Госстандарт

Минск

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

КРАНЫ

ОБЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Часть 3-3. Предельные состояния и подтверждение

безопасности колесных и рельсовых контактов

КРАНЫ

АГУЛЬНАЯ КАНСТРУКЦЫЯ

Частка 3-3. Гранічныя станы і пацвярджэнне

бяспекі колавых і рэйкавых кантактаў

(prCEN/TS 13001-3-3:2007, IDT)

Издание официальное

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

II Издан на русском языке

УДК 621.873.21.3(083.74) МКС 53.020.20 КП 03 IDT

Ключевые слова: краны, общие конструкции, предельные состояния, безопасность, колесные контакты, рельсовые контакты

Предисловие

Цели, основные принципы, положения по государственному регулированию и управлению в области технического нормирования и стандартизации установлены За-коном Республики Беларусь «О техническом нормировании и стандартизации»

1 ПОДГОТОВЛЕН ПО УСКОРЕННОЙ ПРОЦЕДУРЕ научно-проектно-

производственным республиканским унитарным предприятием «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»)

ВНЕСЕН Министерством архитектуры и строительства Республики Беларусь 2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Госстандарта Респуб-

лики Беларусь от ________________ № _______ В национальном комплексе технических нормативных правовых актов в области

архитектуры и строительства настоящий государственный стандарт входит в блок 1.03 «Организация строительного производства»

3 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту

prCEN/TS 13001-3-3:2007 Cranes - General design - Part 3-3: Limit states and proof of competence of wheel/rail contacts (Краны. Общая конструкция. Часть 3-3. Предельные состояния и подтверждение безопасности колесных и рельсовых контактов).

Международный стандарт разработан техническим комитетом по стандартиза-ции CEN/TS 96 «Краны – безопасность»

Перевод с английского языка (еn). Официальные экземпляры международного стандарта, на основе которого под-

готовлен настоящий государственный стандарт, и международных стандартов, на ко-торые даны ссылки, имеются в Национальном фонде ТНПА.

Степень соответствия – идентичная (IDT) 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть воспроизведен, тиражирован и распро-странен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта Республики Беларусь

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

III

Введение

Настоящий стандарт содержит текст международного стандарта

prCEN/TS 13001-3-3:2007 на языке оригинала и его перевод на русский язык (справоч-

ное приложение Д.А).

Введен в действие, как стандарт, на который есть ссылка в Еврокоде

EN 1993-6:2005.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

КРАНЫ

ОБЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Часть 3-3. Предельные состояния и подтверждение

безопасности колесных и рельсовых контактов

КРАНЫ

АГУЛЬНАЯ КАНСТРУКЦЫЯ

Частка 3-3. Гранічныя станы і пацвярджэнне

бяспекі колавых і рэйкавых кантактаў

Cranes

General design

Part 3-3. Limit states and proof of competence of wheel/rail contacts

Дата введения 2010-01-01

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

1 Scope

This Part 3-3 of EN 13001 is to be used together with Part 1 and Part 2 and as such they specify general conditions, requirements and methods to prevent mechanical hazards of wheel/rail contacts of cranes by design and theoretical verification. This standard covers steel and cast iron wheels.

The following is a list of significant hazardous situations and hazardous events that could result in risks to persons during normal use and foreseeable misuse. Clauses 5 to 6 of this standard are necessary to reduce or eliminate the risks associated with the following hazard:

Exceeding the limits of strength.

This Technical Specification is applicable to cranes that are manufactured after the date of approval by CEN of this standard, and serves as reference base for the Technical Specifications for particular crane types.

NOTE CEN/TS 13001-3-3 deals only with limit state method according to EN 13001-1.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

EN 13001-1, Cranes — General Design — Part 1: General principles and requirements

EN 13001-2, Cranes — General Design — Part 2: Load actions

EN ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method (ISO 6506-1:2005)

EN ISO 12100-1:2003, Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 1: Basic terminology, methodology (ISO 12100-1:2003)

ISO 4306-1:1990, Cranes — vocabulary — Part 1: General

ISO 12488-1, Cranes — Tolerances for wheels and travel and traversing tracks — Part 1: General

3 Terms, definitions, symbols and abbreviations

3.1 Terms and definitions

For the purposes of this Technical Specification, the terms and definitions given in EN ISO 12100-1:2003, EN 1991-1:1994 and Clause 6 of ISO 4306-1:1990, and the following apply.

Unit-conform hardness Some formulas used for calculations within this document refer to a so called “unit-conform hardness” HB* based on the Brinell hardness HBW given as a value without unit according to EN ISO 6506-1. The unit of HB* has to match with the unit of the modulus of elasticity used in the calculation. Using SI-units, the unit-conform hardness is given by

2*

mmNHBWHB ⋅= (1)

where

HB* is the unit-conform Hardness;

1

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

HBW is the value of the Brinell hardness.

EXAMPLE A Brinell hardness HB of 300 results into a unit-conform hardness HB* = 300 N/mm².

NOTE Annex B provides a table of hardness conversion.

3.2 Symbols and abbreviations

For the purposes of this Technical Specification, the symbols and abbreviations given in Table 1 apply.

Table 1 — Symbols and abbreviations

Symbols, abbreviations Description

b Load-bearing width

wD Wheel diameter

mE Mean modulus of elasticity

rE Modulus of elasticity of the rail

wE Modulus of elasticity of the wheel

F Wheel load

fRd,F Limit design contact force for fatigue

sRd,F Limit design contact force

fSd,F Design contact force for fatigue

if,Sd,F Design contact force in contact i

sSd,F Design contact force

uF Minimum contact force

ff Factors of further influence in fatigue

f1f Decreasing factor for edge pressure in fatigue

f2f Decreasing factor for non-uniform pressure distribution in fatigue

f3f Decreasing factor for skewing in fatigue

f4f Matching material factor in fatigue

f5f Decreasing factor for driven wheels in fatigue

yf Yield point

1f Decreasing factor for edge pressure

2f Decreasing factor for non-uniform pressure distribution

4r4w, ff Matching materials factor for wheel or rail in fatigue

2

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Table 1 (continued)

Symbols, abbreviations Description

HBW Brinell Hardness

*HB Unit-conform hardness

*HR Rockwell hardness

*HV Vickers hardness

i Index of one rolling contact with if,Sd,F

Di Number of rolling contacts at reference point

toti Total number of rolling contacts during the useful life of wheel or rail

m Exponent for wheel/rail contacts

ck Contact force spectrum factor

kr Radius of the rail surface or the second wheel radius

3r Radius of the edge

cs Contact force history parameter

cS Classes of contact force history parameter cs

w Width of projecting non-contact area

ml,mp ZZ Depth of point of maximum shear for point or line contact

α Skewing angle

gα Part of the skewing angle α due to the slack of the guide

tα Part of the skewing angle α due to tolerances

wα Part of the skewing angle α due to wear

cfγ Minimum contact resistance factor

mγ General resistance coefficient; 1.1m =γ

nγ Risk coefficient

pγ Partial safety factors

v Radial strain coefficient ( 3,0=v for steel)

cv Relative total number of rolling contacts

φ Dynamic factors (see EN 13001-2)

4 General

In all cranes, wheels and rails (or wheels and supporting area or guide rollers and guide means) are stressed by loads (described by a load spectrum) and by rolling contacts. Both constitute the contact force history parameter cs (see 6.3.3). The contact force history parameter is used for the selection of wheels and rails. It is independent of time.

