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Zizmann, Jng., Krane. I. Teil:

Qestelle

Krane.

Die Bestimmung der Spannungen in den Hauptteilen g

POLITECHNIKA KRAKOWSKA

Qestelle

der

Krane.

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Zweite Auflage.

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Mit 87 Textfiguren, zahlreichen Rechnungsbeispielen sowie 6 Konstruktionstafeln.

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Fol/technischer Verlag Mildburghausen Otto Fezoldt.

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Technische Lehrhefte.

Abt. B. Maschinenbau.

Heft 4=b:

DIE KRANE.

Von

Ingenieur P. Z i Z m ä 11 11.

Zweite, neu bearbeitete Auflage.

Polytechnischer Verlag Hildhnrghausen

OTTO PEZOLDT.

DIE KRÄNE.

I. Teil.

lie reell liuiig und Konstruktion der

Gestelle der Krane.

Von

Ingenieur P. ZiZITIâtltl.

Zweite, neu bearbeitete Auflage.

Mit Ö7 in den Text gedruckten Figuren, zahlreichen Rechuuugsbeispieleu, sowie ü Konstruktionstafeln,

j.

der

öffentlichen Arbeit®*^

1903

Polytechnischer Verlag Hildburghausen

OTTO PEZOLUT.

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Inhalt des ersten Teiles.

Seite

Vorwort . Einleitung

VII

Drehkrane.

Uferdrehkran mit drehbarer Säule . . . .

Drehkran mit fester Säule.......

Fairbairnkrane ............

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Magazinkrane.............

Eisenbahnkrane....... . . . .

Velocipedkrane.............

Gießereikran mit unterstützter Fahrbahn . Gießereikran mit aufgehängter Fahrbahn .

Wippkrane.

Fester Wippkran . . .    .

Schwimmender Scherenkran

CO CO

Krane mit Bühne.

Laufkran . Bockkrane . Portalkrane

35

39

40

Verzeichnis der Tafeln.

Tafel 1. Tafel 2.

Tafel 3. Tafel 4. Tafel 5. Tafel 6.

Uferdrehkran mit fester Säule für 6000 kg Höchstlast.

Fig. 1 u. 2. Gerüst zu einem Zapfendrehkran für 2000 kg.

Fig. 3. Freistehender Drehkran für 3000 kg.

Fig. 4, 5 u. 6. Verbindungsstücke zu einem aus F Eisen gebauten Gießereikran.

Gießereidrehkran für 3000 kg.

Laufkran für 10 000 kg.

Träger eines Laufkranes für 20 000 kg.

Hydraulischer Portalkran für 1500 kg.

Aus dem Vorwort zur ersten Auflage.

Das vorliegende Lehrheft ist als Hilfsbuch beim Vortrage über Krane an technischen Mittelschulen, sodann aber auch als Leitfaden beim .Selbstunterricht gedacht.

Die Gründe für die Trennung des Stoffes in „Gestelle“ und „Antrieb“ liegen wesentlich im Lehrplan; die Zweiteilung läßt sich aber auch für die Benutzung beim Selbstunterricht sehr wohl rechtfertigen. Es war dabei freilich nicht zu vermeiden, einzelnes — streng genommen — zu dem Antrieb Gehörige in den ersten Teil zu nehmen, so die Reibungsverhältnisse beim Schwenken der Drehkrane und beim Bewegen der Laufkatze der Gießereikrane.

Da das Heft zur Einführung in das Gebiet der Krane bestimmt ist und eine elementare Behandlung geboten war, so sind nur die Haupttypen besprochen. Die bei diesen gegebenen Methoden der Berechnung lassen sich ja auch auf die zusammengesetzten, wie z. B. die Portalkrane, noch ausdehnen.

Die Mannigfaltigkeit der Anwendung ergibt sich beim Entwerfen. Besonders in Rücksicht auf die Übungen im Konstruieren einfacher Krane habe ich von der mir auf meine Bitte von LIerrn Geh. Regierungsrat Prof. A. Ri edler bereitwilligst gegebenen Erlaubnis zur Benutzung der „Skizzen zu den Vorlesungen über Lasthebemaschinen an der K. technischen Hochschule zu Berlin“ gerne ausgiebigen Gebrauch gemacht. Ihm sei dafür der aufrichtigste Dank ausgesprochen. Die vorhandenen Werke über Krane, besonders Ad. Ernst, die Hebezeuge, wurden natürlich entsprechend benutzt.

Die in den vorliegenden ersten Teil aufgenommenen Figuren aus den „Skizzen“ können sehr zweckentsprechend als „Generalidee“ für den Entwurf verwendet werden.

Z izm ann.

Hildburghausen, Ostern 1900.

Vorwort zur zweiten Auflage.

Nachdem die erste Auflage vergriffen, trat an mich die Neubearbeitung des Lehrheftes heran. Die seitdem ins Leben getretenen Ausführungen und die Ausstellung 1902 in Düsseldorf boten eine überreiche Fülle von Fortschritten.

Außer zahlreichen Ergänzungen hat dieser erste Teil noch eine Erweiterung insofern erfahren, als eine Anzahl von Zeichnungen ausgeführter Krane auf den angehängten Tafeln zugegeben wurden.

Da neuerdings fast allgemein nicht mehr in Millimetern, sondern in Centim etern gerechnet wird, sind alle Rechnungsbeispiele entsprechend behandelt. Wie üblich, sind in die Zeichnungen alle Maße in Millimetern eingeschrieben.

Hildburghausen, August 1903.

Der Verfasser.

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Einleitung.

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ie Krane dienen zum Heben und Versetzen von Lasten.

Sie bestehen aus dem Gestell oder Gerüst und der Hebemaschine.

Je nach den zn hebenden Lasten und dem zu bedienenden Kaum sind die Gestelle und zum teil auch der Antrieb der Hebemaschine verschieden. Allgemein unterscheidet man Krane mit Ausleger und zwar Drehkrane und Wippkrane, sowie Krane mit Bühne und zwar Laufkrane und Bockkrane.

I. Teil.

Gestelle der Krane.

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I. Drehkrane.

Das Krangestell ist um eine vertikale Axe drehbar, die Last kann bei den Drehkranen mit fester Ausladung auf dem Umfang eines Kreises, bei denjenigen mit veränderlicher Ausladung auf einer Kreisringfläche versetzt werden. Uferdrehkran mit drehbarer Säule.

Der freistehende Kran besitzt eine unten in einem Spurlager, in der Mitte in einem Halslager drehbare Säule, gegen welche sich die Strebe stützt. Die letztere wird durch am Kopf der Strebe angehängte Zugstangen in ihrer geneigten Lage gehalten. (Fig. 1.) Die Gestellteile können mit Hülfe von Momentengleichungen berechnet werden.

Es bedeutet Q die höchste Nutzlast, L die Ausladung, d. h. den horizontalen Abstand des jjp Lastschwerpunktes von der vertikalen Drehaxe.

' Das Eigengewicht des Gestelles samt Winde

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a+3

Vf

oL~jX /

- - -bi

V/y///À'/A

'//o Z/ZA

''Z/ZZ

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.1.

wird für vorläufige Rechnung zu G = 0,5 Q bis G = 0,75 Q angenommen, der

Abstand des Schwerpunktes der Konstruktion von der Drehaxe beträgt meist

L ,.    L

a = — bis a = — .

4    5

Die Lagerreaktionen Pi und P₂ bestimmen sich aus der Momentengleichung für Punkt A bezw. B.

Pi hi = Pa h, = QL + Ga Pi = Pü = QL + Ga

h,

Die Belastung der Zugstangen ist unter Berücksichtigung des Eigengewichtes Gi der Strebe, aber unter der übrigens zulässigen Vernachlässigung des Gewichtes der Stangen selbst und des Gewichts der Kette wie folgt zu bestimmen:

Läuft die Kette parallel der Zugstange und denkt man sich Kette und Zugstange durchschnitten, so würde sich die Strebe um B drehen. Um dies zu verhindern, denke man sich an der Zugstange die Kraft Z und an der Kette die aus der Last zu bestimmende Kraft K wirkend, dann erhält man für den Gleichgewichtszustand um B als Drehpunkt:

Q L + Gi-^- = Z (h sin a) + K (h sin a)

(q+|)l

Z =

h sin a

= Z h sin cc

Läuft die Kette über die Strebe hin, wie es bei Anbringung der Winde im Winkel zwischen Strebe und Säule vorteilhaft ist, so ist für B als Drehpunkt :

(Q+^)

Z = -,——— L h sin a

Zur Ermittelung der Druckbclastung D in der Strebe zerlegt man

Ql

die am Strebenkopf C wirkenden Kräfte Q -|—sowie Z -f K in Richtung

der Strebe und senkrecht dazu (Fig. 2), dann ist, wenn die Kette parallel der Zugstange liegt :

(q + cos ß + (Z + K) cos (a — ß)

D =

(Q + y-) cos ß + Z cos (a — ß) + K.

Läuft aber die Kette über die Strebe hin, so ist D =

Beispiel : Es soll ein freistehender Uferkran für Q = 3000 kg Nutzlast und L = 3500 mm Ausladung berechnet werden. Es seien H = 4200 mm, h = 1500 mm, ht = 2100 mm, das

Eigengewicht zu G = 0,5 Q =

Die Lagerdrücke sind

Pi = P₂ =

L

1500 kg und a =

3000 . 350 + 1500 . 87,5

= 875 mm angenommen.

QL + Ga _ h, ~

210

= 5625 kg.

*)

*) Die Zahlenwerte in den Beispielen sind mit Hülfe des Rechenschiebers ermittelt, daher nur angenähert.

Die Winkel ergeben sich aus : tg « =

350

_    — 420_ 150 — 1)^95 ) also a — 52° 20'

350

= 42Ö ⁼ 0,833, also ß = 39° 50'

tg ß =

und a — ß — 12° 30'.

Bei Anwendung einer losen Rolle beträgt, ohne Rücksicht auf die Reibungswiderstände

der Kettenzug K = -g-.

