Это метод используется обычно для подъема оборудования колонного типа при условии, что грузоподъемность и высота монтажных мачт обеспечивают его установку сразу в проектное вертикальное положение. Преимуществом метода является возможность установки оборудования на высокие фундаменты, а недостатком – возникновение максимальных нагрузок на такелажные средства на завершающей стадии подъема (в момент отрыва аппарата от земли), что повышает опасность монтажных работ.
Портал или парные монтажные мачты устанавливаются обычно вертикально и симметрично по обе стороны от фундамента. В исходном положении оборудование укладывается вершиной к фундаменту. Строповку в этом случае следует производить по возможности ближе к вершине, так как при этом уменьшается угол наклона полиспастов и снижается нагрузка на такелажные средства (рис. 21, а).
Оборудование поднимают в два этапа. На первом этапе подъема аппарат стремятся установить в положение неустойчивого равновесия, обеспечивая вертикальность грузовых полиспастов. На втором этапе аппарат отрывают от земли, поднимают выше фундамента, придерживая тормозной оттяжкой его основание, а затем переводят в вертикальное положение, при необходимости разворачивая в вертикальной плоскости, и опускают на фундамент в проектное положение (рис.21, б).
Перемещение опорной части оборудования к фундаменту чаще всего выполняется на санях или тележке, а их перемещение – лебедками с использованием полиспастов.
Расчет такелажной оснастки при монтаже сводится к следующему:
1. Определяют вертикальную составляющую подъемного усилия (кН), создаваемого полиспастами в начальной момент подъема (см. рис. 21, а):
|
|
Р в = 10 G о l ц.м / l c,
где G o – масса поднимаемого оборудования, т; l ц.м – расстояние от центра массы оборудования до основания, м; l c– расстояние о места строповки оборудования до основания, м.
а
б
Рис. 21. Расчетная схема подъема аппарата методом скольжения опорной части:
а – первый этап; б – второй этап
2. Находят усилие в обоих полиспастах в начальный момент подъема оборудования:
Р=Р в·сos β.
Усилие в каждом полиспасте
Р 1 =Р / 2.
Угол наклона полиспастов к вертикали
tg β= 
,
где b – расстояние от места строповки оборудования до плоскости мачт, м;
Н – высота мачты, м; h – расстояние от места строповки до горизонтальной плоскости.
3. Рассчитывают величину горизонтальной составляющей усилия в полиспастах (кН):
Р г =Р· sin β.
4. Находят усилие трения (кН) при перемещении основания оборудования:
F т = 10 G о(1– l ц.м / l c) f,
где f – коэффициент трения саней или тележки по опорной поверхности (см. прил. 13).
5. Определяют усилие (кН), удерживающее оборудование от сдвига к фундаменту в начальный момент подъема (см. рис. 21, а),
Т=Р г– F т .
6. Определяют усилие (кН) для оттягивания основания оборудования от фундамента при отрыве его от земли (см. рис. 21, б)
Р от=10∙ G o·(l c – l ц.м)·sin ω /l c·cos (ω+ν),
где ω– угол между продольной осью оборудования и вертикалью; ν – угол наклона оттяжки к горизонту.
Угол ω находят из соотношения sin ω = а / l c. По усилию Р от рассчитывают канат для оттяжки (см. п.2) и подбирают лебедку (см. прил. 12).
7. Находят усилие в каждом полиспасте при полностью поднятом оборудовании:
|
|
Р п = 10 G о К н/ (2cоs φ) +Р от sin(v / 2),
где К н – коэффициент неравномерности нагрузки на полиспаст (К н=1,2);φ – угол наклона полиспаста к мачте. По усилию Р п рассчитывают грузовой полиспаст (см. п.7).
8. Усилие в нерабочей ванте определяют по прил. 14, усилие в рабочей ванте (см. рис. 21, а) – по формуле
Р р.в =Р· sin β / sin γ,
где γ – угол между вантой и мачтой. По усилию Р р.в рассчитывают якоря (см. п.9) и канат для ванты (см. п.2).
