด

การออกแบบดรัม:

ดรัมหล่อและผ่านกระบวนการด้วยเหล็กเหนียว QT600-3 และกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางเป็น φ800 มม. โดยพิจารณาจากเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดสลิงและอายุการใช้งานของความล้าจากการดัด การคำนวณความยาวของดรัมจะพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้: ความสูงในการยก 16 เมตร, อัตราส่วนรอก 6, เส้นผ่านศูนย์กลางลวดสลิง 22 มม. และวงกลมนิรภัย 3 วง จากการคำนวณพบว่าความยาวเชือกที่มีประสิทธิภาพของดรัมอยู่ที่ประมาณ 2,000 มม., ความยาวรวม 2,500 มม., ความหนาของผนัง 40 มม. และมีการตรวจสอบความแข็งแรงเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการเสียรูปพลาสติกเกิดขึ้นภายใต้แรงดึงสูงสุดของเชือก

ระบบเบรก:

กลไกการยกหลักติดตั้งเบรกแบบก้านกระทุ้งไฮดรอลิก YWZ-400/90 ที่มีแรงบิดเบรก 1,600 นิวตันเมตร เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการเบรกที่เชื่อถือได้แม้ในกรณีไฟฟ้าดับหรือสถานการณ์ฉุกเฉิน เบรกติดตั้งบนเพลาความเร็วสูง เวลาตอบสนอง ≤0.2 วินาที และควบคุมการลดความเร็วเบรกให้อยู่ในช่วง 0.2-0.4 เมตร/วินาที² เพื่อป้องกันการสั่นของโหลดที่เกิดจากการเบรกกะทันหัน

การเลือกเกียร์ทดรอบ:

เลือกเกียร์ทดรอบ ZQ500-III-3CA ตามอัตราทดรอบและแรงบิดขาออกที่ต้องการ โดยมีอัตราทดรอบ 31.5 ความเร็วขาเข้าที่สอดคล้องกับมอเตอร์ และแรงบิดขาออกที่ตรงตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักยกสูงสุด เกียร์ทดรอบใช้ระบบส่งกำลังแบบสามขั้นตอน วัสดุเฟืองเป็น 20CrMnTi และหลังจากผ่านกระบวนการคาร์บูไรซิ่งและชุบแข็งแล้ว ความแข็งผิวฟันจะอยู่ที่ HRC58-62 ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงของความล้าจากการสัมผัสและความล้าจากการดัดงอที่เพียงพอ

การออกแบบกลไกยกเสริม

หลักการออกแบบกลไกยกเสริมนั้นคล้ายคลึงกับกลไกยกหลัก แต่เนื่องจากน้ำหนักยกที่น้อย (5 ตัน) และความเร็วในการยกที่สูง (19.7 เมตร/นาที) จึงมีความแตกต่างในการเลือกพารามิเตอร์อยู่บ้าง อัตราส่วนกลุ่มรอกของกลไกยกเสริมถูกเลือกเป็น 2 และรอกบาลานซ์ถูกจัดวางอยู่ตรงกลางกลุ่มรอกเพื่อป้องกันการโก่งตัวของลวดสลิงมากเกินไป

กลไกยกเสริมใช้มอเตอร์ YZR180L-6 กำลัง 17 กิโลวัตต์ ความเร็วรอบ 955 รอบ/นาที ซึ่งเหมาะสมกับความต้องการยกที่ความเร็วสูงมากกว่า ตัวลดเกียร์ใช้มอเตอร์รุ่น ZSC-600-IV-1 อัตราทดเกียร์ 24.6 ซึ่งสอดคล้องกับมอเตอร์และดรัมเวลล์ เบรกใช้แรงบิดเบรก 630 นิวตันเมตร เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถเบรกน้ำหนัก 5 ตันได้อย่างปลอดภัย

การเลือกข้อต่อ:

เพลาความเร็วสูงของกลไกยกหลักและกลไกยกเสริมใช้ข้อต่อเฟืองเพื่อเชื่อมต่อมอเตอร์และตัวลดแรงสั่นสะเทือน และมีเพลาชดเชยตั้งอยู่ตรงกลางเพื่อเผื่อข้อผิดพลาดในการติดตั้ง เพลาความเร็วต่ำใช้ข้อต่อเฟืองแบบ CLZ เพื่อเชื่อมต่อตัวลดแรงสั่นสะเทือนและดรัม ซึ่งช่วยให้เกิดการเบี่ยงเบนในแนวรัศมีและเชิงมุมเล็กน้อยในขณะที่ส่งแรงบิดสูง

