ГОСТ 33169—2022
Приложение И
(рекомендуемое)
Коэффициент приведения предела выносливости к расчетному количеству циклов
И.1 Общие положения
И.1.1 Интенсивность нагруженности металлической конструкции крана характеризует группа классификации
(режима) крана по ГОСТ 34017. Каждой группе классификации соответствует несколько вариантов сочетания клас са
использования и класса нагружения.
Процесс работы крана состоит из рабочих циклов. Создаваемый ими процесс изменения напряжений в рас
четной зоне (см. 8.1.1) обусловлен массой груза, значениями динамических нагрузок и структурой цикла (набором и
последовательностью совершаемых краном движений). Поэтому количество циклов нагружения элементов кон
струкции, как правило, больше, чем количество циклов работы крана.
И.1.2Для расчета на сопротивление усталости крановых конструкций, в которых размах напряжений пропор
ционален или в значительной степени зависит от массы поднимаемого груза, целесообразно в запас надежности
считать, что работа крана происходит всегда с номинальным грузом (то есть соответствует классу нагружения Q5
по ГОСТ 34017). При этом класс использования выбирают в соответствии с заданной группой классификации ре
жима работы крана по ГОСТ 34017. По классу использования определяют общее количество циклов работы крана
за срок службы
Ст.
И.1.3 Структура циклов работы крана имеет случайный характер, но для расчета на сопротивление уста
лости может быть смоделирована с помощью нескольких типовых схем. Каждая типовая схема рабочего цикла
представляет собой последовательность движений, которую выполняет кран от начала подъема груза до момента,
когда он готов поднять следующий груз. Реализация типовой схемы рабочего цикла с определенным грузом пред
ставляет собой модель рабочего цикла крана и называется характерным технологическим циклом (ХТЦ).
Набор ХТЦ формируется на основе опыта эксплуатации подобных машин, анализа грузопотоков или ре
зультатов наблюдений. Если нет данных для обоснованного назначения схем, то в запас надежности может быть
использована одна или несколько схем, при которых в расчетной зоне возникает наибольший размах напряжений.
Если особые нагрузки (группа комбинаций Спо ГОСТ 32579.2, ГОСТ 32579.3, ГОСТ 32579.4 или ГОСТ 32579.5
в зависимости от типа крана) создают размахи напряжений в расчетной зоне, превышающие размахи от комбина
ций нагрузок групп А и В, то для их учета могут быть дополнительно созданы один или несколько ХТЦ.
Для каждого из
J
штук ХТЦ устанавливают частоту ц-его реализации в процессе эксплуатации машины. Это
значит, что у’-й ХТЦ в течение срока службы повторяется Су = jiy
Ст
раз. При этом ^Ду =1 и, соответственно,
1С у=С г .
i
И.2 Моделирование эксплуатационного нагружения конструкции
Всоответствии со структурой каждого ХТЦ последовательно рассчитывают значения номинальных напряже
ний, возникающих в расчетной зоне при тех комбинациях нагрузок, которые соответствуют движениям, выполня
емым краном. При этом определяют не только максимальные, но и минимальные напряжения (рисунок И.1). Для
этого следует анализировать также «холостую» часть цикла работы крана, где возможны большие углы отклонения
канатов или повышенные ускорения при пусках и торможениях.
Рисунок И.1 — Примеры графиков изменения напряжений в расчетной зоне
при выполнении краном нескольких ХТЦ
И.З Схематизация циклического нагружения
График изменения напряжений в пределах одного ХТЦ схематизируют методом полных циклов. Возможно
использование метода «потоков дождя» («rain flow») с корректировкой последующих формул с учетом того, что в
этом случае выделяются полуциклы.
53