Das Gewicht der Strebe werde zu Gi = 500 kg geschätzt. Die Zugstangenkraft ist.

(q + VL

h . sin «

und der Druck in die Strebe

_ (3000 + 250) 350 150 • sin 520 20' ‘

1500 = 7543 kg

cos /9 -|— (Z —|— K) COS (re — ß) —

= (3000 + 250) 0,768 + (7543 + 1500) 0,976 = 11360 kg. Die Säule werde aus Gußeisen hohl mit kreisringförmigem Querschnitt hergestellt. Denkt man sich die Säule bei B fest eingespannt, dann wird das obere Ende durch das Moment

Q L -f Ga auf Biegung beansprucht. Das Höhlungsverhältnis sei jj = kg

Spannung ©b = 250 angenommen. Es wird :

0,5, die Biegungs-

Di — d«

Q L 4* G a — 22 (

30C0 . 350 + 1500 . 87,5 = ^ 0,9375 D³ ©b D = 37 cm und d = 0,5 D = 18,5 cm.

Nach oben und unten läßt man der Materialersparnis und des Aussehens wegen eine Verjüngung auf 0,7 des Durchmessers eintreten, sodaß am Kopf und am Spurlager der äußere Durchmesser Dt = 0,7 • 37 = 25,9 cm c« 260 mm und der innere Durchmesser dj = 0,7 • 18,5 = 13 cm wird.

)©b.

Außer der Biegungsbeanspruchung erfährt nun der untere Teil der Säule noch eine Druckbelastung durch Nutzlast und Eigengewicht, welche sich berechnet aus:

Q + O = f(».²-O,d @a

3000 4- 1500

= 11

kg

qcm •

kg

Auf der Druckseite herrscht also eine Gesamtspannung von 261    , auf der Zugseite ist die

kg

Spannung auf 239 vermindert.

kg

Da die zulässige Druckspannung des Gußeisens etwa 700

kg

qcm

gegenüber einer zu-

lässigen Zugspannung von nur 250 beträgt, so kommt die Vermehrung der Spannung

auf der Druckseite nicht in Betracht.

Eine Seitenkraft der Zugspannung in der Kette und den Zugstangen, welche den oberen Säulenteil zu heben sucht, also die Spannung auf der Zugseite vermehrt, auf der Druckseite vermindert, kann ihrer geringen Größe wegen vernachlässigt werden.

Im Halslager bei B gibt man der Säule einen Durchmesser D₍₎ = 370 + 10 = 380 mm.

Will man ein einfaches Gleitlager ausführen, so wähle man die Höhe des HHszapfens so, daß der Flächendruck zwischen der gußeisernen Säule und dem ebenfalls gußeisernen Halslager kg

höchstens 25 - beträgt. Es wird :

qcm

D₀ h₀ p = Pi

ho -

Pi

5625

Do p — 38 • 25

= 6 cm

Der Spurzapfen wird zunächst durch den Horizontaldruck auf Biegung beansprucht. Wählt man Stahl mit 8b = 1000 ^

und ein Längenverhältnis -j- = 1,5, so ist

■p 1 Tr    1,5 d

P2 “g = 32" d³ 8b oder P₂ . —^

6,5 cm.

Durch den vertikalen Druck Q -]- G von oben her soll zwischen Zapfenstirnfläche und Spur-

kg

lagerplatte ein Flächendruck von höchstens 100 —- zustande kommen.

In Rücksicht auf diesen Flächendruck p muß sein :

d _ 4 f 5625 • 1,5 . 32 _ V 2 . 3,14 • 1000

71

Q + G = -4 d2p 3000 + 1500

= 32

d³0b und

d² n

= und daher d = 7,6 cm.

Es muß also der größere der beiden errechneten Werte mit d ^ 75 mm beibehalten werden.

Um dem ganzen Gestell eine seitliche Versteifung zu gewähren, sind zwei Zugstangen

100

kg

angeordnet. Wählt man Rundeisen, so ist für 500 ^7^ Zugbeanspruchung

d² n    : _.

z = ~2

7543

qcm

und daraus d = 3,1 cm,

welcher Wert zweckmäßig auf 40 mm abgerundet wird.

Da die Stangen ziemlich lange freihängen, nämlich etwa 4,4 m (und in der Projektion auf eine horizontale Ebne 3,5 m), so wäre nachzurechnen, wie weit sich dieselben bei unbelastetem Kran infolge ihres Eigengewichtes durchbiegen. Es beträgt, da das Eigengewicht als gleichmäßig über die ganze Länge verteilt angenommen werden kann, die Durchbiegung f bei einem Eigengewicht von

d² n

3,14

-4- ly =    ■ 0,4* • 44 • 7,5 = 42 kg

42 • 5 . 35Q3

E . J . 384 ~ 2000000 • ^ . 4⁴ .384

P . 5 - I³

= 0,1 cm,

was bequem zulässig erscheint.

Die Bolzen zur Aufnahme der Augen Fig. 3 der Zugstangen berechnet man auf Biegung, wobei man annimmt, daß die Belastung in der Mitte angreift. Nimmt man die Länge zu 40 mm an, so ist Z 4

2" = 32

71

d³ 8b und bei 0b = 600 — d co 5 cm.

qcm

4.

Der äußere Durchmesser der Zugstangenaugen wird genügend groß zu d¹ = 2d = 10 cm angenommen.

Die Strebe ist an beiden Enden beweglich und auf Knickung durch die Kraft D

belastet.

Sicherheit.

Für Schmiedeisen wählt man etwa fünffache, für Gußeisen oder Holz etwa zehnfache

Die Länge der Strebe bis Mitte Säule wird 1 = j/ L² -f- H² = \ 350² -j- 420² = 547 cm, also bis zum Gelenk annähernd 1 = 510 cm. Bei zehnfacher Sicherheit ergibt sich

n'i JE

- -nc

---y

10 D = —l7

10 . 11 360 =

3,14² . J . 1000000

510²

also J = 2955 cm⁴

»1

Wählt man kreuzförmigen Querschnitt nach Fig. 4, so ist das Trägheitsmoment desselben annähernd genug

J . bh³    bd³ , hb³    db³

J = g|⁴⁴ + 12 ~ 12 + 12 ~ T2'

7t    h    |)3

J = 64 4* + 12 (ll3 — 4³) + ïâ — d)

Wählt man nun h — 2,5 d und b = -5- und setzt diese Werte in obige Gleichung ein, so erhält man J = 0,46 d⁴, und da nach oben J — 2955 cm⁴ sein soll,

2955 = 0,46 d⁴

2955 (X) 9 cm

0,46

h zz= 2,5 d ₌ 22,5 cm und b —    — 3 cm

Der Ersparnis und des Aussehens halber verjüngt man die Strebe wieder nach beiden Enden hin auf 0,6 bis 0,7 der für den gefährlichsten Querschnitt in der Mitte berechneten Abmessungen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Endquerschnilt noch groß genug seiu muß,

um die Druckspannung auf weniger als etwa 700

kg

zu beschränken.

qcm

Die Strebe erhält oben und unten angegossene Augen, und die die Strebe haltenden Bolzen sind auf Biegung zu berechnen, wobei man die Maße für die Stützlänge zweckmäßig der Zeichnung entnimmt.

Hatte man für die Strebe ein schmiedeisernes gezogenes Bohr mit D äußerem und d — 135 mm lichtem Durchmesser, also mit 7,5 mm Wandstärke gewählt, so wäre für ein solches Bohr

150 mm

J = ^ (D⁴ - d⁴) = ~ (15⁴ - 13,5⁴)    853 cm⁴

und für eine Länge 1 = 510 cm 7*2 JE

m = 'D 12 —

Die Befestigung des Bohres an der Säule, sowie am Strebenkopf und die Leitrolle für die Kette zeigt Fig. 5—9.*)

Spurlagerplatte. Der gegen den Spurzapfen wirkende Horizontal-schub P2 = 5625 kg sucht das Spurlager zu verschieben, und die Spurlagerplatte muß so stark auf das Mauerwerk aufgepreßt werden, daß der Reibungswiderstand allein den Seiten-

e?icp 8.

3,142 . 853 . 2 000000

11 360 • 26U 100

<*> 5,8 fache Sicherheit.

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Nimmt mau 4 Stück

Befestigungsschrauben, deren Zugkraft mit Ps bezeichnet werden soll, und ist der Beibungskoeffizient zwischen Lagerplatte und Mauerwerk /.i — 0,3, so wird:

(Q + G + 4 Ps) fx - P1 Pi-(Q+GV 5625 - (3000 + 1500) 0,3

4 . 0,3

= 3562 kg,

was nach der Whitworth’schen Schraubentabelle

einem Schraubendurchmesser von D/g" entspricht.

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*) E. Becker, Berlin.

Da ferner die Sohlplatte den Gesamtdruck Q -f- G -j- 4 Ps auf das Mauerwerk überträgt, so muß sie so groß gemacht werden, daß der spezifische Flächendruck ein gewisses Maß nicht überschreitet.

Die höchste zulässige Belastung beträgt:

= 15 bis 30 -^- für Sandsteinquader,

= 12 „ 14    „ für bestes Mauerwerk in Cement,

„ für gewöhnliches Ziegelmauerwerk in Kalkmörtel,

„ für Zementbeton.

kg

Es ergibt sich die Seite c der quadratischen Spurlagerplatte bei 0d = 5 ~— c* @d = Q + G + 4 Pb

3000 + 1500 + 4 . 3562

= 12

cm

V-

= 62 cm.

Die Dicke der Grundplatte wählt man nach Gefühl zu etwa 25 mm, die Dicke der

Rippen zu 20 mm.

Halslagerplatte. Diese muß so groß sein, daß sie den Fundamentschacht überdeckt und auch nicht durch den Zapfendruck Pi verschoben wird. Die Berechnung der Auflagefläclie, sowie der Ankerbolzen geschieht wie bei der Spurlagerplatte, nur ist hier die Platte durch die Zugkraft der Schrauben allein auf das Mauerwerk gepreßt. Die Stärke wird wieder nach Gefühl und auch in Rücksicht auf die Ausführung in Gußeisen gewählt.