NOTE 1 For the purpose of this standard guide rollers and their guiding means as well as wheels running on the surface of a member shall be considered as wheels and rails.

3

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

The proof of competence for static strength and the proof of competence for fatigue strength shall be fulfilled for the selection of wheels and rails. This standard is for design purposes only and should not be seen as a guarantee of actual performance.

NOTE 2 This standard is applicable for metallic wheel/rail contacts only. Other materials require the applicability of the Hertz theory of contact pressure.

5 Proof of static strength

5.1 General

For the proof of static strength of all wheel/rail contacts it shall be proven that for all relevant load combinations of EN 13001-2:

sRd,sSd, FF ≤ (2)

where

sSd,F is the design contact force;

sRd,F s the limit design contact force.

5.2 Design contact force

The design contact force sSd,F of all wheel/rail contacts shall be calculated for all relevant load combinations

of EN 13001-2, taking into account the respective dynamic factors φ , partial safety factors pγ and where

required the risk coefficient nγ . The most unfavourable load effects from the position of the mass of the hoist load and from the crane configuration shall be taken into account.

5.3 Static limit design contact force

5.3.1 General

A contact force of the magnitude of the static limit design contact force sRd,F causes permanent radial deformation of 0,02 % of the wheel radius.

The static limit design contact force sRd,F depends on:

materials properties (modulus of elasticity and hardness) of wheel and rail;

contact case (point contact or line contact);

geometry (radii of wheel and rail);

decreasing effects (stiffness, edge effects).

5.3.2 Equivalent modulus of elasticity

When the elastic modules of wheel and rail are different, the equivalent modulus of elasticity shall be calculated as

4

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

rw

rwm

2EEEEE

+⋅⋅

= (3)

where

mE is the equivalent modulus of elasticity ;

wE is the modulus of elasticity of the wheel;

rE is the modulus of elasticity of the rail.

(In case wE = rE then of course mE = wE = rE )

Values of the elastic modules for selected materials are given in Table 2.

Table 2 — Values of elastic modules for selected materials

Material of wheel, material of rail modulus of elasticity of the wheel in N/mm2

Steel 210 000

cast iron 176 000

5.3.3 Hardness

The static limit design contact force shall be calculated in terms of the unit-conform material hardness HB* (see 0) in the contact areas.

If the hardness of wheel and rail are different, the lower value shall be taken.

For hardened materials it shall be ensured that the hardness assumed in calculations reaches deeper into the material than the point of maximum shear.

5.3.4 Point contact

Formula (4) gives the static limit design contact force sRd,F for cases of point contact the point of maximum

shear is situated at depth mpZ below the surface.

Typical point contacts are shown in Figure 1.

5

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Key

( ) ( )( )

2

12m

233*

msRd,

kw

135,1

101

+⋅−⋅⋅

⋅=

rDEvHBF π

γ (4)

( )( )

kw

12m

2

m

*

mp127,4

rDEHBz

+⋅−⋅⋅⋅⋅= νπ

γ (5)

where

sRd,F is the static limit design contact force for point contact;

mpz is the depth of point of maximum shear;

mE is the equivalent elasticity modulus;

v is the radial strain coefficient ( v = 0,3 for steel);

wD is the wheel diameter;

kr is the radius of the rail surface or the second wheel radius (see Figure 1);

∗HB is the unit-conform hardness (see chapter 0) at the point of maximum shear;

mγ is the general resistance coefficient; mγ =1,1.

Figure 1 — Point contact

5.3.5 Line contact

5.3.5.1 General

Formula 6 gives the static limit design contact force sRd,F for cases of line contact. The point of maximum shear is situated at depth

mlZ below the surface.

6

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Typical line contacts are shown in Figure 2.

Key

( ) ( )21

m

2w2*

msRd,

151 ffE

vbDHBF ⋅⋅−⋅⋅⋅

⋅=π

γ (6)

( )m

2w

m

*

ml Ev1DHB8,7z

−⋅⋅

γ⋅= (7)

where

sRd,F is the static limit design contact force for line contact;

mlz is the depth of point of maximum shear;

mE is the mean modulus of elasticity;

v is the radial strain coefficient ( v = 0,3 for steel );

wD is the wheel diameter;

b is the load-bearing width (see Figure 2);

∗HB is the unit-conform hardness (see chapter 0) at the point of maximum shear;

mγ is the general resistance coefficient; mγ =1,1;

1f is the decreasing factor for edge pressure;

2f is the decreasing factor for non-uniform pressure distribution.

Figure 2 — Line contact

7

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

5.3.5.2 Edge pressure

Sharp edges at the end of the contact line of wheel or rail decrease the limit design contact force. This effect is taken into account by factor 1f , given in Table 3.

Figure 3 — Edge pressure

Table 3 — Factor 1f for edge pressure

edge wr /3 1f

1,0/3 ≤wr 75,0

8,0/1,0 3 << wr ( )[ ] 7,0//25,05,0 3 wr+

8,0/3 ≥wr 0,1

where

w is the width of the projecting non-contact area and

3r is the radius of the edge.

5.3.5.3 Pressure distribution

An ideal uniform distribution requires sufficient elasticity of the rail fixation or support and/or wheels in hinged legs. Otherwise deformation of the crane structure (e.g. bending of main girders) or tolerances in rail alignment result in non-uniform pressure distribution, decreasing the limit design contact force. This effect is taken into account by factor 2f , given in Table 4 (Tolerance classes according ISO 12488-1).

Table 4 — Factor 2f for pressure distribution

Tolerance class 1

Tolerance class 2

Tolerance class 3

Tolerance class 4

wheels with self-aligning suspension 1,0 1,0 0,95 0,9

rail mounted on elastic support allowing adjustment to the wheel 0,9 0,85 0,8 0,7

rail support not allowing adjustment to the wheel 0,8 0,75 0,7 0,6

8

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

6 Proof of fatigue strength

6.1 General

For the proof of fatigue strength of all wheel/rail contacts it shall be proven that for each wheel and for all points on the rails

Rd,fSd,f FF ≤ (8)

where

Sd,fF is the design contact force for fatigue;

Rd,fF is the limit design contact force for fatigue.

