[Fogel]

Суть пробемы: допустим, есть лифт (для простоты объяснения) лебедка опускает его вниз и тут он застревает в направляющих, но лебедка продолжает стравливать канат. И тут кабине надоедает висеть и она срывается вниз. Необходимо подсчитать усилие рывка.
Я прикинул равенство энергий развиваемых при падении груза и растяжением каната при рывке. Возможно есть другой подход? Как учесть жесткость привода? Есть ли в справочниках жесткость по конкретным моделям канатов (нашел в СНиПах что для многопрядных 1,02*10^5МПа, т.е. в два раз меньше против Юнга).
А ещё лучше нечто типа онлайн калькулятора, а то шефы не верят что чем выше висит груз, тем жестче удар (при одинаковом пути падения). Моим графикам в Экселе они чейто не верят.
P.S. Задача реальная. Оборвало трос, вынесло все, вместе с направляющей. Не верят что было достаточно 150мм падения для такого...

[Fogel]

Тут без противовеса - на барабан как на кране сматывается

[Tyhig]

Так удар принимает канат...
А где вы взяли переменный график жесткости для удара каната ?
Приняли жесткость постоянной ? Где, вообще, есть методика на это дело ?
В шахтах то канаты считаются от массы груза...

[Хмурый]

Fogel, а так, по формулам из сопромата динамическая нагрузка при ударе зависит от высоты H

[Fogel]

Сообщение от Tyhig А где вы взяли переменный график жесткости для удара каната ?

Вот нигде и не взял. Принял его как сплошной стержень, просто помягче чем сталь. А так, да, наверняка не линейная функция
Хмурый, там от отношения к длине каната к свободной его части. На форумах альпинистов его "дропфактором" зовут. Полную формулу уж писать не буду - машинка у меня едва ИЕ поддерживает... Но там все эти величины участвуют (формула те же, просто под корнем все расписано подробно)

[Slowcoach]

Offtop:

Сообщение от Tyhig Где, вообще, есть методика на это дело ?

а в каком расчетном комплексе можно попробовать адекватно смоделировать подобную ситуацию?

[Tyhig]

Кстати, припоминаю, по книгам при телепортации груза на балку Кд=2.

И ещё вспомнил, что есть методика расчёта подшкивных балок шахтных копров. Там балки считают на обрыв каната, это наибольшие усилия.
Лень искать, в сети точно есть.
Усилия максимальные возникают при движении балки (после обрыва каната) обратно наверх. Но тут не помню, могу соврать.

И ещё припоминаю, что где-то был ГОСТ ТУ на канаты и там ?вроде бы? были некоторые значение К (жёсткости). Но и тут плохо помню. Всё равно там со ссылкой на испытания, типа уточните.
При динамике, теоретически жёсткость твёрдых тел возрастает. Канатов, ?наверное?, тоже.

И ещё я сейчас такую интересную вещь нашёл...
ГОСТ EN 1891-2014 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Средства индивидуальной защиты от падения с высоты. Канаты с сердечником низкого растяжения. Общие технические требования. Методы испытаний

4.10 Максимальная сила торможения при остановке падения F При испытании по 5.9.4 максимальная сила торможения не должна превышать 6 кН.

https://znaytovar.ru/gost/2/Rekomend...ii_po_vy6.html
Рекомендации по выбору типов и расчету прочности стальных канатов, применяемых в строительных металлических конструкциях