Das Fundament ist ein Mauerblock mit quadratischem oder kreisförmigem Querschnitt.

Das Moment QL -f- G a sucht den Mauerklotz um die Kante F (Fig. 1) zu kippen und das Stabilitätsmoment des Mauerwerks, welches, weil die Schrauben der Halslagerplatte bis unter die Schachtsohle reichen, als zusammenhängender Körper betrachtet werden kann, muß mindestens dem Kippmoment das Gleichgewicht halten.

Ist b die Seite des quadratischen Mauerklotzes, s die Seite der Schachtöffnung, hs die Höhe des Schachtes und hf die Höhe des Mauerklotzes, so ist zunächst für den Gleichgewichtszustand (s. Fig. 1)

Gf l =

und wenn b — 2500 mm gewählt wird Gf .

Q (l -

to] CT-

+ G(a

250    /    250\ ,    2501

qr = 3000 (.350 — ~2~) -p 1500 (87,5 — ~2~)

Gf = 4950 kg.

Zur Sicherheit nimmt man das Gewicht 4 bis b'mal so groß, etwa G — 25000 kg. Wählt man noch s — 1000 mm, hs = 2200 mm, das spezifische Gewicht des Mauerwerks y = 1,5 so ist

(25 • 25 • hf — 10 . 10 . 22) 1,5 = 25000 hf co 30 dem — 3000 mm.

Widerstände beim Drehen des Kranes. Beim Drehen des voll-belasteten Kranes treten im Halslager und Fußlager Reibungswiderstände auf, die sich wie folgt bestimmen:

Im H a 1 s 1 a g e r beträgt das Reibungsmoment am Zapfen von Do = 38 cm Durchmesser bei einem Reibungskoeffizienten ,u — 0,16 für Gußeisen auf Gußeisen

Do

38

Mi = Pt . /j, . ~ — 5625 . 0,16 . -g- = 17100 cm kg

seitlich am Spurzapfen, der zu d = 75 mm berechnet wurde, für ^ — 0,1

d    7 5

Ma = P2jW -g- — 5625 • 0,1 • ^

= 2140 cm kg

und auf der Spurplatte für /j, = 0,1

2 d    2    7,6

M₃ = (Q + G) fi y y = (³⁰⁰⁰ + ¹⁵⁰°) 0,! • 3- • f — 1125 cm kg

im ganzen Mi + M2 4- M₃ = 20365 kg cm.

Will mall den Kran mit Hülfe einer Handkette am Lasthaken drehen, so sind demnach

20365

350

58 kg nötig.

Um eine leichtere Beweglichkeit zu erzielen, wird man an Stelle des Gleithalslagers ein Rollenlager anordnen.

Rollenlager. Für den vorliegenden Fall sind Lanfrollenlager oder Wälzrollenlager möglich.

Bei Wälzrollen-lagern sind die Rollen lose in einem Kranz befestigt, und dieser läuft beim Drehen des Kranes mit den Rollen um den Zapfen. Der Kranz ist seinerseits durch Rollen abgestützt. (Fig. 10 u. 11).

Der Lagerdruck Pi fällt entweder auf eine Rolle direkt oder zwischen zwei Rollen.

Der letztere Fall ist der ungünstigere, da, wenn die Rollen um die drehbare Säule angeordnet sind, mindestens sechs Rollen nötig sind und beim Kran mit feststehender Säule zwei Rollen unter einem Winkel von höchstens 600 zu einander stehen.

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Nach Fig. 12 ist der auf eine Rolle fallende Druck Qi =

Pi

'i

Um je eine so belastete Wälzrolle zu drehen, ist ein Moment 2 . Pi 2 cos «

^ fang der Rolle, also auch der Säule, wirkende Kraft

P-2R =

• f oder eine am Um-

Pf

2 • Fi f 2 cos «    2 R ’

im Ganzen zum Drehen der beiden belasteten Wälzrollen endlich ein am Krangestell wirksames Moment

PR₀ =

• R₀

Pi • R₀

2 cos « • 2 R

cos u • R

• f nötig.

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Bei Laufrollcnlagcrn tritt außer der rollenden aucli noch die Zapfen-reibung- auf, und es ist das zum Drehen nötige Moment

P- R„ =

cos a

P' +

wenn [x der Koeffizient der gleitenden Reibung am Laufrollenzapfen mit dem Halbmesser r ist.

Man ordnet meist 6 bis 8 Rollen an und berechnet den Zapfen nach der empirischen Formel

d = 0,056 t/Po

wenn P₀ der größte überhaupt auf die Rolle fallende Druck ist.

Der Halbmesser der Rolle wird etwa R = 2 d, und die Höhe der Rolle so gewählt, daß auf jeden cm Höhe ein Druck von 600 bis 800 kg kommt.

Beispiel : Für den vorhin berechneten Kran ist ein Laufrollenlager zu berechnen Es seien 6 Köllen angeordnet. Es war R₀ = 190 mm und es ist « = 30°. Der Zapfendurchmesser wird d — 0,056 V/Pi = 0,056 V5625 — 4,2 cm. Der Rollenhalbmesser R — 2d =2 • 4,2 ec 8,5 cm

5625

und die Höhe der Rollen, wenn man für jeden cm Höhe 800 kg Druck zuläßt, h =. -gQQ- — 7,0 cm,

Der Beitrag des Rollenlagers zu dem der Drehung des Kranes widerstehenden Moment beträgt

Pi

ö625    19

PRo =

2 cos a

2    • g£ (°’°⁵ + ⁰⁾¹ • ²’1} = 1885 cm k^’

sodaß sich das gesamte Drehmoment auf M2 + M3 -j- 1885 = 5150 cm kg verringert.

Dies Moment ist so klein, daß man den Kran direkt an der Lastkette oder an einer am Haken befestigten Handkette drehen kann. Bei Kranen für größere Lasten wird trotz des Rollenlagers das zum Drehen nötige Moment so groß, daß man eine besondere Drehvorrichtung mit Zahnräder- oder Schneckenübersetzung anordnen muß; das Übersetzungsverhältnis ergibt sich für Handantrieb, wenn Mr das zum Drehen nötige Moment, Ma das von höchstens 2 Arbeitern mit je 15 kg Druck an etwa 400 mm langer Kurbel geleistete Arbeitsmoment und r\ den Wirkungsgrad der Drehvorrichtung bedeutet, zu

Me

f — Ma • , '

Ein Beispiel zur Berechnung einer solchen Drehvorrichtung ist bei dem Fairbairnkran (siehe weiter hinten) gegeben.

Zur Berechnung der Winden der Krane hat man sich zu vergegenwärtigen, daß durch die Reibung der Kette auf den Rollen die wahre Zugkraft vor der Winde größer als die Last bei direktem Aufzug, und größer als die halbe Last ist, wenn eine lose Rolle angewandt ist. So ist für Fig. 21 die Zugkraft vor der Winde mit K₀ = 1,04³ • -3- einzuführen, weil etwa 4% der je-

A

weiligen Zugkraft durch die Reibung einer Rolle aufgezehrt werden.

Drehkrane mit feststehender Säule. Häufiger als die vorige Anordnung, deren Nachteil das schwer zugängliche Spurlager im Fundament ist, findet man die freistehenden Krane um eine fest montierte Säule drehbar. Die Säule steckt mit ihrem Fuß fest in einer auf das Mauerwerk geschraubten oder belasteten Platte, der Dreh- und Spurzapfen ist oben auf der Säule befestigt und über diesen greift ein Querstück, an welchem die Schilde zur Verbindung mit der Strebe, sowie zur Aufnahme der Winde befestigt sind. Am Querstück befinden sich die Zapfen für die Zugstangen, die Schilde tragen unten einen frei um die Säule passenden Ring, in dem zwei oder mehrere Rollen angebracht sind und gegen den zugleich die Strebe lastet. (Fig. 13—19.)

Einen solchen Kran für 6000 kg Höchstlast von Schmidt, Kranz u. Cie. in Nordhausen gibt Tafel 1 vollständig wieder.

Die Berechnung der Säule, Strebe und Zugstange ist genau wie beim vorigen Kran auszuführen.

Nur sind jetzt die Fundamentplatte und die Ankerschrauben zu dieser

zu bestimmen.

Die Nabe erhält die Wandstärke S nach

ofi.C|. 20,

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kV

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QL + Ga = ?Al2@b

6

(siehe Fig. 20 u. 21.)

Meist bildet man die Fundamentplatte als sechsarmigen Stern aus. Zur Berechnung der Ankerschrauben kann man sieli vorstellen, daß der ganze Kran mit Säule um die Kante xx (Fig. 21) kippen will. Nimmt man an, daß jede der Schrauben gleich angezogen ist, so kommt, wenn man die Platte als starren Körper betrachtet, in den außenliegenden Schrauben ' X die volle, in den beiden mittleren die halbe Zugbeanspruchung zustande. Behält man die früheren Bezeichnungen bei, bezeichnet das Gewicht der Säule und Platte zusammen mit Ga und die Zug-

Sdcp 21.

kraft der Ankerschrauben mit Ps, so ist

Q (L — b) -f G (a — b) = G* b + 2~s b -f 2 Ps 2 b

ii

v __ Q(L-b) + G(a — b)-Gab

r c -

Jeder Arm wird durch den Schraubenzug Ps auf Biegung beansprucht, Der gefährliche Querschnitt liegt an der Nabe, das Biegemoment ist

M = P,

Für I förmigen Querschnitt der Arme nimmt man am einfachsten die Abmessungen an und rechnet nach, ob die Biegespannung nicht größer als

wird.

@b = 300

qcm

Beispiel : Für einen Drehkran für Q = 4000 kg mit L = 4000 mm Ausladung, dessen Eigengewicht zu G — 2000 kg am Hebelarm a = 1000 mm angenommen Averde, wird

der Säulendurchmesser unten (siehe Beispiel 1) hei einem Höhlungsverhältnis ^ ₌ 0,8

3

4    f (Q Ł + G a) 32 __

1 n • 0,59 • 0b

Die Zapfenlänge wählt man h = D — 53 cm.