การกำหนดค่าอุปกรณ์ความปลอดภัย:

กลไกยกหลักและกลไกยกเสริมมีอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยหลายชิ้น รวมถึงตัวจำกัดตำแหน่งขีดจำกัดบน ตัวจำกัดโหลดเกิน ระบบป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิน ฯลฯ กลไกยกหลักยังติดตั้งตัวจำกัดความสูงของค้อนหนัก ซึ่งจะตัดกำลังยกโดยอัตโนมัติเมื่อรอกถึงตำแหน่งขีดจำกัดบน เพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุจากการยกเกิน อุปกรณ์ความปลอดภัยทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนด GB6067.1 เพื่อให้มั่นใจว่าเครนสามารถหยุดทำงานได้ทันเวลาภายใต้สภาวะที่ผิดปกติ

ตาราง: การเปรียบเทียบส่วนประกอบหลักของกลไกการยกหลักและเสริม

ชื่อชิ้นส่วน	พารามิเตอร์กลไกการยกหลัก	พารามิเตอร์กลไกการยกเสริม	หมายเหตุ
มอเตอร์ไฟฟ้า	YZR280S-10,42KW,571r/min	YZR180L-6,17KW,955r/min	มอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล
ตัวลด	ZQ500-III-3CA,i=31.5	ZSC-600-IV-1,i=24.6	เกียร์ไดรฟ์
เบรก	YWZ-400/90,1600N·m	YWZ-200/25,630N·m	ก้านดันไฮดรอลิก
ลวดสลิง	6×37+FC-φ22mm	6×37+FC-φ14mm	1870MPa
อัตราส่วนรอก	6	2	โครงสร้างคู่
ขนาดม้วน	φ800×2500mm	φ500×1800mm	เหล็กเหนียว

ระบบควบคุมกลไกการยกหลักและกลไกเสริมใช้โหมดขับเคลื่อนอิสระ ตะขอหลักและกลไกเสริมสามารถใช้งานแยกกันหรือทำงานร่วมกันได้ กลไกการยกหลักใช้การควบคุมความเร็วความถี่แบบแปรผันเพื่อให้ได้ความเร็วแบบไม่มีขั้นตอนที่ 0.7-7.5 เมตร/นาที ซึ่งสะดวกสำหรับการวางตำแหน่งที่แม่นยำและการยกของขนาดใหญ่อย่างช้าๆ อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดมีระดับการป้องกัน IP54 ขึ้นไป ซึ่งเหมาะสำหรับสภาวะฝุ่นและความชื้นในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม

การออกแบบกลไกการทำงานของรถเข็น

กลไกการทำงานของรถเข็นเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ขับเคลื่อนรถเข็นเครนให้เคลื่อนที่ในแนวนอนไปตามรางคานหลัก คุณภาพการออกแบบส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการวางตำแหน่งและเสถียรภาพในการทำงานของเครน รถเข็นของเครนสะพานคานคู่ขนาด 32/5 ตัน จะรับน้ำหนักกลไกการยกหลักและกลไกการยกเสริม และทำงานบนกลไกเหล่านั้น กลไกนี้จำเป็นต้องเอาชนะแรงกดของล้อที่เกิดจากน้ำหนักยกและน้ำหนักของรถเข็น เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่มั่นคงภายใต้สภาวะการทำงานที่หลากหลาย

การออกแบบระบบส่งกำลัง

กลไกการทำงานของรถเข็นใช้โหมดขับเคลื่อนแบบรวมศูนย์ มอเตอร์เชื่อมต่อกับเพลาส่งกำลังผ่านตัวลดกำลังในแนวตั้ง จากนั้นกำลังจะถูกกระจายไปยังกลุ่มล้อทั้งสองด้านผ่านข้อต่อ วิธีการส่งกำลังนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าล้อทั้งสองด้านจะทำงานพร้อมกันเพื่อหลีกเลี่ยงการโก่งตัวระหว่างการทำงานของรถเข็น โครงสร้างของระบบส่งกำลังได้คำนึงถึงข้อจำกัดด้านพื้นที่บนโครงรถเข็นอย่างเต็มที่ เพื่อให้มั่นใจว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นได้รับการติดตั้งอย่างกะทัดรัดและง่ายต่อการบำรุงรักษา

