Схема подъема оборудования самомонтирующимся порталом (шевром) представлена на рис. 24.
Рис. 24. Расчетная схема подъема оборудования самомонтирующимся порталом (шевром)
Перед подъемом оборудование, находящееся в горизонтальном положении, закрепляют в поворотном шарнире. Портал укладывают оголовком в противоположную сторону, причем расположение шарнирных опор портала должно находиться в плоскости строповки аппарата, а сама строповка должна производиться на 1-2 м выше центра массы. Оборудование поднимают двумя полиспастами, спаренными через уравнительный блок. При сокращении длины грузовых полиспастов в начальный момент подъема начинает подниматься портал. Подъем портала происходит до так называемого критического угла, который составляет приблизительно 900. При достижении критического угла начинает подниматься аппарат, причем портал при этом опускается. Подъем оборудования производят до нейтрального положения, а затем с помощью тормозной оттяжки плавно устанавливают на фундамент.
К преимуществам способа следует отнести:
· отсутствие вант и якорей, что является весьма существенным фактором при монтаже в стесненных условиях;
· отсутствие необходимости предварительного подъема и установки портала в вертикальное положение;
· отсутствие горизонтальных нагрузок на фундамент.
Расчет такелажной оснастки заключается в следующем:
1. Определяют минимальную высоту портала (м):
Н= (1,6–1,7)· l c +l п ,
где l c – расстояние от места строповки оборудования до его основания (обычно место строповки принимается на 1–2 м выше центра массы оборудования); l п – длина полиспаста в стянутом виде (определяется по прил. 11), м.
2. Находят усилие в спаренном полиспасте для начального момента подъема портала (кН):
Р с=10 G п l ц.п / h c·сos γ,
где G п – масса портала, т; l ц.п – расстояние центра массы портала от его основания, м; h c – расстояние от оси опор портала до монтажного штуцера, м. Для определения массы портала или шевра можно рекомендовать формулу G п = 0,09 G, где G – грузоподъемность портала (шевра), т.
3. Определяют горизонтальную составляющую этого усилия на каждую стойку портала:
Р г =Р ссos(γ/2),
где γ – угол между полиспастом и горизонтом, tg γ= h c/ Н.
4. Определяют усилие в спаренном полиспасте в начальный момент подъема оборудования (кН):
Р п = 10 G о l ц.м / l c,
где l ц.м – расстояние от центра массы оборудования до его основания, м.
По большему из усилий Р с и Р п рассчитывают спаренные полиспасты (см. п.7) и стропы (см. п.3).
5. Находят сжимающее усилие, действующее вдоль оси портала в начальный момент подъема оборудования (кН):
S м =Р п · К п · К д + 10 G п · К п + 10 G п · К п +S п,
где G п – масса спаренного полиспаста, т; S п – усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН.
По усилию S = S м/2 рассчитывают сечение стоек портала (см. п.10.3).
6. Находят нагрузку, действующую на ригель портала в точке подвески полиспастов:
Р= (Р п· К п· К д + 10 G п· К п) / 2 +S п– S у,
где S у – усилие в ветви полиспаста, идущее на уравнительный блок, кН.
7. Подсчитывают изгибающий момент в ригеле (кН·м) от действия двух полиспастов и уравнительного блока, пренебрегая изгибом от собственной массы ригеля и считая, что максимальный изгибающий момент будет посредине ригеля:
М=Р · l 1 +P у· l / 4,
где l 1 – расстояние от полиспаста до ближайшей стойки шевра, м; Р у – усилие уравнительного блока, Р у = 2 S у·сos ω / 2. По изгибающему моменту М выполняют расчет сечения ригеля шевра.
8. Находят усилие в тормозной оттяжке при установке оборудования в проектное положение (кН):
Р т = 10· G о·0,6· D / (h тcos αт),
где h т – высота крепления тормозной оттяжки, м; α т – угол наклона тормозной оттяжки к горизонту.
Пример 13. Рассчитать такелажную оснастку для подъема аппарата колонного типа самомонтирующимся порталом. Масса аппарата G o = 82 т, высота Н= 32 м, диаметр D= 2,4 м. Высота фундамента h ф = 0,6 м. Центр массы колонны расположен от основания на расстоянии l ц.м = 15 м. Расстояние от оси опор до монтажных штуцеров h c = 2,4 м, масса спаренного полиспаста G п = 4,5 т, усилие в сбегающей ветви полиспаста S п = 60 кН, усилие в ветви полиспаста, идущей на уравнительный блок
S у = 35кН. Геометрические размеры, указанные на рис. 24: l= 3,2 м; l1= 0,5 м; h т = 30м; α т = 400.
Решение:
1. Определяем минимальную высоту портала, выбирая по прил. 11 длину полиспастов (l п = 3 м) и место строповки на 1,5 м выше центра массы:
Н= (1,6–1,7)· l c +l п = 1,6·16,5+3=29,4 м.
2. Принимаем Н= 30 м. Находим ориентировочно массу портала, принимая трубчатую конструкцию и считая грузоподъемность шевра G= 100 т:
G п = 0,09· G= 0,09·100=9 т.
3. Определяем угол наклона полиспастов к горизонту в начальный момент подъема портала:
tg γ =h c/ H= 2,4/30=0,08; γ=50.
4. Находим горизонтальную составляющую, действующую на каждую стойку портала,
Р г =Р ссos γ/2 = 564,8·0,996/2=281,2 кН.
5. Рассчитываем усилие в спаренном полиспасте для начального момента подъема портала, считая расположение центра массы портала на его середине:
Р с = 10· G п· l ц.м / h c·cos γ = 10·9·15/2,4·0,996=564,8 кН.
6. Определяем усилие в спаренном полиспасте в начальный момент подъема колонны:
Р c = 10· G о· l ц.м / l c = 10·82·15/16,5=745,4 кН.
7. Находим сжимающее усилие, действующее вдоль оси портала в начальный момент подъема оборудования:
S м =Р п· К п· К д + 10· G п· К п + 10· G п· К п +S п = 745,4·1,1·1,1+10·4,5·1,1+10·9·1,1+60=
=1110 кН.
8. Рассчитываем нагрузку, действующую на ригель в точке подвеске полиспаста:
Р= (Р п· К п· К д + 10· G п· К п) / 2 +S п– S у=(745,4·1,1·1,1+10·4,5·1,1)/2+60–35=
=500,7 кН.
9. Изгибающий момент в ригеле определяем по формуле:
М=Р · l 1 +P у· l / 4 = 500,7·0,5+70·3·2/4=306,4 кН при Р у 
2S у = 35·2=70 кН.
10. Рассчитываем усилие в тормозной оттяжке:
Р т = 10· G о·0,6 D / (h т·cos αт )= 10·82·0,6·2,4/(30·0,766)=51,4 кН.