Bildet man die Platte als sechsarmigen Stern mit 2500 mm Schraubenkreisdurchmesser aus, so ist nach Fig. 12 b — 125 • sin 60° -- 125 • 0,866 = 110 cm.

Gewicht der Säule und Platte zu 1000 kg an, so ist

■p Q(L — b) + G(a — b) — G₂h _ 4000 (400 -110) + 2000 (100 — 110) - 1000 • 110

(4000 • 400 + 2000 • 100) • 32 3,14 • 0,59 • 200

— 53 cm.

Nimmt man das

5 • 110

Ps = 2320 kg

was einem Gewimledurchmesser von D/₂" englisch entspricht. Die Nabenwandstärke wird für 0b =3 300 kg/qcm.

(QL + Ga) 6_ (4000 • 400 + 2000 • 100) 6 2 h²

~~ 6,42 ~ 6,5 cm

*■ -b

2 ¹ 53« • 300

also das Biegemoment für einen Arm

p₃ (b - cf —    = 2320 ( 110 - 6,5 -    ~ 179 000 cm kg

Wählt man nach Fig. 22 die Armhöhe zn li 30 cm, die Breite = 30 cm, die Wandstärken zu 2,5 cm, so ist das Widerstandsmoment

>2

-tr-

B“

___

bh² — hi hi ² —

4 h h hi hi (li — hi)2 bh² — hi li, ²

= 762 cm 3

und es wird

179 000 = 762 @b

kg

qcm

0b = 235

sodaß man die Abmessungen wohl beibehalten kann.

Der Mauerklotz berechnet sich wie in Beisp. 1, nur ist es diesmal ein voller Körper.

Fairbairnkrane.

Bei diesen werden Ausleger und Zugstange oder sogar Ausleger, Zugstange und Säule durch ein einziges, in Blech oder Gitterfachwerk aus-geführtes Stück ersetzt.

Auch hier kann sieli der Blechträger über eine feststehende Säule stülpen, oder das ganze Gestell dreht sich in einem Hals- und einem Spurlager im Schacht des Fundamentes. Die Mittellinie besitzt die Krümmung einer Parabel oder eines Kreisbogen oder eines stumpfen Winkels mit abgerundetem Scheitel. Ein Beispiel zu letzterer Form bietet der nebenstehende Fairbairn-sehachtkran¹) (Fig. 23 bis 28). Wird ein Gitterträger angewandt, so sind die Spannungen in den einzelnen Stücken graphisch, oder nach der Ritterschen Methode zu berechnen.

Hier sollen nur die hohlen Blechträger mit rechteckigem Querschnitt, und auch diese nur für kleinere Lasten, Berücksichtigung finden. Für

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diese wählt man die Höhe des Querschnitts zu Vo bis y₈ der Ausladung, das Eigengewicht beträgt etwa G =

ooijC

bis

und der Angriffspunkt des Eigen-

gewichtes liegt ungefähr in der Entfernung a =

hi io

bis — von der vertikalen b

Schwenkachse. Die Blechdicke betrage 8 bis höchstens 12 mm.

Das Widerstandsmoment für den in Fig. 29 gezeichneten Querschnitt ergibt sich, wenn man mit bi das Maß b—2 <) bezeichnet und wenn man die Winkeleisen, aber auch die Nietung vernachlässigt, was allerdings nur annähernd gelten kann:

b h³ — bi hi ³

Die äußeren Beanspruchungen ergeben sich, wie folgt: Für den Querschnitt am Halslager beträgt das äußere Biegemoment

eFicj". 2C).

-,

Ff

Mb = QL -(- G a

und es ist ferner eine Druckbeanspruchung- von oben her durch die Last Q und das Eigengewicht Gl des oberen Blechträgers vorhanden.

Für einen beliebigen Querschnitt (siehe Fig. 30), in der Entfernung Li vom Auslegerkopf gilt, wenn Gi das Gewicht des überstehen den Trägerstückes und ai der Abstand des Schwerpunktes des letzteren von der Schnittstelle ist, für das Biegemoment der Wert:

Gi ai + QLi = W @b

und der Querschnitt hat außerdem die Druckbelastung (Q -f G ) cos « zu tragen.

Zunächst berechnet man den Querschnitt am Halslager und zwar, um schwierige Rechnungen zu vermeiden, so, daß man die Höhe h und die Blechdicke d annimmt und die für eine normale Spannung im Querschnitt erforderliche Breite bestimmt.

Die Biege- und Druckspannungen sollen für gutes Flußeisen

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zusammen bis etwa 750

kg

qcm ’

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kg

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höchstens 1000 —— betragen, qcm

Die Druckspannungen treten gewöhnlich gegen die viel größeren Biegespannungen zurück.

Bei den Blechschachtkranen ist der Halszapfen durch ein Gußstück gebildet, welches sich direkt an den Querschnitt anschließt, wie Fig. 32 zeigt, bei den Kranen mit fester Säule werden die Laufrollen in einem unten in den Blechträger geschobenen Rahmen angeordnet. (Fig. 38 und 39.*)

Am freien Ende wird die Stärke des Kranträgers halb so groß als am gefährlichen Querschnitt. Die Blechstärke bleibt durchweg unverändert. Man gibt der Seitenansicht eine möglichst gefällige Form und rechnet dann, indem man die Maße aus der Zeichnung entnimmt, für eine Reihe von Querschnitten nach, ob die zulässige Inanspruchnahme auf die Flächeneinheit gewahrt bleibt.

Die Stöße der Bleche sind zu verlaschen und an allen Stellen, wo Einzelkräfte die Stege oder Gurtungen belasten, sind Versteifungen aus "p oder Winkeleisen nötig, die sich, wenn der Innenraum noch zugänglich ist, als viereckige Rahmen dem Kastenquerschnitt innen anschmiegen.

In den Figuren 31 und 37 ist die Befestigung des Spurzapfens angedeutet.

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*) Skizzen von A. Riedler.

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Beispiel : Der in Figur 31 bis 36 dargestellte Kran für Q — 7500 kg Nutzlast und L — 5000 mm Ausladung erhalte eine Höhe des Querschnittes von h — 800 mm und eine Blechdicke von d = 10 mm. Das Eigengewicht sei zu G — 3500 kg und der Schwerpunktsabstand zu a = 1000 mm von der Drehachse angenommen. Die Biegespannung kg:

• betrage ©b = 600    .

\    bh³ — bi hi ³

I 3s gilt Q L -f- Ga = ——• @b

7500 • 500 + 3500 . 100 =

b . SO³ — (b - 2) 78³

6 • 80

• 600

EordbaAn.,

125

39‘

Vs.

Y//-

und daraus 1) = 62,5 cm <*> 650 mm, die für denselben Querschnitt gültige Druckspannung ist unter Vernachlässigung der Winkeleisen:

©d =

Q + G = 2 d (b + hj) ©d 7500 + 3500 - 2 • 1 (65 + 78)

kg

= 38,5 —:

qcm

kg

sodaß die zulässige Spannung von 600 ~₁,

da b aufgerundet wurde, fast gar nicht überschritten wird.

10Î2B-

h.-5'O

— 1856

SüdbaJm.

Für eine Eeihe weiterer Querschnitte wie z. B. Fig. 33, entnimmt man, wie oben gesagt, die Abmessungen und die Hebelarme, sowie den Winkel cc nach der Fig. 30 aus der Zeichnung und berechnet die Spannung.

In Fig. 31 und 32 ist das Rollenlager und die Drehvorrichtung angegeben. Es sind 8 in einem durch Rollen gestützten Kranz untergebrachte Wälzrollen angeordnet.

Das die Rollenbahn bildende Gußstück erhalte Do = 1360 mm äußeren Durchmesser. Die Lagerreaktion beträgt,

Zizmami, Krane I.

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B-l

L—

1a

-*k-

S-78

--13.06---

ïc

wenn der untere Schaft h = 2500 nun lang wird : QL + Ga

7500 • 500 + 3500 ■ 100

250

= IG400 kg

sodaß der Rollendurchmesser wird

2R = 0,056 / 16 400 = 29 cm

nötige Moment

Drehvorrichtung.

Nach der früher gegebenen Formel ist das zum Drehen des Kranes im Rollenlager

,, Pl Po

Ml    MS⁻? • R •

16 400

cos 22°30'

. 68 .0,05 = 2080 kg cm.

kg

Der Spurzapfen ergibt sich, wenn er aus Stahl mit 1000 —- Biegungsspannung und dem Längenverhältnis -j-    1,5 gewählt wird, zu

16400 •

1,5 d

d³ • ©b

d r-r 11,1 CO

und die Reibungsmomente am Spurzapfen sind bei u — 0,1 seitlich M2 = 16400 • u . r.

cm *)

2

16400 . 0,1 - 5,75 — 9450 cm kg, auf der Spurplatte M₃ — (Q -f- G) /x r — 11000 - 0,1 -2

-g- • 5,75 = 4210 cm kg, sodaß ein Gesamtreibungsmoment von 15740 cm kg zustande kommt.

Es sollen zwei Arbeiter mit je 12 kg an 400 mm langer Kurbel das Drehen bewerkstelligen.

Beträgt der Wirkungsgrad rj = 0,8, so ergibt sich ein Gesamtübersetzungsverhältnis von

15740

= 20,4

v ~ 2 .12 • 40 .0,8

Auf die Lagerplatte schraubt man einen aus 4 bis 6 Stücken zusammengesetzten Zahnkranz.