6.2 Design contact force

The design contact force Sd,fF shall be calculated for regular loads (load combinations A of EN 13001-2), with

the respective dynamic factors φ , partial safety factors pγ , and risk coefficient nγ set to 1. The skewing forces acting on guide rollers shall be considered as regular loads.

6.3 Limit design contact force

6.3.1 Basic formula

The limit design contact force Rd,fF shall be calculated for wheels and rails separately by

fcfc

uRd,f f

sF

Fm

⋅⋅

=γ

(9)

where

uF is the minimum contact force;

cs is the contact force history parameter;

cfγ is the minimum contact resistance factor;

cfγ = 1,1;

ff is the factor of further influences;

m is the exponent for wheel/rail contacts;

m = 3 for cases of point contact and

m = 10/3 for cases of line contact.

9

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

6.3.2 Minimum contact force

The limit design contact force of a wheel or rail stressed by rolling contact fatigue is characterized by the minimum contact force uF which represents the fatigue strength under 6,4 x 106 rolling contacts under constant contact force and a probability of survival (i.e. avoiding cracks, pitting, excessive wear) of 90 % . For a wheel one revolution is equivalent to one rolling contact, whereas for a selected point in the rail the passing over of any wheel represents one rolling contact. In cases where the wheel is not rolling but the load is fluctuating, one load cycle shall be considered as one rolling contact.

The minimum contact force for wheel/rail is dependent upon either the surface hardness or on the yield point as given in Table 5. The lower value of uF obtained from the equations in Table 5 shall be taken into account.

uF is calculated separately for wheel and rail.

10

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Table 5 — Minimum contact force uF

uF related to the surface hardness of wheel or rail

uF related to the yield point of the wheel or rail material

Point contact ( ) ( )( )

2

12m

233*

kw

135,1

2,5

+⋅−⋅⋅

⋅⋅

rDEvHB π

( ) ( )( )

2

12m

233

y

kw

135,1

6,1

+⋅−⋅⋅

⋅⋅

rDEvf π

Line contact ( ) ( )m

2w2* 10,3

EvbDHB −⋅⋅⋅

⋅⋅π

( ) ( )m

2w2 18,1

EvbDf y

−⋅⋅⋅⋅⋅π

where

mE is the equivalent elasticity modulus; v is the radial strain coefficient ( v = 0,3);

wD is the wheel diameter;

kr is the radius of the rail surface or the second wheel radius (see Figure 1); ∗HB is the unit-conform hardness (see clause 0);

yf is the yield point of the material at the depth of maximum shear (if surface hardened, before that process);

b is the load-bearing width (see Figure 2).

6.3.3 Contact force history parameter

In analogy to stress history parameter (see EN 13001-1), the contact force history parameter is given by

ccc vks ⋅= (10)

where

ck is the contact force spectrum factor;

cv is the relative total number of rolling contacts.

The contact force history parameter shall be determined either by direct use of formula (10) or simplified (based on experience) by selection of a class cS from Table 6. If Table 6 is used, then in formula (9) the exponent m shall be set to 3, independent of the contact case.

Table 6 — Classes cS of contact force history parameter cs

Class 0cS 1cS 2cS 3cS 4cS 5cS 6cS 7cS 8cS 9cS

cs 0,008 0,016 0,032 0,063 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 4,0

11

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

6.3.4 Contact force spectrum factor

The contact force spectrum factor ck is calculated by

∑=

⋅=

toti

1i Sd,f

Sd,f,totc /1

m

i

FF

ik (11)

where

i is the index of one rolling contact with ifSdF ,, ;

toti is the total number of rolling contacts during the specified life of wheel or rail (in general based upon the life of component or crane);

iSd,f,F is the design contact force in contact i ;

Sd,fF is the maximum design contact force;

m is the exponent for wheel/rail contacts.

6.3.5 Relative total number of rolling contacts

The relative total number of rolling contacts cv is calculated by

D

totc i

iv = (12)

where

toti is the total number of rolling contacts during the useful life of wheel or rail;

Di is the number of rolling contacts at reference point: 6D 104,6 ⋅=i .

6.4 Factor of further influences

6.4.1 Basic formula

The factor ff takes into account further influences on the limit design contact force:

5ff43f2ff1f ffffff ⋅⋅⋅⋅= (13)

where

1ff to f5f are the factors of influences as given in 6.4.2 to 6.4.6.

12

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

6.4.2 Edge pressure

Due to lateral movements of wheels the edge pressure acting on the surface opposite the edge may be neglected and the factor f1f is set to 1. For the surface with the edge radius 3r (see Figure 2),

1f1 ff = (14)

where

1f is the factor for edge pressure as given in 5.3.5.2.

6.4.3 Pressure distribution

For the proof of fatigue strength the pressure distribution may be neglected and f2f set to 1.

6.4.4 Skewing

A skewing wheel causes wear of wheel and rail and thus shortens the useful life. The wear is increased over- proportionally in relation to the skewing angle α . This effect is taken into account by factor f3f .

13f =f for ≤α 5 0/00

3f3

5α

=f for >α 5 0/00 (15)

where

twg αααα ++= is the skewing angle of the crane in 0/00, calculated according to EN 13001-2.

The part of the skewing angle due to tolerances tα shall be chosen according to the tolerance as given in Table 7.

Table 7 — Alignment angle of single wheel or roller

Alignment Tolerance class 1 Tolerance class 2 Tolerance class 3 Tolerance class 4

α t 1,5 0/00 2,5 0/00 3,5 0/00 4,5 0/00

6.4.5 Matching materials

Wear and mechanical abrasion of wheel and rail depend considerably on the combination of mechanical properties (e.g. type of material, hardening, ultimate strength) of wheel and rail.

Matching materials cause equal wear of a wheel and a rail per rolling contact. Non-matching materials will increase wear of one partner and decrease wear of the other partner. This may be taken into account by factor f4f .

For a particular chosen pair of wheel and rail materials, 4ff shall be chosen such that:

13

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

r4w4

1f

f =

where

4wf4 ff = is the matching materials factor for a wheel,

r44f ff = is the matching materials factor for a rail.

The factor 4ff shall be chosen from experience in the range between 0,66 and 1,5. Examples are given in informative Annex C.

6.4.6 Mechanical drive factor

In an unclean environment the mechanical abrasion effects on the driven wheels may be taken into account by factor f5f .

95,0f5 =f for driven wheels in unclean environment, (17)

0,1f5 =f for non-driven wheels or wheels in clean environment.

14

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Annex A (informative)

Selection of suitable set of crane standards for a given application

Table A.1

Is there a product standard in the following list that suits the application?

