Werkstatt-Portalkran Tragfähigkeitsberechnungen

[15er Patrick]

Hallo,

ich hoffe mal es kann mir jemand weiterhelfen, ich habe vor einen Werkstatt-Portalkran selbst zu bauen, ich habe an eine Vierkantrohrkonstruktion gedacht und obendrüber einen IPE Träger drüberzumachen.
Das Vierkantrohr sollte die Maße 80x80x5mm besitzen, die Tragkraft sollte 1000kg betragen. Nun zu meiner Frage, der Standfuß (Vierkantrohr 80x80x5mm) sollte 1100mm lang werden und jetzt würde ich gerne wissen ob das Vierkantrohr die 500-600kg aushält oder ob es durchhält?? Oder weiß jemand eine Formel wo man das selbst errechnen kann??? Ich habe mal meinen Plan als Verdeutlichung angehängt...

Vielen Dank

Gruß Patrick

 

[schleppergott]

Hallo,
einen Solchen Kran haben wir in der Firma wo ich gelernt habe von Demag gehabt. Es war oben allerdings kein DoppelT Träger verbaut sondern ein Spezial Profil. Aus dem Bauch heraus würde ich sagen, dass deine Konstruktion aber locker 500 Kilo hält.

Im Tabellenbuch aus dem Europa Verlag sind die Formeln drinnen. Ich bin aber jetzt zu faul zu rechnen. Da du aber eine so schöne Zeichnung gemacht hast, denke ich mal du bist vom Fach und hast das Buch selber. Ansonsten kann ich nur empfehlen es zu kaufen, gehört in jede Werkstatt.
Gruß

 

[15er Patrick]

Hallo Philipp,

Ich glaub du hast da was kleines Missverstanden, pro Seite 500 kg insgesammt 1000kg damit ich auch mein Getriebe vom D25.1 anheben kann ...
Ja das Tabellenbuch, ist ja ne feine sache, nur ist es teuer Und vom Fach bin ich auch net unter umständen, ich bastl gern mit Stahl, und als LKW Mechaniker kommt man da auch ein bischen in die Thematik rein, aber ist hald nicht so wie eine Schlosserausbildung.


Gruß Patrick

 

[schleppergott]

So teuer ist es auch nicht, gehört aber in eine Werkstatt wie ein Schraubstock. Habe grade gesehen, möchtest du wissen ob der Träger das hält, oder ob die Rohre das halten? Sollen die Rohre wirklich nur 1,1m lang werden?

Gruß

 

[15er Patrick]

Hallo Philipp,

also der Träger hält das locker, es geht mir um die Traverse unten, wo die Räder dran kommen, sie soll 1100mm oder 1200mm lang werden, und eine Durchgangshöhe von 2000mm Metern haben.

Gruß Patrick

 

[schleppergott]

So jetzt habe ich es verstanden. Dazu stehen die Formeln in der Tat im Tabellenbuch. Das wäre jetzt aber mit einer Stunde rechnen verbunden. Vieleicht gibt google ja was her.

Wie gesagt aus dem Bauch heraus würde ich sagen das hält alle mal.

Schönen Abend

 

[15er Patrick]

Hallo Philipp,

ja okay das kann ich verstehen, ich setz mich auch net freiwillig vor Bücher, es sei denn ich brauch es unbedingt. Ich hab nur auch noch das Problem, das ich meienen Materialschein bis Donnerstag früh fertig haben muss, da meine Stahlfirma nach Weihnachten Inventur macht, und genau da hab ich noch ein paar Tage frei, wäre also richtig gut in dieser Zeit etwas auf die Beine zu stellen mal sehen


Gruß Patrick

 

[D40+D50]

Hallo

so einfach mit dem Tabellenbuch wird das nicht getan sein.
Du musst die Fußkonsolen auf Querkräfte und auf Durchbiegung nachweissen.
Die Stützen auf Druckkräfte und seitliches ausknicken (Biegedrillknicken).
Und natürlich alle Schweißnähte berechnen.
Den I-Träger eigentlich auch.
Aber letztendlich kommt es dann auf Deine Schweisskünste an, sonst nützt die tollste statische Berechnung nichts.

Norbert

 

[15er Patrick]

Hallo Norbert,

ja das ist mir schon alles klar, es ging mir nur um die untere Traverse, ob sich die recht stark durchbiegt? Das mit dem Schweißen ist so eine sache, und drum lasse ich das einem Fachmann machen, ich selbst schneide nur die Teile zu und lasse sie dann schweißen, außerdem soll der IPE Träger abnehmbar sein, das man den Kran platzspaarend aufbewahren kann

Gruß Patrick, der sein Projekt wegen Eisenmangels erst nächstes Jahr in Angriff nehmen kann

 

[Homer Jay]

Hallo Patrick,

weil morgen doch Weihnachten ist, habe ich Dir mal eine Festigkeitsberechnung fertiggemacht. Ist in Exel, kannst von den Maßen her ja noch was rumspielen. Den Kran kannst Du so bauen, von der Festigkeit her reicht das aus. Du wirst aber wohl schon Schwerlastrollen einsetzen müssen, Ø 450 kg Belastung kommen beim anheben auf jede Rolle zu! Polyamidrollen wären eventuell angesagt.