มอเตอร์ขับเคลื่อนใช้มอเตอร์อะซิงโครนัสโรเตอร์แบบพันรอบซีรีส์ YZR จากการคำนวณพบว่ากำลังไฟฟ้าที่เลือกคือ 5.5 กิโลวัตต์ และความเร็วรอบ 940 รอบต่อนาที มอเตอร์มีประสิทธิภาพการสตาร์ทที่ดีและความสามารถในการรับน้ำหนักเกิน ซึ่งเหมาะสมกับลักษณะการทำงานของเครนที่มักจะสตาร์ทและหยุดทำงานบ่อยครั้ง มอเตอร์เชื่อมต่อกับล้อเบรกผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่น แล้วเชื่อมต่อกับเพลาอินพุตของตัวลดความเร็วผ่านข้อต่อแบบเฟือง การจัดวางแบบนี้สะดวกสำหรับการติดตั้ง ปรับแต่ง และการบำรุงรักษาประจำวัน

ตัวลดความเร็วใช้ตัวลดความเร็วแบบปลอกแนวตั้งที่มีอัตราทดเกียร์ประมาณ 16 เพลาเอาต์พุตติดตั้งโดยตรงกับเพลาล้อแบบแอคทีฟของรถเข็น ซึ่งมีโครงสร้างที่กะทัดรัดและติดตั้งง่าย เฟืองเกียร์ใช้กระบวนการเจียรผิวฟันที่แข็งด้วยความแม่นยำระดับ 7 ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งกำลังที่ราบรื่น เสียงรบกวนต่ำ และประสิทธิภาพสูง ตัวลดความเร็วได้รับการหล่อลื่นด้วยน้ำมันหล่อลื่นแบบจุ่ม พร้อมตัวแสดงระดับน้ำมันและจุกถ่ายน้ำมันเพื่อให้ง่ายต่อการตรวจสอบและบำรุงรักษา

การออกแบบล้อและราง

รถเข็นใช้โครงสร้างรองรับสี่ล้อ โดยสองล้อเป็นล้อแอคทีฟและอีกสองล้อเป็นล้อขับเคลื่อน วัสดุล้อใช้เหล็กหล่อ ZG340-640 หลังจากการชุบแข็ง ดอกยางจะมีความแข็ง HB300-380 และความแข็งของขอบล้อจะลดลงอย่างเหมาะสมเพื่อป้องกันการแตกหักแบบเปราะ เส้นผ่านศูนย์กลางล้อถูกกำหนดไว้ที่ φ500 มม. ตามการคำนวณแรงกดล้อ และความกว้างของถนนคือ 120 มม. ซึ่งตรงกับรางพิเศษของเครน QU70

การคำนวณแรงกดล้อเป็นกุญแจสำคัญในการออกแบบรถเข็น แรงกดล้อสูงสุดจะเกิดขึ้นเมื่อตะขอหลักรับน้ำหนักเต็มที่และรถเข็นอยู่ในตำแหน่งจำกัด แรงกดล้อสูงสุดคำนวณได้ที่ประมาณ 22 ตัน แรงกดล้อต่ำสุดจะเกิดขึ้นเมื่อไม่ได้บรรทุก ทำให้รถเข็นไม่ลื่นไถลในทุกสภาวะการทำงาน ตลับลูกปืนล้อใช้ตลับลูกปืนทรงกลม ซึ่งสามารถชดเชยการเสียรูปเล็กน้อยของโครงรถเข็นได้โดยอัตโนมัติและช่วยยืดอายุการใช้งาน

การติดตั้งรางใช้วิธีการยึดแผ่นกด รางมีการสัมผัสที่ดีกับหน้าแปลนด้านบนของคานหลัก และข้อต่อมีการเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่น ค่าความคลาดเคลื่อนของเกจวัดถูกควบคุมให้อยู่ในช่วง ±3 มม. เพื่อให้มั่นใจว่ารถเข็นจะวิ่งได้อย่างราบรื่นโดยไม่มีแรงกระแทก มีการติดตั้งอุปกรณ์หยุดรถและอุปกรณ์กันกระแทกไว้ที่ปลายรางทั้งสองด้าน เพื่อป้องกันไม่ให้รถเข็นตกรางหรือชนกับคานท้ายจนเกิดอุบัติเหตุ