Wählt man den Halbmesser zu Rj = 1300 mm, so ist der Zahndruck P — und die Teilung wird

15 740

130

121 kg

tj —

2,74 y 4 = 2,74 y[ f

2,13 cm

Tn Rücksicht auf die Ausführung wählt man ti = 1 n und es ergibt sich eine Zähnezahl

2 Rj 7i

ti

2 . 130 • 3,14 1 • 3,14

= 260

Gibt man dem eingreifenden Rad 25 Zähne, also

25 ^ 1 7T

- — 12,5 cm,

so beträgt die erste Übersetzung 10,5 und für das Kegelräderpaar ergibt sieb eine Übersetzung von co 2 ; gibt man dem kleineren Rad 26, dem größeren 52 Zähne, so wird die Teilung

i'i =

t₂ = 4,73

. ©b

c-P

— 4,73

\lÄ_

Y 26 • 2 • 250

. 12 • 40

= 2,0 co 0,7 ti

also der Halbmesser des kleinen Rades

26 . 0,7 71

9,1 cm

und derjenige des größeren Rades

52 ■ 0,7 n

— 18,2 cm.

R₂ —

Magazin- oder Wandkrane. Die Säule dieser Krane ist oben und unten gelagert, die Strebe ist wieder durch Zugstangen gehalten, welche für kleine Lasten meist unterhalb des Rollenkopfes angreifen.

2 71

*) Der dann bei voller Belastung entstehende Flächendruck von 104

kg

eben noch zulässig.

qcm

erscheint

¹

Riedler, Skizzen.

Die Bestimmung der Spannungen in den Hauptteilen geschieht graphisch oder mit Hülfe von Momentengleichungen. Für letztere entnimmt man die Hebelarme am einfachsten aus der Zeichnung.

Säule. Zur Berechnung der ''Cfi) Säule ergehen sich die Lager-, /Y ' reaktionen nach Fig. 40 zu QL + Ga

Hi

P. =

<---

K,

•l

X, \

A\

X A<-

—y---‘0- * W

Die gefährlichen Querschnitte liegen dann hei A und B und die Biegemomente sind Pi hi ! bezw. Pi h₂.

Der untere Teil der Säule ist außerdem durch Q + G auf Druëk beansprucht und es darf die aus Biegungs- und Druckbelastung resultierende Spannuug das für die jeweiligen Materialien zulässige Maß nicht überschreiten.

Zugstangen. Man denke sich Kette und Zugstangen durchschnitten und, um eine Drehung der rechten Seite um Punkt A

Säa. Ą.O-

zu vermeiden, die Kräfte K und Z angebracht. Das Eigengewicht der Zugstangen, Strebe, Rollen, Kette und Haken sei mit Gi am Hebelarm b eingeführt. Dann ist für den Gleichgewichtszustand:

QL + Gib = Zc + QL + Gi b — E

Strebe. Von A bis C herrscht in der Strebe eine Knickspannung. Denkt man sich diesmal Strebe und Kette durchschnitten, so gilt für B als Drehpunkt:

t"¹ Q

-f Ke = Dg Gi b -j- K e

Das obere Ende der Strebe ist außerdem auf Biegung beansprucht und im Querschnitt bei C ist ein Biegemoment Q 1    xt

vorhanden. Die Fig. 41, 42 und 43 geben    jt

drei Wandkrane nach den „Skizzen von A. Riedler“ wieder.

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1:60

Fahrbare Drehkrane. Die Drehkrane werden, um ein rechteckiges Feld von der Breite gleich der doppelten Ausladung bestreichen zu können, auf Wagen montiert. Dabei laufen die in Bahnhöfen und Hafenanlagen zum Verladen von Stückgütern angewandten auf den Bahngeleisen, diejenigen für lange Montier Werkstätten der Raumersparnis halber auf einer Bodenschiene und zwei genügend im Gebäude versteiften Deckenbalken (Velocipedkrane).

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Eisenbahnkralle. Um bei der kleinen Unterstützungs-fläche ein Kippen des Kranes zu vermeiden, ist ein verschiebbares Gegengewicht anzuordnen, dessen Stellung den wechselnden Lastmomenten angepaßt werden kann, und welches beim Transport ganz auf den Wagen zurückgeschoben wird. Fig. 44 zeigt einen solchen Kran (Riedler, Skizzen). Für in Züge einzustellende Krane müssen Zugstangen und Strebe mit bequem lösbaren Bolzen verbunden werden, um sie beide rasch niederlegen zu können. Bei Benutzung sind die Radaclisen gegen das Wagengestell durch eingeschobene Klötze abzustützen.

Zur Erhöhung der Standsicherheit können Schienenzangen (Fig. 45) dienen, jedoch nur an solchen Stellen des Geleises, wo die Schienen eigens dazu auf besonderem Fundament verankert sind.

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keit der Bedienungsmannschaft unabhängiger und vor Ungliicks-fällen durch Umkippen sicherer zu sein, ist es zweckmäßig, das Gegengewicht verstellbar anzuordnen. -Jambille¹) läßt das eine Ende der Lastkette, wie in Fig. 46 angedeutet, auf das Gegengewicht einwirken, das andere Trum der Lastkette geht, wie gewöhnlich, auf die Windentrommel. Je größer die angehängte Last ist, desto weiter nach außen wird das Gegengewicht auf einer gekrümmten Bahn gezogen. Die Bahnkurve für das Gegengewicht ist so gewählt, daß für jede Last die algebraische Summe der Kippmomente der Last und des Gegengewichtes gleich Null wird. Genau genug krümmt man die Bahn nach einem Kreisbogen mit dem Halbmesser 2 L (L = Ausladung), dessen Mittelpunkt in der vertikalen Dreli-axe liegt.

Eine andere Lösung zeigen Fig. 47—53 auf Seite 22. Die Zugstangen greifen am kurzen Arm eines sich um den Säulenkopf drehenden Winkelhebels, an, dessen langer Arm das Gegengewicht auf gekrümmter Bahn verschiebt.

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Velociped-krane. Einen solchen von Ramsbot-tom²) eingeführten Kran für Betrieb durch ständig laufende Seile zeigt Fig. 54 und 55.

Die Vorgelegewelle für die Kran winde und das Fahr werk ist in der Kransäule gelagert und wird durch einen wagrechten Seillauf ständig angetrieben, der durch zwei seitlich neben der Kopf-1 rolle A eingeschaltete Leitrollen D und Di die Rolle A annähernd auf ihrem halben Umfang umspannt. Lastwinde und Fahrwerk sind mit Schneckentriebwerk versehen

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55.

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und werden durch Wendegetriebe mit glatten Reibungskegeln vor- oder rückwärts von der senkrechten Antriebsspindel in Tätigkeit gesetzt. Einen Velociped-kran mit elektrischem Antrieb durch einen Gleichstrommotor mit Wendegetrieben für Lastheben und -Senken und -Fahren gibt Fig. 56, 57 und 58 auf Seite 24 und 25. Die Fig. 59, 60, 61 auf Seite 27 zeigen das Wendegetriebe von Gebr. Schölten, Duisburg, veröffentlicht von Eberle in der Z. d. V. D. J. 1898 S. 4.

Krane mit rer Sin derlieh er Ausladung.

(xiejjereikrane. Die Veränderung der Ausladung wird erzielt, indem man die Last an einem Wagen mit vier Rädern, der Laufkatze, auf hängt, welche auf dem horizontalen Ausleger hin- und herläuft. Die Lastkette ist am Ende dieses Auslegers befestigt und läuft über zwei in der Katze feststehende Führungsrollen und eine oder mehrere lose Rollen unter dieser hinweg nach der Winde.

Die Laufkatze wird durch Ketten oder Zahnstange auf die gewünschte Ausladung eingestellt. Das Geleise für die Lastwagen ist durch flache Schienen auf dem horizontalen Ausleger gebildet. Ausleger, Säule und Strebe werden für kleine und mittlere Lasten aus zwei Stück "j oder Doppel ” Eisen für große Lasten aus genieteten Blechträgern gebildet.

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62.

(xiefsereikran mit unterstützter Fahrbahn.

Um ein möglichst geringes Profil für die Fahrbahn zu erhalten, unterstützt man diese so, daß die größten Biegemomente an der Stützstelle auf beiden Seiten gleich sind (Fig. 62). Bezeichnet Qt das Gesamtgewicht von höchster Last, Laufkatze, loser Rolle, Kette und Haken, so ist Qi x das Biegemoment an der Stützstelle, wenn die Last in der äußersten

, wenn sie in der Mitte zwischen Säule

Stellung sich befindet und Qi --xj

und Stützpunkt steht. Setzt man beide Momente gleich, so wird

L — x

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—— oder x — —.

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Häufig wird die Fahrbahn aber weiter rückwärts gestützt. Die Fahrbahn muß dann stärker werden, da Q • x größer wird, aber der Kaum unter derselben ist freier.

Q.    = W. ©fa

Nach dem im Unterstützungspunkt herrschenden größten Biegemoment ist die Fahrbahn zu berechnen aus Qi x =

Steht die Laufkatze am äußersten Ende, so wird die Strecke L — x

der Fahrbahn auf Zug beansprucht durch die Kraft Z = N tg a = j*~:- tg «

Die Strebe zur Unterstützung der Fahrbahn wird durch eine Kraft N

auf Zerknicken beansprucht. Die Kraft N findet sich, wenn man sich

sin a

die Fahrbahn um Punkt A drehbar denkt, aus der Momentengleichung für diesen Punkt :

QL = N (L - x)

QL

L - x’

und dei* Winkel « aus H — h, — h

t g« =

Die Strebe besteht wieder aus zwei Profileisen und jedes derselben ist zu berechnen nach

P- 7T² JE

m D =__

l²

Dabei setzt man m = 5 bis 10 und beobachtet, daß für J das kleinste

Trägheitsmoment des betreffenden Querschnittes gesetzt werden muß.

Die Säule wird durch den horizontalen Zapfendruck auf Biegung beansprucht, und es ist wieder

Q L -j- Gr a

Pi =

also sind die Biegemomente für die gefährlichen Querschnitte Pi hi bezw. Pi b .

Die Trägheits- und Widerstandsmomente für die Profileisen werden am einfachsten und genausten den Tabellen entnommen. Der bequemen Verbindung der einzelnen Stücke wegen wählt man bei allen kleineren Ausführungen für Säule, Strebe und Fahrbahn ein und dasselbe Profil.

