- •Кафедра "Транспортные машины и триботехника"
- •Пояснительная записка
- •6. Рекомендуемая литература
- •7. Календарный план выполнения курсовой работы:
- •Содержание
- •1. Описание конструкции
- •2. Расчёт основных размеров кранового моста
- •3. Определение нагрузок на конструкцию
- •4. Аналитический расчёт ездовой балки
- •4.1. Определение расчётных усилий
- •4.2. Подбор сечения
- •4.3. Проверка напряжений (расчёт по предельному состоянию первой группы)
- •5.5. Проверка напряжений
- •5.6. Расчёт сварных швов
- •6. Расчёт концевой балки
- •6.1. Определение расчётных усилий
- •6.2. Подбор сечений
- •6.3. Проверка напряжений
- •Заключение
- •Литература
- •1. Методические указания: Автоматизированное конструирование и расчёт металлоконструкций однобалочного мостового крана.
4. Аналитический расчёт ездовой балки
4.1. Определение расчётных усилий
На рис.3 представлена схема нагружения ездовой балки и линии влияния опорных реакций и изгибающих моментов.
Расчётный изгибающий момент:
где ординаты, м:
Рис. 3. Схема нагружения балки, линии влияния реакций в опорах и изгибающего момента в опасном сечении
где a – база тали, м.
у5=(4·102-0,6652)/16·10=2,5 м
у6=(10/2-3·0,665/4)/10 ·(10/2-0,665/4)=2,2 м
3 площадь линий влияния, м2:
2
ω3=0,5·[2.5·(10/2-0,665/4)+ 2,2(10-(10/2-0,665/4)]=12,49 м2
Загружая линию влияния изгибающего момента распределенной и сосредоточенной подвижной нагрузкой, определяют расчетный изгибающий момент:
Мmax=2·10811·2,5+2·10811·2,2+1403·12,49=118459 Н·м
4.2. Подбор сечения
Особенность работы ездовой балки заключается в том, что в нижних полках двутавра, помимо напряжений общего изгиба балки, возникают напряжения местного изгиба от давления катков тали.
Пролет балки L берется в метрах, а соблюдение размерностей обеспечено введением коэффициента 0,007.
Требуемый момент инерции двутавра:
Jхтреб=0,007(3200+515)9,81·102=25511 см4
Подобрав по полученному значению требуемого момента инерции прокатный двутавр для подвесных путей, проверяют, удовлетворяет ли он условию проходимости тали (см. табл.1 приложения1).
Принимаем двутавр №45 М (Jx= 31900 см4). Выбранный двутавр отвечает условию проходимости тали.
4.3. Проверка напряжений (расчёт по предельному состоянию первой группы)
Предельное кромочное напряжение:
где ax и ay – поправочные коэффициенты, зависящие от типа профиля балки и наличия усиления. Для неусиленных двутавров ax=1,4; ay=0,7;
К1=2,5, К3=1,6 – коэффициенты, определяемые по графику в функции:
ξ=1-(16/70)=0,8
где c1 – расстояние точки контакта тали с полкой от кромки, (c1=16);
a1 – величина свеса полки, мм:
а1=(150-10,5)/2=70 мм
где b – ширина полки двутавра, мм;
tш – толщина стенки, мм;
Ry=225 МПа – расчётное сопротивление тали;
с коэффициент условий работы (с= 1 ).
σ хт=1,4·1,6·14833/182=103 МПа
σ ут=0,7·2,5·14833/182=80 МПа
Рис. 4. Графики для определения коэффициентов К1 и К2
4.4. Проверка жёсткости (расчёт по предельному
состоянию второй группы)
Прогиб балки:
f=[0,001·(3200+515)9,81/25511]103=1,4 мм
Условие жёсткости:
0,0014≤0,00143
Условие выполнено. Окончательно принимаем двутавр № 45 М
(Jx= 31900 см4, А= 98,8 см2).
5. Расчёт фермы жёсткости
5.1. Определение расчётных усилий
Рис.5. Определение усилий от инерционных нагрузок
Определение расчётных усилий
y1=1,7м
y2=1,5м
y3=1,4м
y4=1,3м
y5= 1 м
y6=0,7м
5.2. Действие инерционных нагрузок
0,5·1,7·10=8,5 м2
0,5·1,4·10=7 м2
0,5·2·2,5=2,5 м2
Максимальное усилие в средней панели пояса:
1822·1,7+1822·1,5+8,5·128=6919 Н
Максимальное усилие в крайнем раскосе:
1822·1,4+1822·1,3+7·128=5816 Н
Максимальное усилие в стойке:
1822·1+1822·0,7+2,5 ·128=3418 Н
5.3. Действие нагрузки перекоса
Усилие N2:
-2275,2·10/1,5= -15176 Н
Усилие S2:
2275,2/0,515=4418 Н
Усилие V2:
-2275,2 Н
5.4. Подбор сечения
Наименьший допускаемый радиус инерции:
где коэффициент расчётной длины (=1);
l – длина стержня (для поясов l=D, для раскосов l=0,5lр, для стоек l=0,5B, так как раскосы и стойки имеют закрепление на ездовой балке).
[] предельно допустимый прогиб:
[]п=150
[]ст=200
[]рас=250
lрас=0,5·3=1,5 м
lп=2,5 м
lст=0,5·1,5=0,75 м
1·150/250=0,6 см
1·75/200=0,375 см
1·250/150=1,67 см
Выбираем уголок № 90х90х8 ; А= 13,90 см2. ГОСТ 8509-93