ระบบเบรกและอุปกรณ์ความปลอดภัย

กลไกการทำงานของรถเข็นติดตั้งเบรกแบบก้านกระทุ้งไฮดรอลิก แรงบิดในการเบรกจะถูกคำนวณและกำหนดตามข้อกำหนดระยะเบรกสูงสุด เบรกแบบ YWZ-200/25 เลือกใช้แรงบิดเบรกที่ 315 นิวตันเมตร เบรกติดตั้งอยู่บนล้อเบรกบริเวณท้ายมอเตอร์ ซึ่งตอบสนองได้อย่างรวดเร็วและเบรกได้อย่างราบรื่น ช่วยให้รถเข็นหยุดได้อย่างแม่นยำภายในระยะที่กำหนด

กลไกการทำงานของรถเข็นติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันความปลอดภัยหลายชิ้น ได้แก่ สวิตช์จำกัดการเคลื่อนที่ สปริงกันกระแทก และระบบป้องกันการตกราง สวิตช์จำกัดการเคลื่อนที่ติดตั้งอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของโครง เมื่อรถเข็นเข้าใกล้ปลายราง ระบบจะตัดกระแสไฟของมอเตอร์ที่กำลังทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันไม่ให้ชนกับคานท้าย อุปกรณ์กันกระแทกใช้บัฟเฟอร์โพลียูรีเทนเพื่อดูดซับพลังงานจากการชนและลดแรงกระแทก

ความเร็วในการวิ่งของรถเข็นได้รับการออกแบบให้อยู่ที่ 45 เมตร/นาที และสามารถสตาร์ทและเบรกได้อย่างราบรื่นผ่านการควบคุมการแปลงความถี่เพื่อป้องกันการสั่นของโหลด กลไกการทำงานใช้อุปกรณ์ขับเคลื่อนแบบสามในหนึ่งเดียว (มอเตอร์ เบรก และตัวลดกำลัง) เพื่อลดความยุ่งยากในการติดตั้ง เพิ่มประสิทธิภาพการส่งกำลัง และลดภาระงานบำรุงรักษา โครงรถเข็นใช้โครงสร้างคานกล่องที่มีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งเพียงพอที่จะรองรับน้ำหนักยกและน้ำหนักบรรทุกแบบไดนามิกขณะใช้งานรถเข็น

การออกแบบโครงสร้างโครงรถเข็น

โครงรถเข็นเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่รองรับกลไกการยกและกลไกการทำงานของรถเข็น ใช้โครงสร้างกล่องเชื่อมแผ่นเหล็ก คานหลักและคานปลายทั้งสองส่วนมีลักษณะเป็นทรงกล่อง ซึ่งมีความแข็งแรงทนทานต่อแรงบิดสูงและมีเสถียรภาพที่ดี ความสูงของคานหลักของโครงรถเข็นอยู่ที่ประมาณ 800 มม. ความกว้างอยู่ที่ประมาณ 600 มม. และความหนาของแผ่นเหล็กจะถูกคำนวณตามน้ำหนักบรรทุก โดยทั่วไปอยู่ที่ 12-20 มม.

การออกแบบโครงรถเข็นคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ดังต่อไปนี้: น้ำหนักบรรทุกขณะยก (พิจารณาค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนักบรรทุกแบบไดนามิก ψ₂=1.1), น้ำหนักของรถเข็น, แรงเฉื่อยขณะวิ่ง, แรงด้านข้างขณะทำงานที่เบี่ยงเบน ฯลฯ ความแข็งแรงและความแข็งของโครงรถเข็นภายใต้สภาวะการรับน้ำหนักที่ไม่เหมาะสมที่สุดจะได้รับการตรวจสอบโดยการวิเคราะห์องค์ประกอบจำกัด (Fine Element Analysis) ความเค้นสูงสุดต้องไม่เกินความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุ และการเบี่ยงเบนสูงสุดต้องไม่เกิน 1/1000 ของช่วงสแปน

โครงรถเข็นมีการติดตั้งแพลตฟอร์มและราวกันตกที่จำเป็นเพื่อการบำรุงรักษากลไกการยกและกลไกการวิ่ง แพลตฟอร์มทำจากแผ่นเหล็กกันลื่น และความสูงของราวกันตกไม่น้อยกว่า 1,050 มม. ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย การเชื่อมต่อระหว่างโครงรถเข็นและคานปลายคานเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวความแข็งแรงสูงเพื่อรับประกันความสมบูรณ์ของโครงสร้างและอำนวยความสะดวกในการติดตั้งและถอดประกอบ ณ สถานที่ปฏิบัติงาน

