Как рассчитать грузоподъёмность траверсы: формулы и примеры

Правильный расчёт грузоподъёмности траверсы — ключевой этап при проектировании и выборе грузозахватного оборудования. Траверсы уменьшают точечные нагрузки, обеспечивают равномерное распределение веса и позволяют поднимать крупногабаритные изделия, которые нельзя стропить стандартными методами. Ошибка в расчётах может привести к деформации конструкции, обрыву стропов и аварийным ситуациям на объекте. Ниже рассмотрены основные формулы, факторы влияния и примеры расчётов, которые позволяют точно определить требуемую грузоподъёмность.

Какие параметры влияют на расчёт грузоподъёмности

Перед вычислениями важно учесть ряд технических характеристик.

Основные параметры:

• Масса груза (G)

• Количество точек подъёма

• Длина траверсы (L)

• Материал и сечение балки

• Тип траверсы (балочная, рамная, Н-образная, телескопическая)

• Допустимый прогиб балки

• Коэффициент динамической нагрузки

Все эти моменты учитываются в инженерных расчётах.

Основная формула расчёта нагрузки

Для простейшей линейной траверсы, работающей как балка с двумя опорами, используется классическая формула изгибающего момента:

M = (G × L) / 4

где:

• M — максимальный изгибающий момент;

• G — масса груза вместе с оснасткой;

• L — расстояние между точками подъёма.

После определения момента сравнивают значение с допустимым изгибающим моментом материала балки.

Допустимый момент:

Mдоп = W × σдоп

где:

• W — момент сопротивления сечения балки;

• σдоп — допустимое напряжение материала (обычно 150–170 МПа для стали).

Траверса считается прочной, если:

M ≤ Mдоп

Учёт динамических нагрузок

Подъём груза всегда сопровождается дополнительными воздействиями: рывками, раскачиванием, неравномерным распределением веса.

Используют коэффициент динамических нагрузок:

Gрасч = G × Kд

где

• Kд = 1,1–1,4 для стандартных подъёмов;

• Kд = 1,5–2,0 при работе в тяжёлых условиях.

Расчёт ведут именно с использованием Gрасч, а не фактической массы груза.

Пример расчёта грузоподъёмности простой балочной траверсы

Исходные данные:

• Груз массой 3 т (3000 кг)

• Длина траверсы 2 м

• Материал — сталь С245

• Момент сопротивления балки W = 55 см³

Шаг 1. Учитываем динамику:

Предположим коэффициент Kд = 1,3
Gрасч = 3000 × 1,3 = 3900 кг = 3,9 т

Шаг 2. Находим изгибающий момент:

M = (Gрасч × L) / 4
M = (3,9 т × 2 м) / 4 = 1,95 т·м

Шаг 3. Определяем допустимый момент для материала:

Для стали допустимое напряжение σдоп ≈ 160 МПа.
Переведём момент сопротивления:

55 см³ = 5,5 × 10⁻⁵ м³

Mдоп = σдоп × W = 160 × 10⁶ × 5,5 × 10⁻⁵ = 8800 Н·м = 0,88 т·м

Шаг 4. Сравниваем:

• Фактический момент 1,95 т·м

• Допустимый момент 0,88 т·м

► Вывод: балка не подходит, требуется усиление или выбор балки с большим сечением и моментом сопротивления.

Пример выбора траверсы по массе груза

Если известна грузоподъёмность траверсы, но нужно понять, подходит ли она под конкретную задачу:

Условие:

• Паспортная грузоподъёмность траверсы: 5 т

• Условия работы: средние динамические нагрузки Kд = 1,3

• Требуемый груз: 3,5 т

Проверяем:

3,5 т × 1,3 = 4,55 т ≤ 5 т

► Траверса подходит, но с минимальным запасом. Рекомендуется запас 20–30%.

Рекомендации по безопасному выбору грузоподъёмности

Запомните ключевые правила:

• всегда учитывать динамический коэффициент;

• выбирать траверсу с запасом не менее 20%;

• проверять сертификаты и расчётные схемы;

• учитывать массу стропов и дополнительных элементов;

• не использовать траверсу при видимых повреждениях;

• регулярно проводить испытания и не реже 1 раза в год — проверку инженером.