طراحی جرثقیل دروازه‌ای

طراحی جرثقیل دروازه‌ای نیازمند در نظر گرفتن عوامل مختلفی مانند ظرفیت باربرداری، ابعاد دهانه، ارتفاع بالابری، نوع حرکت، شرایط محیطی و استانداردهای ایمنی است. در ادامه مراحل طراحی یک جرثقیل دروازه‌ای را توضیح می‌دهیم:

۱. تعیین مشخصات فنی و نیازهای پروژه

در ابتدای طراحی، باید مشخصات فنی و نیازهای کارفرما مشخص شوند، از جمله:

• ظرفیت باربرداری (SWL – Safe Working Load): معمولاً بین ۵ تا ۵۰۰ تن.
• دهانه (Span): فاصله بین دو پایه که می‌تواند از ۵ تا ۵۰ متر باشد.
• ارتفاع بالابری (Lifting Height): بسته به نیاز می‌تواند متغیر باشد.
• نوع حرکت:
  • ثابت یا متحرک (روی ریل یا چرخ لاستیکی)
  • تک‌پل یا دوپل
• شرایط محیطی: دما، رطوبت، باد و شرایط ویژه مانند استفاده در صنایع دریایی یا معدنی.

۲. طراحی سازه‌ای

الف) طراحی پل اصلی

• جنس سازه معمولاً فولاد St52 یا St37 است.
• نوع پل:
  • تک‌پل (Single Girder) برای بارهای سبک
  • دوپل (Double Girder) برای بارهای سنگین و دهانه‌های وسیع
• محاسبه تنش‌ها و کرنش‌های وارد بر پل بر اساس استانداردهای مهندسی مانند DIN 15018، FEM و CMAA

ب) طراحی پایه‌ها

• پایه‌ها معمولاً از پروفیل‌های فولادی یا تیرهای جعبه‌ای (Box Girder) ساخته می‌شوند.
• باید مقاومت کافی در برابر نیروهای جانبی و عمودی داشته باشند.

ج) طراحی سیستم حرکت و ریل‌ها

• استفاده از چرخ‌های فولادی یا لاستیکی بسته به نوع حرکت جرثقیل
• محاسبه سرعت حرکت و انتخاب موتورهای مناسب
• طراحی ریل‌های راهبر بر اساس بارهای دینامیکی و استاتیکی

بیشتر بدانید: شرکت اسکلت فلزی

۳. طراحی مکانیزم بالابری

• شامل موتور، گیربکس، درام، سیم بکسل، قلاب و ترمزها
• انتخاب موتور با توان مناسب برای سرعت و گشتاور کافی
• بررسی ضریب ایمنی سیم بکسل (معمولاً ضریب ۵:۱ یا بیشتر)
• استفاده از ترمزهای اضطراری برای جلوگیری از سقوط بار

۴. طراحی سیستم کنترلی و الکتریکی

• انتخاب نوع سیستم کنترل (دستی، کابلی، بی‌سیم یا کابین اپراتور)
• طراحی مدارهای ایمنی شامل لیمیت سوئیچ، سنسورهای بار، ترمز اضطراری و اینورتر برای کنترل سرعت
• تأمین برق از طریق سیستم‌های کابل ریلی (Festoon System) یا قرقره کابل (Cable Reel)

بیشتر بدانید: جرثقیل سقفی

۵. طراحی سیستم ایمنی و استانداردها

• استفاده از سیستم‌های حفاظتی مانند:
  • سنسورهای تشخیص برخورد
  • محدودکننده‌های بار (Overload Limiters)
  • کلیدهای قطع اضطراری
• رعایت استانداردهای بین‌المللی مانند:
  • FEM (Federation Europeenne de la Manutention)
  • CMAA (Crane Manufacturers Association of America)
  • ISO 4301 و ISO 8686

بیشتر بدانید: جرثقیل دروازه ای

۶. تحلیل و شبیه‌سازی سازه‌ای

• استفاده از نرم‌افزارهایی مانند ANSYS، SolidWorks، CATIA برای تحلیل استاتیکی و دینامیکی
• بررسی تنش‌های بحرانی و بهینه‌سازی طراحی برای کاهش وزن و افزایش استحکام

۷. ساخت، نصب و بهره‌برداری

• برش و جوشکاری قطعات فولادی
• مونتاژ و رنگ‌آمیزی برای جلوگیری از خوردگی
• تست‌های بارگذاری و بررسی عملکرد نهایی قبل از بهره‌برداری

بیشتر بدانید: ساخت جرثقیل سقفی