รถเข็นมีน้ำหนักประมาณ 11.5 ตัน ในระหว่างการออกแบบ การลดน้ำหนักจะถูกปรับให้เหมาะสมโดยคำนึงถึงความแข็งแรงและความแข็งแกร่งของโครงสร้าง และลดแรงกดของล้อบนคานหลัก พื้นผิวของโครงรถเข็นได้รับการพ่นทรายเพื่อขจัดสนิมและพ่นสีป้องกันเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมและยืดอายุการใช้งาน

การออกแบบโครงสร้างสะพาน

สะพานเป็นโครงสร้างหลักของเครนสะพานแบบคานคู่ ซึ่งรับน้ำหนักบรรทุกทั้งหมด ทำหน้าที่หลักในการรองรับรางวิ่ง และรักษาเสถียรภาพของเครื่องจักรทั้งหมด การออกแบบสะพานของเครนสะพานแบบคานคู่ขนาด 32/5 ตัน ใช้โครงสร้างคานคู่รูปทรงกล่องเอียง ซึ่งประกอบด้วยคานหลักสองคาน คานปลายสองคาน ทางเดิน และราวกันตก โครงสร้างนี้มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และมีความแข็งแกร่งสูง

การออกแบบคานหลัก

คานหลักเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดในการรับน้ำหนักของโครงสร้างสะพาน การออกแบบนี้ใช้โครงสร้างคานรูปทรงกล่องเอียง กล่าวคือ รางไม่ได้อยู่กึ่งกลางของคาน แต่เอนไปด้านใดด้านหนึ่งของโครงหลัก โครงสร้างแบบนี้ช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการรับแรงบิดของคานหลัก ลดแรงบิดของตัวคานที่เกิดจากแรงกดของล้อรถเข็น และสะดวกในการจัดวางทางเดินและสายนำไฟฟ้า ความสูงหน้าตัดของคานหลักถูกกำหนดให้อยู่ที่ประมาณ 1,600 มม. ตามการคำนวณช่วง และความกว้างคือ 600 มม. ซึ่งตรงตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง

แผ่นหน้าแปลนด้านบนและด้านล่างของคานหลักทำจากแผ่นเหล็ก Q345B หนา 16-24 มม. และความหนาของแผ่นเหล็ก 10-14 มม. ความหนาของแผ่นเหล็กที่ใช้จะแตกต่างกันในช่วงกลางและปลายช่วงตามการกระจายของโมเมนต์ดัดและแรงเฉือน เพื่อให้สามารถใช้วัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซี่โครงเสริมความแข็งแรงตามยาวและฉากกั้นขนาดใหญ่ตามขวางถูกติดตั้งไว้ภายในคานหลัก โดยมีระยะห่างประมาณ 1.5 เมตร เพื่อเพิ่มเสถียรภาพของแผ่นเหล็กและป้องกันแรงกดที่มากเกินไปภายใต้แรงกดของล้อที่เข้มข้น

การออกแบบคานหลักพิจารณาการรวมกันของน้ำหนักบรรทุกต่อไปนี้: น้ำหนักบรรทุกตายตัว, น้ำหนักบรรทุกรถเข็น และน้ำหนักบรรทุกยก (โดยพิจารณาค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนักบรรทุกพลวัต ψ₂=1.1), แรงเฉื่อยขณะรถเข็นวิ่ง, แรงด้านข้างจากการเอียง และแรงลม (คำนวณตามแรงดันลมสูงสุดที่ 250 ปาสกาลในสถานะการทำงาน) ใช้วิธีคำนวณแรงเค้นที่ยอมรับได้ (Allowable Stress Method) เพื่อคำนวณความแข็งแรงของคานหลัก เพื่อตรวจสอบความเค้นปกติของการดัด, ความเค้นเฉือน และความเค้นประกอบของส่วนช่วงกลางและส่วนรองรับ เพื่อให้แน่ใจว่าความเค้นสูงสุดไม่เกินความเค้นที่ยอมรับได้ของวัสดุภายใต้สภาวะการทำงานต่างๆ

การตรวจสอบความแข็งของคานหลักมีความสำคัญเท่าเทียมกัน เมื่อน้ำหนักบรรทุกที่กำหนดอยู่ตรงกลางช่วง การโก่งตัวสถิตในแนวตั้งของคานหลักจะไม่เกิน 1/800 ของช่วง (ประมาณ 28 มม. สำหรับช่วง 22.5 ม.) จำเป็นต้องตรวจสอบความแข็งแนวนอนของคานหลักด้วย เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่แนวนอนให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการเบี่ยงเบนที่ชัดเจนและการติดขัดของรางเมื่อรถเข็นกำลังวิ่ง