EN 13000:2004 Cranes — Mobile cranes

EN 14439:2006 Cranes — Tower cranes

EN 14985:2007 Cranes — Slewing jib cranes

prEN 15011:2006 Cranes — Bridge and gantry cranes

EN 15056:2006 Cranes — Requirements for container handling spreaders

EN 13852-1:2004 Cranes — Offshore cranes — Part 1: General purpose offshore cranes

EN 13852-2:2004 Cranes — Offshore cranes — Part 2: Floating cranes

EN 14492-1:2006 Cranes — Power driven winches and hoists — Part 1: Power driven winches

EN 14492-2:2006 Cranes — Power driven winches and hoists — Part 2: Power driven hoists

EN 12999: 2002 Cranes — Loader cranes

EN 13157: 2004 Cranes — Safety — Hand powered Lifting equipment

EN 13155: 2003 Cranes — Safety — Non-fixed load lifting attachments

EN 14238:2004 Cranes — Manually controlled load manipulating devices

YES NO

Use it directly, plus the standards that are referred to

Use the following:

EN 13001-1:2004 Cranes — General design — Part 1: General principles and requirements

EN 13001-2:2004 Cranes — General design — Part 2: Load actions

CEN/TS 13001-3-1: 2004 Cranes — General design — Part 3-1: Limit states and proof of competence of steel structures

CEN/TS 13001-3-2: 2004 Cranes — General design — Part 3-2: Limit states and proof of competence of wire ropes in reeving systems

prCEN/TS 13001-3-3:2007 Cranes — General design — Part 3-3: Limit states and proof of competence of wheel/ rail contacts

EN 13135-1:2003 Cranes — Safety – Design — Requirements for Equipment — Part 1: Electrotechnical equipment

EN 13135-2:2004 Cranes — Requirements for Equipment — Part 2: Non-electrotechnical equipment

EN 13557:2003 Cranes — Controls and control stations

EN 12077-2:1998 Cranes safety — Requirements for health and safety — Part 2: Limiting and indicating devices

EN 13586: 2004 Cranes — Access

EN 14502-1:2005 Cranes — Equipment for the lifting of persons — Part 1: Suspended baskets

EN 14502-2:2005 Cranes — Equipment for the lifting of persons — Part 2: Elevating control stations

EN 12644-1:2001 Cranes — Information for use and testing — Part 1: Instructions

EN 12644-2:2000 Cranes — Information for use and testing — Part 2: Marking

15

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Annex B (informative)

Conversion table of hardness

Table B.1 — Conversion table of hardness

Hardness Hardness HV HBW HRA HRB HRC HRD HV HBW HRA HRC HRD

80 76 350 332,5 68,1 35,5 51,9

85 80,7 360 342 68,7 36,6 52,8

90 85,5 370 351,5 69,2 37,7 53,8

95 90,2 380 361 69,8 38,8 54,4

100 95 390 370,5 70,3 39,8 55,2

105 99,8 400 380 70,8 40,8 56

110 104,5 62 410 389,5 71,4 41,8 56,8

115 109,3 64,6 420 399 71,8 42,7 57,5

120 114 67 430 408,5 72 43,6 58,2

125 118,8 69 440 418 72,3 44,5 58,8

130 123,5 71 450 423 73,3 45,3 59,4

135 128,3 73,1 460 432 73,6 46,1 60,1

140 133 75,1 470 442 74,1 46,9 60,7

145 137,8 77 480 450 74,5 47,7 61,3

150 142,5 78,8 490 456 74,9 48,4 61,6

155 147,3 80,5 500 466 75,3 49,1 62,2

160 152 82,1 510 475 75,7 49,8 62,9

165 156,8 83,5 520 483 76,1 50,5 63,5

170 161,5 85 530 492 76,4 51,1 63,9

175 166,3 86,1 540 500 76,7 51,7 64,4

180 171 87,3 550 509 77 52,3 64,8

185 175,8 88,5 560 517 77,4 53 65,4

190 180,5 89,6 570 526 77,8 53,6 65,8

where

HV is the Vickers hardness;

HBW is the Brinell hardness;

HR is the Rockwell hardness as follows HRA, HRB, HRC, HRD.

16

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Annex C (informative)

Examples for matching materials factor

Table C.1 – Examples for matching materials factor

Material number wheel a (name)

Material number rail a (name) w4f r4f

1.0558 (GS-60) 1.0527 (C56) 1 1

1.0558 (GS-60) 1.0624 (R0900Mn) 0,8 1,25

1.7225 hardened and tempered (42CrMo4) 1.0527 (C56) 1 1

1.7225 hardened and tempered (42CrMo4) 1.0624 (R0900Mn) 0,87 1,15

1.7229 hardened and tempered (61CrMo4) 1.0527 (C56) 1,25 0,8

1.7229 hardened and tempered (61CrMo4) 1.0624 (R0900Mn) 1 1

1.6956 hardened (33NiCrMo14-5) 1.0527 (C56) 1,3 0,77

1.6956 hardened (33NiCrMo14-5) 1.0624 (R0900Mn) 1,05 0,95

1.7225 hardened (42CrMo4) 1.0527 (C56) 1,5 0,66

1.7225 hardened (42CrMo4) 1.0624 (R0900Mn) 1,15 0,87

1.7229 hardened (61CrMo4) 1.0527 (C56) 1,50 0,66

1.7229 hardened (61CrMo4) 1.0624 (R0900Mn) 1,15 0,87

a Numbers according to the “Register of European Steels”.

17

prCEN/TS 13001-3-3:2007 (E)

Bibliography

[1] Niemann, G.: Maschinenelemente Band I, 2. Auflage, Springer Verlag Berlin.

[2] Hesse, W.: Verschleißverhalten des Laufrad-Schiene-Systems fördertechnischer Anlagen, Diss. Ruhr-Universität Bochum 1983.

[3] Scheffler, M.: Grundlagen der Fördertechnik — Elemente und Triebwerke. Vieweg Verlag 1994.

[4] Calcul en fatigue du contact galet/rail, 1B2302 et 1B2303, J-F. FLAVENOT, CETIM, Juin 2003

[5] A. EKBERG, E. KABO and H. ANDERSON — An engineering model for prediction of rolling, contact fatigue of railway wheels, Fatigue Fracture Engineering Materials and Structures 25 (2002), pages 899-909

[6] EN 1990:2002, Eurocode, Basis of structural design

18

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

19

Приложение Д.А

(справочное)

Перевод европейского стандарта prCEN/TS 13001-3-3:2007 на русский язык

1 Область применения

Настоящую часть 3-3 EN 13001 применяют совместно с частью 1 и частью 2, и по

существу они определяют общие условия, требования и методы для предотвращения

механических опасностей, вызываемых контактами колеса/рельса кранов, посредством

проектирования и теоретической поверки. Настоящий стандарт рассматривает сталь-

ные и чугунные колеса.