I” Eisen werden an der Zusammenfügungsstelle mit genügend großen Knotenblechen und Winkeln, Doppel “ Träger mit Winkeln so verbunden, daß immer Stege und Gurtungen nebeneinander feststehen. Die iVizahl der jeweils erforderlichen Niete wird aus den in dem betreffenden Knotenpunkt herrschenden Kräften bestimmt, nachdem der Nietdurchmesser der Blechstärke entsprechend angenommen wurde. Zapfen, Spurlagerplatte und Anker der lezteren berechnet man, wie bei Beispiel 1 angegeben, für den Zapfendruck Pi.

Das Gußstück für die Verbindung des oberen und unteren Zapfens mit dem |“ Eisen der Säule geben Fig. 4 und 5, Tafel 2. Das Gußstück zur Aufnahme des äußeren Lastkettenendes, welches die halbe Last aufzunehmen liât,

^cfunUt A B.

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cFic^. 61.

wenn eine lose Rolle unter der Katze angeordnet ist, und in dem außerdem die Achse der vorderen Führungsrolle für die Kette zur Fortbewegung der Laufkatze gelagert ist, zeigt Tafel 2, Fig. 6.

Tafel 2, Fig. 1 und 2 zeigt das Gerüst für einen Gießereidrehkran für eine Höchstlast von 2000 kg der Duisburger Maschinenfabrik J. Jaeger. Die Fahrbahn ist hinten gestützt und vorne noch durch eine Zugstange gehalten. Bei dieser Konstruktion kann die Säule, da keine großen Biegemomente mehr auf sie wirken, mit verhältnismäßig geringem Querschnitt (es ist dort nur e i n |“ Eisen 160 x 65 vorhanden) ausgeführt werden.

Tafel 2, Fig. 3 zeigt einen freistehenden Gießereidrehkran der Duisburger Maschinenfabrik J. Jaeger für eine Höchstlast von 3000 kg.

Das Gerüst dreht sich um eine feststehende Säule. Um Platz unter der

Fahrbahn zu gewinnen, ist die Strebe geknickt und selbst wieder verstrebt ausgeführt.

Die Laufkatze dieser Gießereikrane ist ein Wagen mit 4 Rädern. Auf den Radachsen selbst, oder besser noch unterhalb derselben auf besonderen

durch den Wagenrahmen gehaltenen Achsen, befinden sich die Kettenrollen zur Führung der Lastkette.

Die Gesamtlast Qi verteilt sich auf die vier Laufräder, sodaß man den Durchmesser der Laufradzapfen findet aus:

71    ,    _

= TTT d³ @b

Qi 1

32

4 2

worin man die Zapfenlänge wieder 1 = 1,5 d annimmt.

Der Raddurchmesser wird 5 bis 7 mal so groß als der Zapfendurchmesser gewählt. Wie aus der Gleichung für die zum Verfahren der Katze nötige Kraft hervorgeht, wäre es vorteilhaft, den Laufraddurchmesser möglichst groß zu nehmen. Der vorhandene Raum und besonders auch die Kosten setzen hier eine gewisse Grenze.

Der Halbmesser der losen und der Führungsrolle wird etwa 10 wobei ô die Ketteneisenstärke.

Widerstand beim ho rizontalenVer schieben d e r L a s t. Bei Fortbewegung der Katze samt daran hängender Last ist nun einmal die rollende und die Zapfenreibung, dann aber auch der beim Abwickeln der Ketten auf den zwei festen und der losen Rolle entstehende Reibungswiderstand zu überwinden. Es sei P die zum Fortziehen der Katze nötige Kraft, R der Halbmesser der Laufräder, r der Halbmesser der Laufradzapfen, u der Koeffizient der gleitenden Reibung, f der Koeffizient der rollenden Reibung, so ist zur Überwindung der Radreibung allein ein Moment

P R = Qi f + Qi ^ r, also ein horizontaler Zug am Rahmen p — Q¹ (f ~F >Uv)

nötig.

Die ferner noch zu überwindende Differenz der Kettenspannungen ergibt sich wie folgt: Beim Bewegen einer auf Zug belasteten Kette über eine Führungsrolle ist erfahrungsmäßig eine Zugkraft nötig, welche um etwa 4 Prozent größer ist, als die zu bewegende Last, weil Kettensteifigkeit,

_^ sowie Umfangs- und Zapfenreibung an der Rolle

<--

■}

0-

Sh (3. 63.

^hemmend auftreten.

i )    Es sei nacli Fig. 63 eine Bewegung der Katze

—^    nach links hin eingeleitet, dann wird bei in der

selben Höhe schwebender Last von links nach rechts hin von einem Trum zum andern die Kette eine um jedesmal 4 Prozent erhöhte Spannung erfahren.

Denkt man sich die beiden Kettenenden, welche die lose Rolle tragen, durchschnitten, so wären zwei Kräfte K2 und K3 zum Halten der Last Q anzu-

bringen. Da aber Q = Ka + K,

K₃: K₂ = 1,04 : 1, so ist K3 = 1,04 K2 Q = Ka + 1,04 Ka

2,04

und K₃ =

2,04

Analog wird:

Ka : Ki = 1,04 : 1

K,=

1,04

= 0,47 Q

2,04 . 1,04

K₄ : K₃ = 1,04 : 1

. 1,04 = 0,53 Q

und also die Differenz der Kettenspannungen

K₄ — Ki = 0,56 Q — 0,47 Q = 0,06 Q Bemerkung: Diese Differenz der Kettenspannungen kann beim Last-lieben unter Umständen eine unbeabsichtigte Verschiebung der Katze hervorbringen. Deswegen ist an dem Gießereikran auf Tafel 3 zur Festhaltung der Katze in ihrer augenblicklichen Stellung eine Fallklinke angeordnet, welche erst gehoben werden muß, wenn die Ausladung geändert werden soll. Diese Tafel 3 zeigt einen Gießereidrehkran von Zobel, Neubert & Co. in Schmalkalden mit feststehender Säule. Auf stoßfreies Anheben der Last ist hier besonders

K₄ = 1,01 K₃ =

Wert gelegt.

Insgesamt ist also zur Bewegung der Katze auf horizontaler Fahrbahn eine Zugkraft nötig :

I (f ł » r) + 0,06 Q

P =

Der Mechanismus zur Fortbewegung der Laufkatze ist seltener ein auf der Laufradachse sitzendes, durch Handkettenrad bewegtes Zahnrad, welches in eine auf der Fahrbahn liegende Zahnstange eingreift.

Zumeist wird die Katze durch eine Kette gezogen, die von der Katze nach dem vorderen Ende des Auslegers, daselbst über eine Führungsrolle und zurück über eine Kettennuß nach der Katze geleitet wird. Die Zugkette muß dann eine kalibrierte Gliederkette oder eine Galle’sclie Gelenkkette sein. Liegen die Führungsrollen für die Lastkette auf den Laufradachsen selbst, so sind zwei Stück Zugketten, je eine seitlich der Führungsrolle, anzuordnen. Um ungleiche Spannungen der Ketten und excentrischen Zug zu vermeiden, greifen die Ketten-

enden dann an einem am Wagengestell nach Art des Ortscheites der gewöhnlichen Wagen angehängten gleicharmigen Hehel an. Aus der Zugkraft P und dem Halbmesser der Kettennuß ergibt sich dann das Lastmoment für die Bewegungsvorrichtung.

Wird eine gewöhnliche Gliederkette angewendet, so ist für die englische Kette die Baulänge 1 =

2,6 (% für die deutsche 1 = 3,5 Ö, die lichte Weite für beide Ausführungen b = 1,5 (), wenn d die /

Ketteneisenstärke.    / ✓

Der Kettennußhalbmesser für \( eine Gliederkette ist, wenn die An- -1(—( zahl der Zähne Z beträgt (Fig. 64)    \\

6j\.

y///.

- T4-

1    , /90°\ d. /90<V

r=2

/7b

V//.

Für eine Galle’sche Kette von Z Zähnen is der Halbmesser:

Wf .

2 sin

i iauui

l~z~7

(siehe Fig. 64a.)

Beispiel : Berechnung des in Fig. 62 skizzierten Gießereikranes mit unterstützter Fahr-' bahn für Q 5000 kg Höchstlast, L — 5000 mm Ausladung und 4000 mm Abstand der Fahrhahnoherkante vom Fußboden. Die Lastkette sei eine kalibrierte englische Gliederkette, welche über eine Kettennuß mit 6 Zähnen gewunden wird; die Katzenverschiebung erfolge durch eine Galle’sche Gelenkkette von Zobel, Neuhert & Co., Schmalkalden. Für das Gestell werde “j Eisen benutzt.

Das Eisengewicht sei G — 3000 kg und der Schwerpunkt sei in der Entfernung a 1500 mm von der Drehachse angenommen.

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_ v.____

/■<*

“\~r “

P‘ =-i-H

Lagerreaktionen:

Q L + Ga _ 5000 • 500 + 3000 ■ 150

475

- - 6200 kg

Säule. Das größte Biegemoment ist

Pt h₂ =r 6200 • 75 = 465 000 kgem

Da zwei Stück j Eisen nebeneinander liegen, so ist für ©b = 500

465000 = 2 W • ©b = 2 W • 500 _ 465 000

w ~ 2TOÖÖ

= 465 cm ³

kg

qcm

wofür Profil Nr. 30 mit W •= 538 cm⁴ *) passend erscheint.

Der untere Teil der Säule ist auf Druck durch Q -f- G beansprucht. Der Querschnitt ist 2 • 58.8 — 117 qcm, so daß die Spannung auf der Druckseite 8000

117

um ©d

-- 68

kg

5000 + 3000 -- 8000 kg

erhöht wird, was noch zulässig erscheint.

Fahrbahn. Für den gefährlichen Querschnitt an der Unterstützungsstelle gilt, wenn das Gewicht von Laufkatze, Haken, Rollen und Kette zu 500 kg geschätzt wird :

Qt • x = 2 W ©b

qcm

500

5900 • -y

= 550 cm³

2 •    500

sodaß auch hier Profil Nr. 30 mit W = 538 cm ³ eben noch ausreichen mag.