Die Knickung der Rohre nach Euler hab ich mal nicht berechnet, mit meinem Daumen habe das mal so abgemessen, sollte 6 x passen. Du solltest aber bei der Verbindung zwischen Stützen und Träger eine "dicke" Kopfplatte mit entsprechenden Knotenblechen aufschweißen lassen! Weil dein Portalkran sonst wie ein Paralellogramm seitlich wegknicken kann. Gleiches gilt natürlich auch für deine Tragbalken unten. Knotenbleche ausreichend dimensioniert seitlich verschweißen und nicht auf das Rohr draufsetzen. Da bringt das nämlich nix. Aber Du hast ja schon geschrieben, das Du das nicht selber machen willst.

Dann man noch bisschen über Weihnachten planen und Material bestellen, ist immer noch besser, als den Schnee platt zu treten.

 

[1014ts]

Hallo Homer Jay,

für den Kranbau gibt es besondere Normen!
Da ist die zul. Spannung vorgegeben,einen Sicherheitsbeiwert gibt es in der Berechnung nicht!

Bei den Fragen sollte man sich überlegen ob man so ein Projekt überhaupt angeht.

Wenn man die Stützen als "A" Bock ausführt entfallen die Biegespannungen.

Gruß
Thomas

 

[Homer Jay]

Moin Thomas,

super, das Du mich auf die Normen für den Kranbau hinweist. Du hast sicher recht, wenn Du von entsprechenden Normen für den Kranbau sprichst. Die sind mir bekannt, auch wenn ich nicht täglich damit arbeite. Die zulässigen Spannungen sind dort von vorneherein bereits mit Werten für die dynamischen und schwellenden Lasten reduziert, damit man sie nicht vergessen kann. Die Tabelle nutze ich für die Vordimensionierung von Bauteilen bei unterschiedlichen Anwendungsfällen, daher die gesonderte Sicherheitszahl. Die Tabelle ersetzt keinen statischen Nachweis durch einen Prüfstatiker!

Aber Patrick möchte sicherlich keine Serienfertigung von Kranbrücken betreiben, geschweige denn Brückenträger selbst herstellen, er hat ja wohl einen ausreichend dimensionierten Träger. Es geht ja mehr um den Hobbybereich und die soll auch sicher sein. Kurioserweise ist (ähnlich wie bei Garagentoren) eine TÜV - Prüfung für den privaten Betrieb nicht erforderlich, solange kein gewerbsmäßiger Umgang damit betrieben wird. Im Grunde darf jeder für den Privatbereich sich einen Kran bauen und betreiben, ohne Berücksichtigung von Normen, ohne Statik oder Schweißkenntnisse. Wichtig ist es, eine sicher Konstruktionen zu bauen und keine lebensbedrohliche, da finde ich es schon besser, eine Frage zu beantworten, als jemanden dumm sterben zu lassen.

Bei der "A" Bockausführung entfallen natürlich die Biegespannungen, da hast Du auch Recht, diese Variante hat Patrick aber nicht gezeichnet. Ich persönlich bevorzuge auch die "A" Bockausführung und würde die "Füße" bei 2 Meter Höhe mindestens 1,5 Meter auseinander haben wollen. Was Patrick auch nicht gezeichnet hat, sind Rollen unter dem Fußbalken, die er aber verwenden sollte, damit ein "Schrägziehen" verhindert wird, das zu einem Umstürzen führen kann, wenn er nicht genau senkrecht über der Last angehoben wird. Auf die Rollen und deren Belastung, die das ausgleichen, habe ich hingewiesen.

Patrick hat nach der ausreichenden Dimensionierung des Fußbalkens gefragt. Und mit einem Q 80x5 ist das der Fall. Das die skizzierte Version nicht der Weisheit letzter Schluss ist, weiß ich auch, aber sie ist machbar. Wenn ein Fachmann die Schweissungen fachgerecht ausführt sehe ich keinerlei Probs, der wird sich allein aus Haftungsgründen hüten etwas zusammenzubraten, was er nicht vertreten kann.

Gruß

Jürgen

 

[15er Patrick]

Hallo Jürgen,

ich danke dir recht herzlich für deine Statikberechnung. Also Vielen Dank, das ich eine Antwort auf meine Frage mit dem Fußquerträger beantwortet hast. Ja klar wäre ein längerer Standfuß besser, aber ich will ihn nicht zu Lang machen, da ich sehr wenig Platz habe, wären denn 1300 oder 1400 vertretbar? Wie sieht es dann bei der Durchbiegung des Fußträgers aus?
Also ich habe bereits an Polyamid-Schwerlastrollen mit 400kg Belastbarkeit gedacht

Und der Kran soll nur im Privaten Bereich eingesetzt werden.


