Bagaimana Cara Menghitung Beban Derek Pabrik Baja?

 

1. Prinsip dasar perhitungan
 

Untuk memastikan pengoperasian derek yang aman dan normal, struktur logam dan bagian mekanismenya harus memenuhi persyaratan kekuatan, stabilitas, dan kekakuan.
 

Persyaratan kekuatan dan stabilitas berarti bahwa gaya internal yang dihasilkan oleh komponen struktur yang dibebani tidak boleh melebihi daya dukung yang diijinkan (mengacu pada daya dukung yang diijinkan dalam hal kekuatan, kekuatan lelah dan stabilitas); persyaratan kekakuan berarti bahwa struktur yang terkena beban Deformasi yang dihasilkan tidak boleh melebihi nilai deformasi yang diijinkan, dan periode getaran alami struktur tidak boleh melebihi periode getaran yang diijinkan.
 

Bagian-bagian dan struktur logam derek harus dihitung sebagai berikut: ① Perhitungan kelelahan, keausan atau panas; ② Perhitungan kekuatan; ③ Pemeriksaan kekuatan.
 

Kompatibel dengan ketiga jenis perhitungan ini, perhitungan beban derek memiliki tiga kombinasi berikut:
 

 

(1) Perhitungan beban seumur hidup (daya tahan)-Beban tipe I.
 

Beban ini digunakan untuk menghitung ketahanan, keausan atau pemanasan suatu komponen atau struktur logam. Perhitungan dilakukan sesuai dengan beban ekivalen selama operasi normal, tidak hanya besarnya beban yang dihitung, tetapi waktu kerjanya juga diperhitungkan.
 

Untuk bagian mekanis dan struktur logam yang mengalami beban variabel, perhitungan kelelahan harus dilakukan bila jumlah siklus perubahan tegangan cukup besar; ketika jumlah siklus perubahan tegangan kecil atau sangat sedikit, perhitungan kelelahan tidak diperlukan.
 

Komponen struktur logam dan bagian mekanisme crane yang tingkat kerjanya A6, A7, dan A8 harus diperiksa kelelahannya.
 

(2) Beban perhitungan kekuatan - beban tipe II.
 

Jenis beban ini digunakan untuk menghitung kekuatan bagian atau struktur logam, kestabilan anggota tekan dan tekuk bidang, kekakuan bagian struktur, kestabilan keseluruhan dan tekanan roda derek, dan kekuatan dihitung berdasarkan beban maksimum dalam keadaan kerja.
 

Saat menentukan beban perhitungan kekuatan, kombinasi beban yang paling tidak menguntungkan yang mungkin terjadi harus dipilih.
 

(3) Memeriksa beban - beban tipe III.
 

Jenis beban ini digunakan untuk memeriksa kekuatan dan kestabilan komponen perangkat tertentu (seperti klem rel) derek, mekanisme luffing, bagian tertentu dan struktur logam yang menopang perangkat berputar, serta kestabilan derek secara keseluruhan. Beban maksimum dalam keadaan tidak-bekerja dan beban khusus (beban instalasi, beban pengangkutan dan beban tumbukan, dll.) diperiksa kekuatannya.
 

Saat berhadapan dengankecelakaan derek di pabrik baja, pemeriksaan yang diperlukan harus dilakukan untuk kecelakaan yang disebabkan oleh kerusakan pada struktur logam dan bagian mekanisme. Saat memeriksa dan menghitung, lakukan sesuai dengan beban sebenarnya dari kondisi kerja sebenarnya.
 

 

2. Metode perhitungan
 

Saat ini perhitungan crane pabrik baja menggunakan metode tegangan ijin, yaitu batas luluh material digunakan dalam perhitungan kekuatan, tegangan kritis stabil digunakan dalam perhitungan stabilitas, dan batas kekuatan lelah dibagi dengan faktor keamanan tertentu dalam perhitungan kekuatan lelah. Selain itu diperoleh tegangan ijin untuk kekuatan, stabilitas dan kekuatan lelah. Tegangan yang dihitung pada komponen struktur tidak boleh melebihi nilai yang diijinkan.
 

Langkah-langkah perhitungan metode tegangan ijin adalah: menentukan tegangan hitung menurut beban hitung yang bersangkutan, menentukan batas kekuatan menurut sifat mekanik bahan yang digunakan, kemudian membandingkannya sehingga perbandingan batas kekuatan terhadap tegangan yang dihitung sama dengan atau lebih besar dari faktor keamanan.
 

 

3. Faktor keamanan
 

Kondisi dasar untuk perhitungan kekuatan dan perhitungan kelelahan adalah bahwa tegangan yang dihitung pada bagian berbahaya dari suatu bagian tidak boleh lebih besar dari tegangan ijin, yaitu kelipatan lebih kecil dari tegangan ultimit material, dan kelipatan ini adalah faktor keamanan.
 

Pemilihan faktor keamanan tidak hanya harus menjamin keamanan, keandalan dan daya tahan, tetapi juga memanfaatkan material sepenuhnya untuk mencapai teknologi maju dan keekonomian yang wajar.
 

Jika kerusakan pada bagian mana pun dari derek pabrik baja dapat menyebabkan benda terjatuh, jib terjatuh, bagian yang berputar terbalik, derek terguling, atau menimbulkan benturan parah ketika derek berhenti atau derek di dekatnya, maka bagian tersebut harus memiliki faktor keamanan yang lebih tinggi; ketika beberapa bagian crane rusak dan hanya membuat crane berhenti bekerja maka faktor keamanannya bisa lebih rendah.
 

Nilai yang lebih rendah dapat digunakan untuk bagian tempa dan bagian yang digulung; nilai yang lebih tinggi harus digunakan untuk pengecoran.
 

(1) Faktor keamanan dihitung untuk struktur logam.
 

Untukmetalurgi dan bagian struktural logam cranedigunakan dalam pengecoran, kekuatan, kekakuan dan stabilitas harus dihitung, dan plastisitas bahan umumnya tidak dipertimbangkan. Kelelahan harus diperiksa untuk komponen dengan tingkat kerja A6, A7 dan A8.
 

(2) Faktor keamanan untuk perhitungan suku cadang.
 

Perhitungan kekuatan bagian meliputi perhitungan kekuatan statis dan perhitungan umur.
 

Perhitungan kekuatan statis meliputi perhitungan pemeriksaan patah getas dan deformasi plastis bagian; perhitungan umur meliputi perhitungan kekuatan lelah bagian dan perhitungan ketahanan aus cakupan bagian gesekan geser.
 

Perhitungan tegangan pada titik berbahaya dihitung dengan metode mekanika material biasa, dan tegangan komposit disintesis berdasarkan teori kekuatan yang sesuai.