Als Geleise für die Räder der Laufkatze mögen versenkt aufgenietete Flacheisen vom Querschnitt 25 X 50 mm dienen.

Strebe. Die Länge der Strebe ist

tg « —

1 = 1^400² + 350² <® 530 cm H - H, - h₃

475 — 75 — 50

500' — 100

= 0,875

Der Druck in der Strebe wird

« = 410 IQ'

sin «

Q. L

5500 • 500

= 10 450 kg

(L — x)sin« (500 — 100) sin 41° 10'

Für fünffache Sicherheit ist

cFicj«. 65.

D 7i² J E

m J - Ï2 ;

also

5 • 10450 • 280900 3,14² - 2 000 000

365 cm »

to

71² E * 2

sodaß Profil Nr. 26 mit dem kleinsten Trägheitsmoment J = 365 ; cm⁴ genügen würde. Man wählt für Säule, Fahrbahn und Strebe

Jflll

durchweg Profil 30.

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IS

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M]

Qi • 1,5 • 32 4-2 - 3,14 • 500 Der Laufraddurchmesser wird D = 6 d = 300 mm. Die Kraft zum Verschieben der Katze ist :

4,55 eo 5 cm

cFicj* 66'

P = ^(f + (U r) + 0,06 Q —(0,05 + 0,1.2,5)

+ 0,06 • 5000 c« 400 kg Nach den Tabellen der „Hütte“ würde eine Zobel’sche Treibkette mit 1 = 40 mm Baulänge und 2 Stück 4 mm dicken und 30 mm hohen Platten bei 20 mm Bolzendicke passend sein.

*) Siehe die Profileisentabellen „Hütte“ u. s. w

Läßt man z

10 Zähne des treibenden Kettenrades zu, so ist

n .    /180°v — 2 sin 18°    ⁶’⁴^ cm

2 sin —

Will man, wie in Fig. 65 und 66, eine Stirnradübersetzung anordnen, so kann das kleine Stirnrad durch eine Handkette von etwa 8 mm Ketteneisenstärke angetrieben werden, welche über ein Haspelrad von 400 mm Halbmesser gelegt wird.

Bei einem Wirkungsgrad y — 0,8 und einem Kettenzug von 12 kg wird das Über

setzungsverhältnis

<P

400 • 6,47 — 12 • 40~ • 0,8

«O 7

kg

Erhält das kleine Rad z = 14 Zähne, so wird für ©b = 200 und ein Breitenverb ältnis -|r = 2 die Teilung.

t = 4,73

liT" = 4,73 z T®b

3

\[

12 • 400 14 • "2 -200

~ 2,1 cm co 0,7 n.

Der Halbmesser des kleinen Rades

14 • 0,7 n

= 4,9 cm

Der Halbmesser des großen Rades mit Z 14 * 7 — 98 Zähnen

98 * 0,7 7i____n

---— 34,3 cm

Kommt es eher auf ruhige Einstellung der Last an, wie bei Montierkranen, als auf rasche Bewegung, wie etwa in der Gießerei, so könnte man auf die Kettennußwelle ein Schneckenrad setzen und die eingreifende Schnecke auf eine vertikal abwärts hängende Stange aufkeilen. Der Antrieb der Stange erfolgt dann durch horizontal liegendes Handrad. eFig- 6j.

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-1600--

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--ÔL* 7000

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i:100

Giefjereikran mit hängender Fahrbahn.

Der in Fig. G7 und G8*) dargestellte Kran hat den Vorzug, daß unter der Fahrbahn der Raum für die Bewegung der Last vollständig frei bleibt, doch eignet sich die Konstruktion vorzugsweise für kleinere Lasten.

R.

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tu

Vk

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i-

eVi cj. 68.

Die Säule ist aus Holz, Hohlguß oder durch Zusammennieten mehrerer Profileisen, die Stangen I, III und IV (Fig. G9), welche doppelt liegen, aus Flacheisen, allenfalls auch Rundeisen, gebildet.

*) Riedler, Skizzen.

o.

IL,

Co,

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lo):

f:

cLep 6c).

Die Bestimmung derSpannungen in den einzelnen Teilen geschieht rechnerisch, indem man zunächst die Vertikalkraft N an der Verbindungsstelle von I und II bei äußerster Stellung der Last bestimmt, und mit Hülfe der Winkel die einzelnen Kräfte aufsucht.

N    N

Es ist T⁻ = sin ce also I — -——

I    sm u

— = ctg «, also II = Ni ctg cc

Qi

III

sin ß

II sin 180° — {ß-\-y)

also

III =

II • sin ß

sin 180 » — {ß~\~y)

N ctg ci . «in ß sin 180° — {ß-\-y) sin y

Il ~ sin 180° — (/?_|-yj

Ni ctg ce . sin y sin 180° — (ß.^y)

Sdcj. JO.

oder III —

IV

also IV =

Einfacher ist die graphische Bestimmung (Fig. 70). Die Stangen I, III und IV sind auf Zug beansprucht, wenn die Fahrbahnträger da, wo sie die Säule kreuzen, horizontal etwas beweglich sind.

Bei äußerster Stellung der Last ist die Fahrbahn auf Zerknicken beansprucht und zwar ist zu der aus der Last und dem Laufkatzengewicht lier-rührenden Kraft noch der Kettenzug zuzuzählen.

Zizniann, Krane I.

M,

Stellt die Laufkatze in der Mitte zwischen Säule und Verbindungsstelle I—II, so werden die Träger auf Biegung und Zerknicken beansprucht.

Für die Säule liegen die gefährlichen Biegequerschnitte an den Angriffspunkten der Spannstangen unten und oben, es erfährt ferner der untere Teil der Säule eine nicht zu vernachlässigende Druckbeanspruchung durch Last, Kraneigengewicht und Kettenzug.

Für die Laufkatze gilt das beim vorigen Kran besprochene.

Wipp- oder Sckeerenkranc.*) Für das Einsetzen der Masten in Schiffe, für das Umladen von sehr großen Lasten aus Schiffen in die auf dem Quai laufenden Wagen dienen die Scheerenkrane, die sich durch eine große Hubhöhe auszeichnen.

Die Last kann nur in der senkrechten Schwingungsebene der Ausleger bewegt werden und wird horizontal durch Verändern der Auslegerneigung versetzt. {Fig. 71 und 72.)**)

Der Ausleger wird meist aus zwei nach unten weit auseinandergespreizten Schenkeln hergestellt die sich oben durch einen gemeinsamen y Kopfbolzen vereinigen und eine ausreichende Standsicherheit in der mit der Schwingungs-axe zusammenfallenden Ebene bieten.

Die Auslegerschenkel werden meist mit Kreisquerschnitt aus einzelnen Blecli-schiissen durch Nietung hergestellt, mit konischer Verjüngung nach beiden Enden.

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1--150

Für die Fuß-und Kopfabsclilüsse benutzt man Gußeisen, eFkp 71 -um bequem reichliche Auflagerflächen für die Gelenkbolzen ausbilden zu können.

Das Verändern der Auslegerneigung erfolgt entweder durch eine Kette, welche vom Auslegerkopf zu einer Winde auf dem Grundmauer werk führt, oder wie bei Fig. 73 u. 74***) durch Verlängern oder Verkürzen des Hinterbeines oder auch durch Verschieben desselben.

Wegen der großen inbetracht kommenden Lasten findet man meist mehrrollige Flaschenzüge eingeschaltet, deren Zugseil oder Kette dann von einer unten stehenden Trommelwinde aufgenommen wird. Nicht selten sind für ver-

m.

cFiq. J2.

*) Ad. Ernst, Hebezeuge. — **) Eiedler, Skizzen. — ***) Eiedler, Skizzen.

schiedene Laststufen zwei getrennte Flaschenzüge mit verschiedener Übersetzung am Auslegerkopf aufgehängt. Für die Winde wird Handbetrieb oder Dampf-

r.

betrieb vorgesehen.

Als Schwimm-kraue werden die Scheerenkrane auf eisernen Pontons gebaut, die mit wasserdichten Abteilungen versehen sind, um beim Heben von Lasten nach Bedürfnis Wasser als Gegengewicht in die dem Ausleger gegenüberliegenden    Zellen    /

einpumpen zu können.    L

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3ia. 74.

2) Krane mit Bühne.

Laufkrane.

Die Winden zum Heben und Versetzen der Lasten sind auf hochliegenden fahrbaren Bühnen beweglich angeordnet, sodaß ein rechteckiger Arbeitsraum voll bestrichen wird.

Die Fahrbahn für die Bühne liegt auf Mauervorsprüngen oder auf gußeisernen Säulen oder bei großer Last auch auf besonderen schmiedeeisernen Gitterwerkstützen.

Für die Laufkrane Ist schon im Bauplan auf die meist bedeutenden vertikalen Belastungen, ebenso aber auch auf die von den Fahr- und Beschleunigungswiderständen herrührenden horizontalen Drücke auf die Bühnenlaufschienen und ihre Unterstützungen Rücksicht zu nehmen.

Die Laufbühne wird für kleine Lasten und Spannweiten aus Profileisen, meist Doppel T trägem, für größte Lasten in Gitterfachwerk hergestellt. Mittlere Verhältnisse erfordern genietete Blechträger, deren Mittelhöhe man zu Tb bis tJ(j der Spannweite bei 7 bis höchstens 12 mm Blechdicke wählt. Die Blechstärke geht der leichteren Ausführung wegen durch den ganzen Träger, die Höhe der Trägerenden wird etwa die Hälfte der Mittelhöhe. Die zulässige Inanspruchnahme ist, gutes Schweißeisen oder besser das allerdings sorgfältiger

kg

qcm -

Die Laufbahnträger sind für die betreffende Last und auch mit genügender Seitensteifigkeit zu konstruieren, um den beim Anfahren, sowie beim Anhalten der Bühne auftretenden horizontalen Kräften Widerstand leisten zu können.

zu behandelnde Flußeisen vorausgesetzt, ©b = 600 bis 750, ja sogar 1000

3*

Das Eigengewicht der neueren rasch laufenden Bühnenkrane ist daher auch verhältnismäßig groß. Eine Übersicht gibt die „Hütte“ 1903 in dem Kapitel „Krane“.