Wünsche allen ein Frohes Weihnachtsfest


Gruß Patrick

 

[Homer Jay]

Hallo Patrick

so breit wie möglich, weil der Portalkran kopflastig wird! Du kannst mit dem Material ruhig bis 1,4 - 1,5 Meter breit werden. Die Rollen soweit außen platzieren wie möglich. Schmaler geht natürlich auch, aber die Gefahr des "Kippelns" wird größer, man muss bedachter zu Werke gehen. Die Platten zum Festschrauben für die Rollen sollten mind. 10 mm stark sein. Die Kopf- und die Fußplatten am Träger und an der Rohrstütze mind. 16 mm, ruhig großzügig sein und 20 mm nehmen. Das bisschen mehr kostet nicht viel. Hochfeste Schrauben für den Stahlbau zum Verschrauben verwenden.

Die Nahtdicke a, würde ich bei 8 mm einordnen wollen, also 1x Wurzel-, 1 x Füll- und 1x Decklage. Das wird Dein Schweißer aber sicher von sich aus schon so machen.

Die Durchbiegung des Fußbalkens unter Last beträgt bis 1,5 mm, federt aber wieder zurück. Bleibende Materialverformung bei einer einseitigen Belastung von ca 4,5 to, dann hast Du aber die Polyamidrollen bereits zerbröselt (die werden erst oval und zersplittern dann mit einem Peng) und Deinen Kettenzug ins Jenseits befördert. Du solltest einen Laufwagen für den Kettenzug verwenden, gibt es von Abus, Demag etc. Bastel Dir da bloß kein Provisorium, das ist ein Sicherheitsbauteil und Eigenbauten in dem Bereich haben schon oft zu bösen Unfällen geführt.

Bei den Rollen würde ich auf der einen Seite Bockrollen und auf der anderen Seite Lenkrollen verwenden. Lässt sich besser gezielt verschieben, obwohl 4 Lenkrollen wendiger sind. Bei 4 Lenkrollen rollt das Teil meistens dahin, wo es nicht hin soll. Bremsen an den Rollen sind für Arbeiten am Hang richtig, aber auf ebenem Boden nicht notwendig.

Falls Du Dich für Rollen mit Feststeller entscheidest, diese beim Anheben immer lösen! Beim Anheben der Last den Portalkran senkrecht über den Bauteilschwerpunkt stellen und gleichmäßig, möglichst ruckfrei anheben. Beim Einhängen in Gurten, darauf achten, dass diese sich nicht plötzlich und unerwartet verschieben können. So, habe fertig.

Frohe Weihnachten

Jürgen

 

[1014ts]

Hallo Jürgen,
5mm Wandstärke mit a8 anschweißen?
Wofür soll das gut sein?

Patrick: Schau Dir mal die Krane im Internet an,die sind leicht und tragen "die paar Kilo" locker.

Gruß
Thomas

 

[1014ts]

Hallo Patrick,

http://www.abus-kransysteme.de/Produkte/Leichtportalkrane/Leichtportalkran_LPK

Gruß
Thomas

 

[Homer Jay]

Moin Thomas,
siehe J. Ruge Handbuch der Schweißtechnik Band IV, Berechnung der Verbindungen, Springer Verlag.

Gruß

Jürgen

 

[15er Patrick]

Hallo Jürgen,

erstmal FROHE WEIHNACHTEN !!!

nun mit 1,5mm bin ich voll und ganz einverstanden, als Anschraubplatte habe ich an eine 10 mm Platte gedacht, diese wird ringsum Angeschweißt und zusetzlich noch mit Knotenblechen versehen. Eine 20mm Platte finde ich übertrieben, da ich den Kran in Leichtbauweise erstellen möchte. Zu der Traversenlänge werde ich mich für 1250mm entscheiden, da ich bei meinem Stahlhändler nur volle 6000mm Stangen bekomme. Außerdem habe ich im Internet einen Kran begutachtet, der hat eine Innenhöhe von 3000mm und lediglich 1500mm Starke Füße. Für die Rollen hätte ich mich für 4 Schwerlastrollen mit Doppelstop entschieden. und die Fußplatte für die rollen hätte ich aus einer 8mm Stahlplatte gefertigt. Zu der Laufkatze, ich greife da natürlich zu einem Fertigprodukt, bei HM Müllner gibts diesen in 1to Ausführung, auch den Kettenzug werde ich hier beziehen, ich hoffe ich bin da nicht falsch beraten. Ich hätte den Kran gestern schon gebraucht, beim Hydraulikbock abheben


Gruß Patrick

 

[1014ts]

Hallo Jürgen,
auf die Schnelle finde ich das jetzt nicht.

Wenn J.Ruge 5er Wandstärke mit a8 anschweißst hat der zumindest vom Schweißen keine Ahnung.

Patrick: Der gesunde Menschenverstand schadet selten,und 10er Blech ist für so ein Bauteil sicher keine schlechte Wahl.

Gruß
Thomas

 

[1014ts]

Hallo Patrick,
wie groß ist eigentlich der IPE-Träger?

Gruß
Thomas