Следующее является перечнем существенных опасных ситуаций и опасных явле-

ний, которые могут вызвать риск для людей в процессе нормальной эксплуатации и

прогнозируемой эксплуатации с нарушением установленных режимов. Разделы с 5 по

6 настоящего стандарта являются необходимыми для уменьшения или устранения

рисков, связанных со следующей опасностью:

Превышение пределов прочности.

Настоящие технические условия применяют к кранам, изготовленным после даты

утверждения CEN настоящего стандарта, и служат исходным основанием для техниче-

ских условий для определенных типов крана.

Примечание: CEN/TS 13001-3-3 рассматривает только метод расчета по предельному со-

стоянию в соответствии с EN 13001-1.

2 Нормативные ссылки

Следующие ссылочные документы обязательны для применения настоящего

стандарта. Для датированных ссылок действительно только приведенное ниже изда-

ние. Для недатированных ссылок действительно последнее издание документа (вклю-

чая любые поправки).

EN 13001-1 Краны – Общий проект – Часть 1: Общие принципы и требования

EN 13001-1 Краны – Общий проект – Часть 2: Воздействия нагрузки

EN ISO 6506-1 Металлические материалы – Испытание на твердость по Бринеллю

– Часть 1: Метод испытания (ISO 6506-1:2005)

EN ISO 12100-1:2003 Безопасность машинного оборудования – Основные понятия,

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

20

общие принципы для проектирования – Часть 1: Основная терминология, методология

(ISO 12100-1:2003)

ISO 4306-1:1990 Краны – Словарь – Часть 1: Общие положения

ISO 12488-1 Краны – Допуски на колеса и ходовые и поперечные рельсовые пути –

Часть 1: Общие положения

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящих технических условиях применяют термины и определения, установ-

ленные в EN ISO 12100-1:2003, EN 1991-1:1994 и пункте 6 ISO 4306-1:1990, а также

следующие.

Твердость, соответствующая единице измерения

Некоторые формулы, применяемые для вычислений в настоящем документе, ссы-

лаются на так называемую «твердость, соответствующую единице измерения» НВ*,

основанную на твердости Бринелля HBW, представленную в качестве величины без

единицы измерения в соответствии с EN ISO 6506-1. Единица измерения НВ

* должна

соответствовать единице измерения модуля упругости, применяемой в вычислении.

Используя единицы измерения системы СИ, твердость, соответствующую единице из-

мерения, определяют следующим образом

2*

мм

НHBWHB ⋅= (1)

где

НВ* твердость, соответствующая единице измерения;

HBW величина твердости Бринелля.

Пример: Твердость Бринелля НВ, равная 300, дает в результате твердость, соответст-

вующую единице измерения, НВ* = 300 Н/мм2.

Примечание: В приложении В приведена таблица перевода твердости.

3.2 Обозначения и сокращения

В настоящих технических условиях применяют обозначения и сокращения, приве-

денные в таблице 1.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

21

Таблица 1 – Обозначения и сокращения

Обозначения, сокращения Описание

b

wD

mE

rE

wE

F

fRdF ,

sRdF ,

fSdF ,

ifSdF ,,

sSdF ,

uF

ff

1ff

2ff

3ff

4ff

5ff

yf

1f

2f

rw ff 4,4

HBW

*HB

*HR

*HV

i

Di

toti

m

Воспринимающая нагрузку ширина

Диаметр колеса

Средний модуль упругости

Модуль упругости рельса

Модуль упругости колеса

Нагрузка колеса

Предельная расчетная контактная сила для усталости

Предельная расчетная контактная сила

Расчетная контактная сила для усталости

Расчетная контактная сила при контакте i

Расчетная контактная сила

Минимальная контактная сила

Коэффициенты последующего влияния при усталости

Убывающий коэффициент давления на край при усталости

Убывающий коэффициент неравномерного распределения давления при усталости

Убывающий коэффициент скоса при усталости

Коэффициент совместимости материала при усталости

Убывающий коэффициент для ведомых колес при усталости

Точка текучести

Убывающий коэффициент давления на край

Убывающий коэффициент неравномерного распределения давления

Коэффициент совместимости материалов колеса или рельса при усталости

Твердость Бринелля

Твердость, соответствующая единице измерения

Твердость по Роквеллу

Твердость по Виккерсу

Индекс одного контакта при качении с FSd,f,i

Количество контактов при качении в исходной точке

Общее количество контактов при качении в процессе срока службы колеса или рельса

Экспонента для контактов колеса/рельса

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

22

ck

kr

3r

cs

cS

w

ZmlmpZ ,

α

gα

tα

wα

cfγ

mγ

nγ

pγ

ν

сν

∅

Коэффициент спектра контактной силы

Радиус поверхности рельса или радиус второго колеса

Радиус края

Статистический параметр контактной силы

Классы статистического параметра контактной силы sc

Ширина выступающей неконтактной площади

Глубина точки максимального сдвига для контакта в точке или по линии

Угол скоса

Часть угла скоса α вследствие зазора направляющей

Часть угла скоса α вследствие допусков

Часть угла скоса α вследствие износа

Коэффициент минимального контактного сопротивления

Общий коэффициент сопротивления; γm = 1.1

Коэффициент риска

Частные коэффициенты безопасности

Радиальный коэффициент деформации (ν = 0,3 для стали)

Относительное общее количество контактов при качении

Динамические коэффициенты (смотри EN 13001-2)

4 Общие положения

Во всех кранах колеса и рельсы (или колеса и площадь несущей поверхности или

направляющие ролики и направляющие средства) подвергаются воздействию нагрузок

(характеризуемых как спектр нагружения) и контактов при качении. Оба составляют

статистический параметр контактной силы sc (смотри 6.3.3). Статистический параметр

контактной силы используют при выборе колес и рельсов. Он является независимым

от времени.

Примечание 1: В настоящем стандарте направляющие ролики и их направляющие сред-

ства, а также колеса, проходящие по поверхности элемента, рассматривают как колеса и

рельсы.

При выборе колес и рельсов осуществляют проверку соответствия требованиям

статической прочности и проверку соответствия требованиям усталостной прочности.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

23

Настоящий стандарт предназначен только для проектирования и его не рассматривают

в качестве гарантии действительной характеристики.

Примечание 2: Настоящий стандарт применяют только к контактам металлического коле-

са/рельса. Другие материалы требуют применения теории контактного давления Герца.

5 Проверка статической прочности

5.1 Общие положения

Для проверки статической прочности всех контактов колеса/рельса необходимо

проверить, что для всех существенных сочетаний нагрузки, установленных в EN 13001-

2:

FSd,s ≤ FRd,s (2)

где

FSd,s расчетная контактная сила;

FRd,s предельная расчетная контактная сила.