3.5. Канаты из параллельных проволок отличаются высокой прочностью, продольной жесткостью (модуль упругости каната близок к модулю упругости проволоки). Ползучесть при эксплуатации практически отсутствует, поэтому нет необходимости в предварительной вытяжке. К недостаткам этих канатов можно отнести повышенную изгибную жесткость, осложняющую перевозку, монтаж и устройство перегибов в опорных узлах. Из-за отсутствия в стране налаженного промышленного производства канаты из параллельных проволок могут быть рекомендованы лишь для особо ответственных сооружений с большим объемом потребления (свыше 500-1000 т), с получением по импорту или с изготовлением на месте монтажа. 3.6. В остальных случаях в строительных конструкциях применяют круглые витые канаты грузовые (Г) одинарной (спиральные) и двойной свивки нормальной точности. Канаты тройной свивки из-за повышенной деформативности мало пригодны для использования в качестве несущих элементов. Из-за неравномерного распределения усилий между проволоками и их взаимного проскальзывания, разрывное усилие витого каната в целом (определенное при испытаниях образцов каната на разрывной машине) ниже суммарного разрывного усилия проволок, составляющих канат; по той же причине модуль упругости каната значительно ниже модуля упругости материала проволок. Величина этого снижения для спиральных канатов невелика (порядка 5 % - по прочности и 15 % - по жесткости). Поэтому спиральные канаты лучше отвечают условиям эксплуатации в строительных конструкциях. Необходимо учитывать, что диаметр спиральных оцинкованных канатов из круглых проволок, выпускаемых в стране, не превышает 18,5 мм. 3.7. Закрытые спиральные канаты обладают повышенной коррозионной стойкостью благодаря наличию фасонных проволок во внешних слоях и могут быть рекомендованы для широкого применения в строительных конструкциях, особенно при необходимости формирования элементов с большими расчетными усилиями (50 т и более) и при отсутствии промежуточных перегибов по длине каната. Необходимо учитывать, однако, повышенную по сравнению с многопрядными канатами сложность выполнения работ по устройству концевых закреплений и по монтажу. Вопросы поставки закрытых канатов из оцинкованной проволоки должны быть согласованы с изготовителем. 3.8. Канаты двойной свивки для элементов постоянных сооружений следует применять только из круглых прядей с металлическим сердечником, поскольку наличие органического сердечника ведет к снижению продольной жесткости и коррозионной стойкости каната. Снижение разрывного усилия каната в целом по сравнению с суммарным разрывным усилием всех проволок достигает 15-20 %, а уменьшение модуля упругости каната по сравнению с модулем упругости проволок - 25-35 %.

5.5. Модули упругости Е для канатов (пучков) из параллельных проволок и для канатов спиральных и двойной свивки рекомендуется принимать по табл. 12. При этом данные о модулях упругости при расчетах на постоянные нагрузки следует использовать также для назначения разметочных длин канатных элементов, а данные о модулях упругости при расчетах на временные нагрузки - также и для динамических расчетов. Таблица 12

[Cfytrr]

Fogel,
Скиньте сюда схемку с Вашими данными, можно будет в выходные ее помучить, вдруг чего и сосчитается.

[Kaha251184]

Посмотрите Михайлова А.М. "Основы расчета элементов строительных конструкций в примерах". Параграф 51

[csp]

Сообщение от Fogel сисадмин

мало не покажется
https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/245149/

[Serge Krasnikov]

Сообщение от csp мало не покажется https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/245149/

Канули в лету и вышли из употребления

[csp]

Без замены?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от csp Без замены?

Федеральные нормы и правила на подьемные сооружения на опасных производственных объектах, надеюсь не ошибся
Но это на краны, на лифты на сколько помню были другие правила.

[csp]

Сообщение от Serge Krasnikov надеюсь не ошибся

Госгортехнадзор - наше всё) ...в разрезе перемещения грузов краном)
да и при проектировании сдавали экзамены ..на все ... с корочками

[Fogel]

Сообщение от csp мало не покажется

а) все это мы тоже сдавали с соответствующими корочками и допусками
б) то кем я работаю, вовсе не отменяет то, что я могу помочь. Мое образование и опыт достаточны, чтобы помочь разобраться в этом вопросе тому кто попросил, но недостаточны, дабы я разбирался во всех тонкостях
в) все эти правила _не распространяются_ на технологическое оборудование (благо и своих хватает). Лифт я назвал как наиболее близкий аналог

Сообщение от Cfytrr Скиньте сюда схемку с Вашими данными, можно будет в выходные ее помучить, вдруг чего и сосчитается.

Картина нагрузки простая: Груз подвешен на барабане лебедки. В некий момент времени груз замирает и образуется некая слабина в канате. Для простоты расчетов считаем что лебедка стоит (собственно так и было - автоматика её вырубила). Груз пролетает некое расстояние, равное слабине в канате и происходит рывок.
Масса груза: 2100кг
расстояние от лебедки до груза в момент начала падения: 4,8м
величина падения: 2,3м (итого каната от лебедки до груза 7,1м)
Канат многопрядный, перечной свивки: 180мм^2 сечением, жесткость принял 1,02*10^5МПа (разрывное 16770кгс)
Собственно вопрос поставили: максимальная высота падения (с данной отметки) с рывком, при котором трос не оборвет

[Tyhig]

Так при чём же тут трос,когда по нормам у троса Кзапаса 5-6, а у креплений троса 1,5-3 ?
Сначала сорвёт коуши или тормоз лебёдки.
Причём коушей вы можете навесить до кучи, а лебёдку такую завод делает. Там запаса вроде бы 25-40%...