9. Находят усилие в боковой ванте Р б.в (см. рис. 21, б):
Р б.в= Р п ·sin φ / sinγ.
По усилию Р б.в рассчитывают канат (см. п.2) и якорь (см. п.9).
10. Находят суммарное сжимающее усилие, действующее по оси каждой мачты:
S м =Р п· К п· К д·cos φ +Р б.в·cos γ +n Р н.в·sin α +Р р.в·cos γ +S п + 10 G м· К п + 10 G п· К п ,
где n – количество нерабочих вант; Р н.в – усилие первоначального натяжения нерабочих вант, кН (см. прил. 14); S п – усилие в сбегающей ветви грузового полиспаста, кН; G м – масса мачты,т; G п – масса полиспаста, т. По усилию S м рассчитывают сечение мачты (см. п.10.3).
Пример 10. Рассчитать такелажную оснастку для подъема аппарата колонного типа массой G о = 120 т, высотой Н= 36 м, диаметром D= 2,6 м способом скольжения опорной части с отрывом от земли парными монтажными мачтами. Расстояние от центра массы до основания колонны l ц.м = 18 м, высота фундамента h ф = 4 м, расстояние от места строповки до основания аппарата l c = 24 м. Расстояния, обозначенные на рис. 22: b= 18 м; h= 3 м; а= 4 м; α = 200. Масса мачты G м = 11 т; масса полиспаста G п = 4 т; усилие в сбегающей ветви полиспаста S п=8 кН.
|
|
Решение:
1. Вертикальную составляющую подъемного усилия в начальный момент подъема аппарата рассчитываем по формуле
Р в = 10 G о l ц.м / l c = 10·120·18 / 24=900 кН.
2. Определяем угол наклона полиспаста к вертикали:
tgβ = 
= 
= 0,563; β ≈ 300.
3. Находим подъемное усилие в обоих полиспастах:
Р=Р в · сos β = 900·0,866=779,4 кН.
В каждом полиспасте
Р 1 = 
389,5 кН.
4. Горизонтальную составляющую подъемного усилия определяем по формуле
Р г =Р· sin β = 779,5·0,5=389,8 кН.
5. Находим силу трения при перемещении опоры аппарата на металлических санях по двутавровым балкам со смазкой (коэффициент трения f выбираем по прил.13):
F т = G о ( 1– l ц.м / l c )f= 10·120 (1 – 18 / 24)· 0,1=30 кН.
6. Необходимое усилие для удержания аппарата от сдвига в начальный момент подъема определяем по формуле
Т=Р г– F т = 389,8–30=359,8 кН.
7. Находим угол ω между продольной осью колонны и вертикалью при а= 4 м:
sin ω = 
=0,167; ω ≈ 100.
8. Определяем усилие в оттяжке основания колонны при v=5 0:
Р от = 10 G о(l c – l ц.м)sin ω / l c cos (ω +ν) = 10·120·(24–18)·0,167 / 24·0,966 =
51,9кН.
9. Рассчитываем усилие в каждом полиспасте при полностью поднятом оборудовании при φ = 120:
Р п = 10 G o К н / (2cоs φ) +Р от · sin v/2 = 10·120·1,2 / 2·0,978+51,9·0,087 / 2=738,3 кН.
10. Усилие в рабочей ванте при γ = 450 определяем по формуле
Р р.в =Р· sin β / sin γ = 779,4·0,5 / 0,707=551,2 кН.
11. Усилие в боковых вантах определяем как
Р б.в =Р п · sinφ / sin γ = 738,3·0,208 / 0,707=217,2 кН.
12. Суммарное сжимающее усилие, действующее по оси мачты находим по формуле
S м =Р п ·К п ·К д · cosφ +Р б.вcosγ +P р.вcosγ +nР н.в · sinα +S п + 10 G м ·К п +10G п ·К п = 738,3 · 1,1 · 1,1 · 0,978+217,2 · 0,707+551,2 · 0,707+50 · 0,342+8+10 · 11 · 1,1+10 · 4 · 1,1= =1498,1 кН.