5.2 Расчетная контактная сила

Расчетную контактную силу FSd,s всех контактов колеса/рельса вычисляют для

всех существенных сочетаний нагрузки, установленных в EN 13001-2, учитывая отно-

сительные динамические коэффициенты ∅ , частные коэффициенты безопасности pγ

и при необходимости коэффициент риска mγ . Учитывают наиболее неблагоприятные

воздействия нагрузки с позиции нагрузки от массы тали и конфигурации крана.

5.3 Статическая предельная расчетная контактная сила

5.3.1 Общие положения

Контактная сила величиной со статическую предельную расчетную контактную си-

лу FRd,s приводит к остаточной радиальной деформации 0,02% радиуса колеса.

Статическая предельная расчетная контактная сила FRd,s зависит от:

- свойств материала (модуля упругости и твердости) колеса и рельса;

- ситуации контакта (контакт в точке или контакт по линии);

- геометрии (радиусов колеса и рельса);

- убывающих эффектов (жесткости, краевых эффектов).

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

24

5.3.2 Эквивалентный модуль упругости

Если модули упругости колеса и рельса различаются, то эквивалентный модуль

упругости вычисляют следующим образом

rw

rwm EE

EEE

+⋅⋅

=2

(3)

где

Em эквивалентный модуль упругости;

Ew модуль упругости колеса;

Er модуль упругости рельса.

(Если Ew = Er, то Em = Ew = Er)

Значения модулей упругости для выбранных материалов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Значения модулей упругости для выбранных материалов

Материал колеса, материал рельса модуль упругости колеса в Н/мм2

Сталь 210 000

чугун 176 000

5.3.3 Твердость

Статическую предельную расчетную силу вычисляют, исходя из твердости мате-

риала НВ*, соответствующей единице измерения, (смотри 0) в зонах контакта.

Если твердость колеса и рельса различаются, то берут меньшее значение.

Для закаленных материалов необходимо проверить, что твердость, используемая

в вычислениях, распространяется глубже в материал, чем точка максимального сдвига.

5.3.4 Контакт в точке

Формула (4) устанавливает статическую предельную расчетную контактную силу

FRd,s для ситуаций контакта в точке, где точка максимального сдвига расположена на

глубине Zmp под поверхностью.

Типовые контакты в точке приведены на рисунке 1.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

25

(4) (5)

где

FRd,s статическая предельная расчетная контактная сила для контакта в точке;

zmp глубина точки максимального сдвига;

Em эквивалентный модуль упругости;

ν радиальный коэффициент деформации (ν = 0,3 для стали);

Dw диаметр колеса;

rk радиус поверхности рельса или радиус второго колеса (смотри рисунок 1);

НВ* твердость, соответствующая единице измерения (смотри главу 0), в точке

максимального сдвига;

γm общий коэффициент сопротивления; γm = 1,1.

Рисунок 1 – Контакт в точке

5.3.5 Контакт по линии

5.3.5.1 Общие положения

Формула 6 устанавливает статическую предельную расчетную контактную силу

FRd,s для ситуаций контакта по линии. Точка максимального сдвига расположена на глу-

бине zml под поверхностью.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

26

Типовые контакты по линии приведены на рисунке 2.

(6) (7)

где

FRd,s статическая предельная расчетная контактная сила для контакта по линии;

zml глубина точки максимального сдвига;

Em средний модуль упругости;

ν радиальный коэффициент деформации (ν = 0,3 для стали);

Dw диаметр колеса;

b воспринимающая нагрузку ширина (смотри рисунок 2);

НВ* твердость, соответствующая единице измерения (смотри главу 0), в точке

максимального сдвига;

γm общий коэффициент сопротивления; γm = 1,1;

1f убывающий коэффициент давления на край;

2f убывающий коэффициент неравномерного распределения давления.

Рисунок 2 – Контакт по линии

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

27

5.3.5.2 Давление на край

Острые края в конце линии контакта колеса или рельса уменьшают предельную

расчетную контактную силу. Данный эффект учитывают с помощью коэффициента 1f ,

приведенного в таблице 3.

Рисунок 3 – Давление на край

Таблица 3 - Коэффициент 1f для давления на край

край r3/w

1f

r3/w ≤ 0,1 0,75

0,1< r3/w < 0,8 [0,5+0,25(r3/w)]/0,7

r3/w ≥ 0,8 1,0

где

w ширина выступающей неконтактной площади

r3 радиус края.

5.3.5.3 Распределение давления

Идеальное равномерное распределение требует достаточной упругости крепле-

ния или опоры рельса и/или колес в шарнирных опорах. В противном случае деформа-

ция конструкции крана (например, изгиб основных балок) или допуски в регулировке

рельса приводят к неравномерному распределению давления, уменьшающему пре-

дельную расчетную контактную силу. Данный эффект учитывают с помощью коэффи-

циента 2f , приведенного в таблице 4 (классы допуска в соответствии с ISO 12488-1).

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

28

Таблица 4 - Коэффициент 2f для распределения давления

Класс допуска 1

Класс допуска 2

Класс допуска 3

Класс допуска 4

колеса с самоцентрирующейся подвес-кой

1,0 1,0 0,95 0,9

рельс, установленный на упругой опоре, позволяющей регулировку колеса

0,9 0,85 0,8 0,7

рельсовая опора, не позволяющая ре-гулировку колеса

0,8 0,75 0,7 0,6

6 Проверка усталостной прочности

6.1 Общие положения

Для проверки усталостной прочности контактов колеса/рельса необходимо прове-

рить, что для каждого колеса и для всех точек на рельсах

FSd,f ≤ FRd,f (8)

где

FSd,f расчетная контактная сила для усталости;

FRd,f предельная расчетная контактная сила для усталости.

6.2 Расчетная контактная сила

Расчетную контактную силу FSd,f вычисляют для систематических нагрузок (соче-

таний нагрузки А, установленных в EN 13001-2) с относительными динамическими ко-

эффициентами∅ , частными коэффициентами безопасности pγ и коэффициентом рис-

ка nγ , установленным равным 1. Силы скоса, воздействующие на направляющие роли-

ки, рассматривают в качестве систематических нагрузок.

6.3 Предельная расчетная контактная сила

6.3.1 Основная формула

Предельную расчетную контактную силу FRd,f вычисляют для колес и рельсов от-

дельно следующим образом

(9)

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

29

где

Fu минимальная контактная сила;

sc статистический параметр контактной силы;

γcf коэффициент минимального контактного сопротивления;

γcf = 1,1;

ff коэффициент последующих воздействий;

m экспонента для контактов колеса/рельса;

m = 3 для ситуаций контакта в точке и

m = 10/3 для ситуаций контакта по линии.