Die Eckverbindungen zwischen den Hauptträgern und den Radkasten sind aus demselben Grunde unnachgiebig zu gestalten, umsomehr, als ein Ecken der Bühne beim Fahren nicht ganz zu vermeiden ist.

Seitliche Belastung der Hauptträger durch die bei manchen Konstruktionen nötigen Laufstege oder durch schwere Wellen-sind möglichst zu umgehen. Je nach den örtlichen Verhältnissen läuft die Katze auf oder auch zwischen den Hauptträgern, wobei freilich letztere Anordnung die Entfaltung des Triebwerkes beschränkt.

Für kleine Lasten genügt es, die Laufräder fliegend anzuordnen und die Achsen in den Trägern festzustellen, doch tritt dann durch unvollkommene Berührung des Radkranzes mit den Laufschienen einseitiger Kantendruck in den Naben auf. Für mittlere und große Verhältnisse sind häufig die Räder auf den Achsen festgekeilt und laufen diese letzteren in 2 Lagern mit bequem zugänglichen Lagerschalen.

An mehreren großen Kranen der Ausstellung von 1902 in Düsseldorf hat sich die lose Anordnung der mit langen Nabenbüchsen versehenen Räder auf festgekeilten Achsen gut bewährt.

Die Laufräder wählt man zweckmäßig möglichst groß, entweder nur mit inneren, oder Doppelflanschen. Bei Anwendung der letzteren empfiehlt Ernst, die eine Seite genau anschließend, die andere mit Spielraum anzuordnen und außerdem stets Stützarme für den Fall des Entgleisens anzuordnen.

Auf die Hauptträger werden zum Zwecke der günstigsten Übertragung des Raddruckes und der Abnutzung wegen besondere Laufschienen gelegt, entweder gehobelte Flacheisen oder auch Profil schienen, wie sie für Verkehrsbahnen gewalzt werden.

Berechnung der Hauptträger. Bei diesen ist das Eigengewicht, welches viel mehr als die Hälfte der Nutzlast betragen kann, stets in Betracht zu ziehen.

Das größte Biegemoment besteht ziemlich genau in der Mitte der Träger bei mittlerer Stellung der Last.

Ist Qi das Gesamtgewicht von Last, Laufkatze, Kette und Haken, p das Eigengewicht eines Hauptträgers für die Längeneinheit, 1 die Spannweite, so ist für einen jeden der beiden Träger:

= W0b.

Bei genieteten Blechbalkenträgern oder bei Fachwerkträgern läßt man des Aussehens und besonders der Materialersparnis halber die Höhe nach den Enden hin abnehmen. Man berechnet dann die Höhe für verschiedene Querschnitte.

Lassen sich, wie es bei oben angeordneter Laufkatze der Fall sein wird, die Träger nicht untereinander gegen seitliche Drücke versteifen, so muß von vornherein auf genügende Flanschenbreite gesehen werden, ³) oder es sind horizontale Versteifungen durch Zugstangen anzuordnen. Die seitlichen Drücke entziehen sich der rechnerischen Bestimmung.

Die neueren elektrisch betriebenen Laufkrane haben durchweg sehr hohe Fahrgeschwindigkeiten, und es wird den beim raschen Fahren und Anhalten entstehenden Seitendrücken durch breite Bauart der Bühnenträger zu begegnen sein. Bei vollwandigen Blechträgern wird dann ein seitliches Yersteifiingsfach-werk angeordnet, welches zugleich als Laufsteg dient. Deckt man diese Laufstege mit gelochten Blechen ab, so wird dabei eine genügende Lichtdurchlässigkeit erreicht.

Bei zwischen den Trägern liegender Laufkatze lassen sich die oberen auf Druck beanspruchten Gurtungsbleche durch quer darüber genietete Diagonalverbände versteifen, oder man gibt beiden Trägern eine gemeinsame Gurtungsplatte, vorausgesetzt, daß die Laufkatze in der Höhe beschränkt bleiben kann, was bei den neuerdings meist als Mehrmotorenkranen ausgeführten elektrischen Laufkranen nicht möglich ist.

Bei Trägern mit gemeinsamer oberer Gurtplatte liegt außerdem der Schwerpunkt des Querschnittes weit über der Mitte, und es wird das Material (meist Flußeisen, dessen Zug- und Druckfestigkeit ja annähernd gleich groß sind,) dann nicht voll ausgenützt.

Die Stegbleche sind ebenso mit Rücksicht auf zufällige Seitendrücke in Abständen von 1 bis l'/a m durch senkrecht aufgenietete Winkeleisen zu versteifen, welche entweder dem Träger sich anschmiegend, oder mit Futterblech angeschlagen werden, Fig. 75 u. 76 und Tafel 5.

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Die Radkasten der Bühne und :• die Laufräder sind jeweils am    ^

stärksten belastet, wenn die Katze mit der Last an einem Bühnenende steht, und demgemäß ist jede Laufradachse im schlimmsten

Kalle mit -j- — auf Biegung beansprucht.

Die Winde zum Heben der Last steht entweder auf dem Laufwagen selbst oder an der Seite der Bühne. Für ersteren

Fall wäre Handantrieb von unten oder von einem neben der Bülme liegenden Laufsteg aus, möglich, ebenso aber auch Transmissionsantrieb durch Seile und sehr gut elektrischer Betrieb.⁴)

Zur Bestimmung der Fahrwiderstände für Laufkatze und Bühne gilt das früher beim Gießereikran gesagte. Die Anordnung der Triebwerke des Laufkranes ist schließlich sehr wesentlich abhängig von der Art des Betriebes.

Berechnung der Bülme für einen Laufkran von L — 10 m Spannweite und für Q = 7500 kg Höchstlast. Es sollen zwei genietete Blecliträger mit Doppel-Tfürmigem Querschnitt angeordnet werden, die Laufkatze soll oben laufen. Die allgemeine Anordnung sei wie in Eig. 77.

Der Einfachheit Avegen werde der Einfluß der Winkeleisen, aber auch der Nietung auf das Widerstandsmoment des Querschnittes vernachlässigt.

Schätzt man vorläufig das Eigengewicht der beiden Träger zu G — 2000 kg, das Ge-

wicht der Laufkatze samt Kette und Haken zu 500 kg, so wäre bei ®b — 600 Standsmoment nötig von im ganzen

k8L

qcm

ein Wider-

31

(Q + 500) ^ + Gl g-

8000 .1000 , 2000 • 1000

6b

6b

600

= 3750 cm,

sodaß auf jeden Träger ein Widerstandsmoment von 1875 cm³ kommt. Wählt man nun die Mittelhöhe der Träger zu 600 mm bei 10 mm Blechstärke, so kann man nach Fig. 80 die Breite b der Gurtung bestimmen aus:

zu b = 23 cm.

1875 = 2    + b . 1 . 29,52) +

30

1 . 583

12

Die Verbindung der zur Aufnahme der Laufräder dienenden Querträger mit den Hauptträgern zeigt Figur 78 und 79.

Aus der Figur entnimmt man dann weiter eine Breite von 300 mm zwischen den

Q

Lagermitten der Laufradachsen. Diese sind im ungünstigsten Fall in der Mitte mit Qi -f- -k-belastet, Avenu der LastAvagen an einem Ende der Bühne steht.

Die in ausgebuchsten Gußlageru gehenden Stirnzapfen sind also auf einen Zapfendruck

Gi    1

von Qi -j- zu berechnen, sodaß für ein Längenverhältnis 1,5 ein Durchmesser nötig ist von

(⁴ + T )LP

(J₊

= 32

d³ • 6b

— 32 da 500

d — 5,8 co 6,0 cm

während in der Achsmitte sein muß :

15 — 32 D³ 500

D = 8,77 ~ 9,0 cm.

Für den Keil gibt man 10 mm zu, sodaß D — 100 mm ausgeführt wird.

Den einen Blechträger eines Kranes für 20000 kg Höchstlast und 13,5 m Spannweite mit den Versteifungen des Stegbleches durch Winkeleisen und mit den nötigen Stößen und Verlaschungen zeigt Tafel 5 dieses Werkes.

Boekkrane.

Die Bockkrane finden Verwendung als _

Überladekrane im Eisenbahnverkehr. (Fig. 81 -Ih?X    ~ JT\

bis 85.)*)

Die Laufwagenbahn wird durch ein    ^¹

Bockgestell getragen, welches quer zu den Geleisen entweder feststelit oder selbst wieder fahrbar gemacht ist, indem man unter die Bockständer Laufrollen setzt.

Die Laufbahnträger sind wie bei den Laufkranen zu berechnen, indem man die Träger als auf beiden Enden frei aufliegend annimmt. Das größte Moment entsteht bei Mittelstellung der Laufkatze.

Bei der Berechnung der Bockständer führt man im allgemeinen die ganze Höhe als freie Knicklänge ein. Diese Bockständer sind am stärksten beansprucht, wenn die Laufkatze an einem Ende der Bühne steht.

Stehen sie gespreizt gegen einander, so ist aus dem auf jeden Ständerkopf wirkenden Vertikal-

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Für Krane bis 10 000 kg Tragkraft

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Bei den Portal krauen

steht auf einem hohen und breiten, festen oder fahrbaren Bockgestell ein Drehkran.

iiberspannen die Eisenbahngeleise zwischen Quaikante und Schuppen portalartig und bestreichen mit ihren

Die Bockgestelle

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den ganzen Abstand zwischen Deckmitte der am Quai liegenden Schiffe und Lagerschuppen. Einen Halbportalkran (mit hydraulischem Antrieb) von Schmidt, Kranz & Co. in Nordhausen zeigt Tafel 6.

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Jetzt werden liier und da mit Vorteil gewalzte außernormale Träger mit extrabreiten Flanschen angewendet.

⁴

s. Teil II.

POLITECHNIKA KRAKOWSKA

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