[csp]

Сообщение от Serge Krasnikov Федеральные нормы и правила на подьемные сооружения на опасных производственных объектах

Касается только опасных производственных объектов?!!!
Коровник с краном не?

из вики

За период с 1990 по 2015 год произошла смена восьми руководителей горного и промышленного надзора России. В отличие от Госгортехнадзора СССР лишь немногие его руководители имели реальный опыт практической работы на промышленных предприятиях[5].

----- добавлено через ~38 мин. -----

Сообщение от Fogel Мое образование и опыт достаточны, чтобы помочь разобраться в этом вопросе

Перед механиками я снимаю шляпу. Все что вращается строителей вводит в ступор. Скажу больше, если вращается , то у нас это механизм, => авария

[Cfytrr]

Fogel,
Вот что получилось.
Исходные:
Масса груза=2100 кг,
Трос, масса=10,04 кг, Е=1.02e6 кг/см2, А=1,8 см2 L=710 см
Жесткость опоры=1000 (от 1,0 тонны дефрмируется на 1 см), высота падения 230 см
Вертикальное перемещение груза при статической деформации системы 2,9241 см

Напряжения в тросе при динамической деформации системы:
(2110,04*(1+(1+(2*230/2,9241))^0,5))/1,8=15921,7 кг/см2

Машинный рассчет:

[Fogel]

Cfytrr

Сообщение от Tyhig Так при чём же тут трос,когда по нормам у троса Кзапаса 5-6, а у креплений троса 1,5-3 ?

Ну, тут все восемь, а с учетом что трос там не единственный (это я для расчета беру один, типа вдруг механизм уравновешивания не работает), то и все 16.

Сообщение от Tyhig Сначала сорвёт коуши или тормоз лебёдки.

Видимо заделка на коуши не очень - на коуше ведь _две_ толщины троса Нет, порвало в сантиметрах 15 от коуша, по свободному телу каната (ни перегибов, ни заделок, даже на барабан эта часть не заходит)
Тормоз лебедки в такой ситуации порвать сложно - пока там инерция всю массу барабана дернет, да и передаточный механизм гасит удар (помнится в квадрате от передаточного отношения). Тут скорее шпонку порвет на барабане или сам барабан проломит, но не в данном случае - запасы в машину заложены хорошие.

Сообщение от Tyhig Там запаса вроде бы 25-40%...

Это технологическое оборудование _металлургического_ завода. Если нигде не поджимает, то коэффициент запаса сразу кладешь в десять, а на всякие прокатные клети в 20 раз... Но, вот не помогло....

----- добавлено через ~7 мин. -----

Сообщение от Cfytrr Fogel, Вот что получилось. Исходные: Масса груза=2100 кг, Трос, масса=10,04 кг, Е=1.02e6 кг/см2, А=1,8 см2 L=710 см Жесткость опоры=1000 (от 1,0 тонны дефрмируется на 1 см), высота падения 230 см Вертикальное перемещение груза при статической деформации системы 2,9241 см Напряжения в тросе при динамической деформации системы: (2110,04*(1+(1+(2*230/2,9241))^0,5))/1,8*=15921,7 кг/см2 Машинный рассчет:

CfytrrСпасибо! Есть над чем подумать. Правда опора уж слишком мягкая - лебедка стоит на балках по которым разливочный кран катается (500тонн), если бы она уходила на сантиметр от каждой тонны... Думаю этим и объясняется что система выдержала двухметровое падение

[Cfytrr]

Fogel,
И так, осталось выяснить статическую деформацию систему груз-трос-балка и подставить все в одну формулу, вышеприведенный расчет показывает что расчет по формуле и электронным калькулятором дают схожий результат

[Serge Krasnikov]

Сообщение от csp Касается только опасных производственных объектов?!!! Коровник с краном не?

Все касательно относительно, раньше оно называлось "Правила устройств и безопасной эксплуатации...", сейчас к устройству кранов ФНП имеет малое отношение, в основном упор сделан на эксплуатацию и обслуживание кранов, по устройству кранов выпущен технический регламент и буквально в этом году выпущена серия гостов, январе вступят ещё несколько.
Ну а по поводу " крана в коровнике..."(сорри это ваше высказывание) мало что изменилось, он и раньше был не поднадзорный и сейчас также, прочем изменилось - если раньше какое-то время можно было продавать такие краны кому угодно, то сейчас даже для "крана в корованике" производитель должен иметь сертификат соотвествия, у вас в любой момент могут его потребовать.