6.3.2 Минимальная контактная сила

Предельную расчетную контактную силу колеса или рельса, подверженного воз-

действию контактной усталости при качении, характеризуют с помощью минимальной

контактной силы Fu, которая представляет усталостную прочность при 6,4 х 106 контак-

тах при качении под воздействием постоянной контактной силы и при вероятности не-

разрушения (т.е. устранении трещин, точечной коррозии, чрезмерного износа), состав-

ляющей 90%. Для колеса один оборот равен одному контакту при качении, в то время

как для выбранной точки рельса прохождение любого колеса представляет один кон-

такт при качении. В случаях, если колесо не катится, но происходит колебание нагруз-

ки, один цикл нагрузки рассматривают как один контакт при качении.

Минимальная контактная сила для колеса/рельса зависит от твердости поверхно-

сти или от предела текучести, как установлено в таблице 5. Учитывают нижнее значе-

ние Fu, полученное из формул в таблице 5. Fu вычисляют отдельно для колеса и рель-

са.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

30

Таблица 5 – Минимальная контактная сила Fu

Fu, относящееся к твердости по-верхности колеса или рельса

Fu, относящееся к пределу текучести материала колеса или рельса

Контакт в точке

Контакт по линии

где

Em эквивалентный модуль упругости;

ν радиальный коэффициент деформации (ν = 0,3);

Dw диаметр колеса;

rk радиус поверхности рельса или радиус второго колеса (смотри рисунок 1);

НВ* твердость, соответствующая единице измерения (смотри главу 0);

fy предел текучести материала на глубине максимального сдвига (если поверхность закаленная, перед данным процессом);

b воспринимающая нагрузку ширина (смотри рисунок 2).

6.3.3 Статистический параметр контактной силы

По аналогии со статистическим параметром напряжения (смотри EN 13001-1) ста-

тистический параметр контактного напряжения определяют следующим образом:

ccc ks ν⋅= (10)

где

kc коэффициент спектра контактной силы;

νс относительное общее количество контактов при качении.

Статистический параметр контактной силы определяют путем непосредственного

использования формулы (10) или упрощенного (на основании опыта) путем выбора

класса Sc из таблицы 6. Если используют таблицу 6, то в формуле (9) экспоненту m ус-

танавливают равной 3, независимо от ситуации контакта.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

31

Таблица 6 – Классы Sc статистического параметра контактной силы sc

Класс Sc0 Sc1 Sc2 Sc3 Sc4 Sc5 Sc6 Sc7 Sc8 Sc9

sc 0,008 0,016 0,032 0,063 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 4,0

6.3.4 Коэффициент спектра контактной силы

Коэффициент спектра контактной силы kc вычисляют следующим образом

(11)

где

i индекс одного контакта при качении с FSd,f,i;

itot общее количество контактов при качении в течение заданного срока служ-

бы колеса или рельса (как правило, основанного на сроке службы компонента или кра-

на);

FSd,f,i расчетная контактная сила при контакте i;

FSd,f максимальная расчетная контактная сила;

m экспонента для контактов колеса/рельса.

6.3.5 Относительное общее количество контактов при качении

Относительное общее количество контактов при качении νс вычисляют следую-

щим образом

D

totc i

i=ν (12)

где

itot общее количество контактов при качении в течение срока службы колеса

или рельса;

iD количество контактов при качении в исходной точке: iD = 6,4 . 106.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

32

6.4 Коэффициент последующих воздействий

6.4.1 Основная формула

Коэффициент f1 учитывает последующие воздействия на предельную расчетную

контактную силу:

ff = 1ff . 2ff . 3ff

. 4ff . 5ff (13)

где

1ff до 5ff коэффициенты воздействий, как установлено в 6.4.2 до 6.4.6.

6.4.2 Давление на край

Вследствие поперечных перемещений колес давление на край, воздействующее

на поверхность, противоположную краю, можно не учитывать, и коэффициент 1ff уста-

навливают равным 1. Для поверхности с радиусом края r3 (смотри рисунок 2),

1ff = 1f (14)

где

1f коэффициент давления на край, как установлено в 5.3.5.2.

6.4.3 Распределение давления

Для проверки усталостной прочности можно не учитывать распределение давле-

ния и 2ff , установленный равным 1.

6.4.4 Скос

Скошенное колесо приводит к износу колеса и рельса и таким образом сокращает

срок службы. Износ увеличивается непропорционально относительно угла скоса α.

Данный эффект учитывают с помощью коэффициента ff3.

3ff = 1 для α ≤ 5 0/00

33

5

α=ff для α > 5 0/00 (15)

где

α = αg + αw + αt угол скоса крана в 0/00, вычисляемый в соответствии с EN

13001-2.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

33

Часть угла скоса вследствие допусков αt выбирают в соответствии с допуском, как

установлено в таблице 7.

Таблица 7 – Угол регулировки отдельного колеса или ролика

Регулировка Класс допуска 1 Класс допуска 2 Класс допуска 3 Класс допуска 4

αt 1,5 0/00 2,5 0/00 3,5 0/00 4,5 0/00

6.4.5 Сочетающиеся материалы

Износ и механическое истирание колеса и рельса в значительной степени зависят

от сочетания механических свойств (например, типа материала, закалки, предела

прочности) колеса и рельса.

Сочетающиеся материалы приводят к равномерному износу колеса и рельса за

контакт при качении. Несочетающиеся материалы увеличивают износ одного элемента

и уменьшают износ другого элемента. Это можно учесть с помощью коэффициента

4ff .

Для определенной выбранной пары материалов колеса и рельса 4ff выбирают

таким образом, что:

где

ff4 = f4w коэффициент совместимости материалов колеса,

ff4 = f4r коэффициент совместимости материалов рельса.

Коэффициент 4ff выбирают на основании опыта в диапазоне между 0,66 и 1,5.

Примеры приведены в справочном приложении С.

6.4.6 Коэффициент механического движения

В загрязненной окружающей среде эффекты абразивного истирания ведомых ко-

лес можно учесть посредством коэффициента ff5.

5ff = 0,95 для ведомых колес в загрязненной окружающей среде, (17)

5ff = 1,0 для колес, не являющихся ведомыми, или колес в чистой окружающей

среде.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

34

Приложение А (справочное)

Выбор соответствующей группы стандартов на краны для заданного приме-

нения

Таблица А.1

Есть ли в следующем списке стандарт на изделие, подходящий для применения?