การออกแบบคานปลาย

คานปลายเป็นส่วนประกอบสำคัญที่เชื่อมต่อคานหลักสองอันเข้าด้วยกันและรองรับกลไกการทำงานของรถเข็น โครงสร้างนี้ใช้โครงสร้างรูปกล่อง มีความสูงเท่ากับคานหลักและความกว้างประมาณ 500 มม. การออกแบบคานปลายต้องคำนึงถึงแรงปฏิกิริยารับน้ำหนักที่ส่งผ่านโดยคานหลักและแรงกระทำต่างๆ ในระหว่างการทำงานของรถเข็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงเฉื่อยในแนวนอนที่เกิดขึ้นเมื่อรถเข็นสตาร์ทและเบรก

การเชื่อมต่อระหว่างคานปลายและคานหลักเชื่อมต่อกันด้วยสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง และใช้หมุดกำหนดตำแหน่งเพื่อรับประกันความถูกต้องในการติดตั้ง โหนดเชื่อมต่อได้รับการออกแบบให้เป็นโหนดที่แข็งแรง ซึ่งสามารถส่งผ่านโมเมนต์ดัดและแรงเฉือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และรักษารูปทรงโดยรวมของสะพาน บัฟเฟอร์รถเข็นและจุดหยุดรถถูกติดตั้งบนคานปลายเพื่อดูดซับพลังงานจากการชนเมื่อเครนวิ่งไปยังปลายราง เพื่อปกป้องโครงสร้างเครนและโครงสร้างรองรับของโรงงาน

ชุดล้อขอบคู่ติดตั้งอยู่ที่ปลายทั้งสองด้านของคานปลาย มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางล้อ φ700 มม. ตรงกับราง QU80 ซี่โครงเสริมถูกติดตั้งไว้ภายในคานปลายเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของฐานรองรับล้อ และป้องกันแรงกดที่มากเกินไปภายใต้แรงกดสูงสุดของล้อ อุปกรณ์ขับเคลื่อนรถเข็น ซึ่งประกอบด้วยมอเตอร์ ตัวลดรอบ และเบรก ก็ถูกติดตั้งไว้บนคานปลายเช่นกัน

ทางเดินและโครงสร้างเสริม

ทางเดินเป็นโครงสร้างเสริมที่สำคัญบนโครงสะพาน จัดวางไว้ด้านนอกของคานหลักเพื่อเป็นทางผ่านสำหรับการตรวจสอบและการบำรุงรักษา ทางเดินมีความกว้างไม่น้อยกว่า 600 มม. ทำจากแผ่นเหล็กกันลื่น และมีราวกันตกติดตั้งไว้ทั้งสองด้านเพื่อความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานขณะเดิน การออกแบบทางเดินคำนึงถึงความสามารถในการรับน้ำหนักและความทนทานอย่างเต็มที่ และสามารถทนต่อการตรวจสอบที่ซับซ้อนและการสึกหรอในระยะยาวได้ โครงสร้างโดยทั่วไปประกอบด้วยคานขวาง คานตามยาว และแผ่นเสริมที่เชื่อมต่อทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อสร้างระนาบการเดินที่มั่นคงและมั่นคง

โครงสร้างเสริมหมายถึงชุดสิ่งอำนวยความสะดวกที่สอดคล้องกับทางเดิน เช่น บันไดเลื่อน ลิฟต์ บันไดนิรภัย ฯลฯ สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ได้รับการออกแบบตามความต้องการจริง เพื่อให้การตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นไปอย่างรอบด้าน สะดวก และปลอดภัย โดยทั่วไปแล้ว บันไดเลื่อนและลิฟต์จะเชื่อมต่อสะพานหลักและชานชาลาเพื่อให้พนักงานสามารถขึ้นและลงได้สะดวก ส่วนบันไดนิรภัยคือทางเดินฉุกเฉินที่ติดตั้งไว้ใต้หรือด้านข้างของชานชาลา เพื่อให้มั่นใจว่าพนักงานสามารถอพยพไปยังพื้นที่ปลอดภัยได้อย่างรวดเร็วในกรณีฉุกเฉิน

โครงสร้างเสริมเหล่านี้ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการใช้งานจริงและความทนทาน เพื่อให้มั่นใจว่ายังคงใช้งานได้จริงและปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ขณะเดียวกันยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความสะดวกสบายโดยรวมของสะพานอย่างมาก ทำให้พนักงานมีสภาพแวดล้อมการตรวจสอบและบำรุงรักษาที่สะดวกสบายและปลอดภัย