EN 13000:2004 Краны – Самоходные краны

EN 14439:2006 Краны – Башенные краны

EN 14985:2007 Краны – Краны с поворотной стрелой

prEN 15011:2006 Краны – Мостовые и козловые краны

EN 15056:2006 Краны – Требования к распределителям погрузки контейнеров

EN 13852-1:2004 Краны – Краны буровой платформы – Часть 1: Краны буровой платформы общего назначения

EN 13852-2:2004 Краны – Краны буровой платформы – Часть 2: Плавучие краны

EN 14492-1:2006 Краны – Лебедки и тали с механическим приводом – Часть 1: Ле-бедки с механическим приводом

EN 14492-2:2006 Краны – Лебедки и тали с механическим приводом – Часть 2: Тали с механическим приводом

EN 12999:2002 Краны - Грузоподъемные краны

EN 13157:2004 Краны – Безопасность – Подъемное оборудование с ручным управ-лением

EN 13155:2003 Краны – Безопасность – Незакрепленные грузоподъемные приспо-собления

EN 14238:2004 Краны – Манипуляторы с ручным управлением

ДА

Используют непосредственно совместно со стандартами, на которые приведена ссылка

НЕТ

Используют следующее:

EN 13001-1:2004 Краны – Общий проект – Часть 1: Общие принципы и требования

EN 13001-2:2004 Краны – Общий проект – Часть 2: Воздействия нагрузки

CEN/TS 13001-3-1:2004 Краны – Общий проект – Часть 3-1: Предельные состояния и про-верка соответствия требованиям стальных конструкций

CEN/TS 13001-3-2:2004 Краны – Общий проект – Часть 3-2: Предельные состояния и про-верка соответствия требованиям стальных канатов в полиспастных системах

prCEN/TS 13001-3-3:2007 Краны – Общий проект – Часть 3-3: Предельные состояния и про-верка соответствия требованиям контактов колеса/рельса

EN 13135-1:2003 Краны – Безопасность – Проектирование – Требования к оборудо-ванию – Часть 1: Электротехническое оборудование

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

35

EN 13135-2:2004 Краны – Требования к оборудованию – Часть 2: Неэлектротехни-ческое оборудование

EN 12077-2:1998 Краны – Требования по охране труда и технике безопасности – Часть 2: Ограничительные и индикаторные устройства

EN 13586:2004 Краны - Доступ

EN 14502-1:2005 Краны – Оборудование для подъема людей – Часть 1: Подвесные корзины

EN 14502-2:2005 Краны – Оборудование для подъема людей – Часть 2: Станции по управлению подъемом

EN 12644-1:2001 Краны – Информация по использованию и испытанию – Часть 1: Инструкции

EN 12644-2:2000 Краны – Информация по использованию и испытанию – Часть 2: Маркировка

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

36

Приложение В

(справочное)

Таблица перевода твердости

Таблица В.1 – Таблица перевода твердости

Твердость Твердость

HV HBW HRA HRB HRC HRD HV HBW HRA HRC HRD

80 76 350 332,5 68,1 35,5 51,9

85 80,7 360 342 68,7 36,6 52,8

90 85,5 370 351,5 69,2 37,7 53,8

95 90,2 380 361 69,8 38,8 54,4

100 95 390 370,5 70,3 39,8 55,2

105 99,8 400 380 70,8 40,8 56

110 104,5 62 410 389,5 71,4 41,8 56,8

115 109,3 64,6 420 399 71,8 42,7 57,5

120 114 67 430 408,5 72 43,6 58,2

125 118,8 69 440 418 72,3 44,5 58,8

130 123,5 71 450 423 73,3 45,3 59,4

135 128,3 73,1 460 432 73,6 46,1 60,1

140 133 75,1 470 442 74,1 46,9 60,7

145 137,8 77 480 450 74,5 47,7 61,3

150 142,5 78,8 490 456 74,9 48,4 61,6

155 147,3 80,5 500 466 75,3 49,1 62,2

160 152 82,1 510 475 75,7 49,8 62,9

165 156,8 83,5 520 483 76,1 50,5 63,5

170 161,5 85 530 492 76,4 51,1 63,9

175 166,3 86,1 540 500 76,7 51,7 64,4

180 171 87,3 550 509 77 52,3 64,8

185 175,8 88,5 560 517 77,4 53 65,4

190 180,5 89,6 570 526 77,8 53,6 65,8

где HV Твердость по Виккерсу;

HBW Твердость Бринелля;

HR Твердость по Роквеллу в следующей последовательности HRA, HRB, HRC,

HRD.

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

37

Приложение С (справочное)

Примеры коэффициента совместимости материалов

Таблица С.1 – Примеры коэффициента совместимости материалов

Код материала колеса а

(название)

Код материала рельса b

(название)

f4w f4r

1.0558 (GS-60) 1.0527 (С56) 1 1

1.0558 (GS-60) 1.0624(R0900Mn) 0,8 1,25

1.7225 закаленный и отпущенный (42CrMo4)

1.0527 (С56) 1 1

1.7225 закаленный и отпущенный (42CrMo4)

1.0624(R0900Mn) 0,87 1,15

1.7229 закаленный и отпущенный (61CrMo4)

1.0527 (С56) 1,25 0,8

1.7229 закаленный и отпущенный (61CrMo4)

1.0624(R0900Mn) 1 1

1.6956 закаленный (33NiCrMo14-5) 1.0527 (С56) 1,3 0,77

1.6956 закаленный (33NiCrMo14-5) 1.0624(R0900Mn) 1,05 0,95

1.7225 закаленный (42CrMo4) 1.0527 (С56) 1,5 0,66

1.7225 закаленный (42CrMo4) 1.0624(R0900Mn) 1,15 0,87

1.7229 закаленный (61CrMo4) 1.0527 (С56) 1,50 0,66

1.7229 закаленный (61CrMo4) 1.0624(R0900Mn) 1,15 0,87 а Номера в соответствии с «Реестром Европейских сталей»

СТБ prCEN/TS 13001-3-3-2009

38

Библиография

[1] Niemann, G.: Maschinenelemente Band I, 2. Auflage, Springer Verlag Berlin.

[2] Hesse, W.: Verschleiβverhalten des Laufrad-Schiene-Systems fördertechnischer An-

lagen, Diss. Ruhruniversität Bochum 1983.

[3] Scheffler, M.: Grundlagen der Fördertechnik – Elemente und Triebwerke. Vieweg

Verlag 1994.

[4] Calcul en fatigue du contact galet/rail, 1B2302 et 1B2302, J-F. FLAVENOT, CETIM,

Juin 2003

[5] А.ЭКБЕРГ, Е.КАБО и Х.АНДЕРСЕН – Инженерная модель для прогнозирования

усталости при качении, контактной усталости рельсовых колес, Разрушение от устало-

сти строительных материалов и конструкций 25 (2002), страницы 899-909

[6] EN 1990:2002 Еврокод, Основы проектирования конструкций