2.1.1.Расчет массы металлоконструкции стрелы

Масса 1м трубы в кг, м = 0.02466 ∙ S(Д - S);

где:

S – толщина стенки трубы , мм.;

Д – диаметр трубы, мм;

Для определения массы стрелы составляем таблицу:

Определение массы стрелы

Таблица №2

№ стержня	длина, м	количество	Масса 1м,кг	Общая масса, кг
1	9.66	1	14	135.2
2	0.63	42	2	52.9
3	9.2	2	8	147.2
4	0.97	10	0.5	4.9
5	0.3	11	1.1	3.6
6	2.1	2	8	33.6
7	1.5	2	6.8	20.4

Общая масса металлоконструкции 397.8 ≈ 400 кг.;

Крюковая подвеска 36,4 кг.;

С учетом канатных блоков и роликов принимаем массу стрелы 450 кг.

2.1.2. Расчет сварных швов

Соединение раскосов с нижним поясом.

Напряжение для шва на растяжение :

F

F

σ_p = ––––– < = [σ_p];

S_ℓ

ℓ F = 28.8 кH = 28.8∙10³H;

где:

ℓ– длина шва, мм;

S – толщина шва, мм;

[σp] – допускаемое напряжение на растяжении, мПа.;

[σp] = 0.9[σp] ̣ = 0.9 ∙ 160 = 144 мПа:

где:

[σp]_o ̣- допускаемое напряжение для основного материала конструкции, мПа;

28.8 ∙ 10³

σ_p = –––––––––– = 68 мПа < [σ_p] = 144 мПа;

6∙ 70

Для сжатых стержней:

F

σ_с = ––––– < = [σ_с]; [3]

Sl

[σс] – допускаемое напряжение на сжатие для шва, мПа;

[σ_с] = [σ_р] ̣= 160 мПа;

28.8 ∙ 10³

σс = –––––––––– = 68 мПа < [σс] = 160 мПа;

6 ∙ 70

Условия прочности для сварных швов, работающих на растяжение и сжатие выполнено.

Cоединение растяжки с верхним поясом.

Крепление растяжки к стреле осуществляется за оба верхних пояса.

S_p

Усилие в каждом канате S_p = 90 кH = 30 ∙ 10³ H.;

Принимаем длину сварного шва ℓ= 200 мм.;

l

катет шва к = 7 мм.;

Проверку сварного шва производим как работающего на срез.

τ_c = S_p / 0.7 к ℓ <= [τ_c];

где :

τ_c – допускаемое напряжение на срез для шва, мПа.;

[τ_c] = 0.6 [σp]. = 96 мПа;

τc = 90 · 10³ / 0.7 · 7 · 200 = 80 мПа < [τc] = 96 мПа;

Условие прочности выполнено.

2.1.3. Расчет шарнирных соединений

Диаметр оси в соединении стрелы с башней;

d = 1.13 √P/ [τc];

где:

P – поперечная сила, действующая на ось, H

[τ_c] – допускаемое напряжение на срез, мПа;

[τ_c] = (0.2 ÷0.3) σт

[τ_c] = 0.25 · 225 = 60 мПа

d = 1.13 √(179 · 10³) /60 = 62 мм.;

Принимаем d = 65 мм.

Проведем проверку прочности оси на стяжке

P

σ_см = –––– <= [σсм] ;

d h

где:

h – длина наиболее сжимаемой части, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение на стяжке для соединения, мПа;

[σ_см] = 0.8 σт;

[σ_см] = 0.8 · 225 = 180 мПа;

179 ·10³

σ_см = ––––––––– = 37 мПа < [σсм] = 180 мПа;

65 · 75

Условие прочности выполнено.

Диаметр болта в соединении оттяжки со стрелой:

Р = 90 кН = 90 · 10³Н;

d = 1.13 √(90 · 10³) /60 = 45 мм.;

Принимаем d = 46 мм.

Проведем проверку прочности на сжатие;

90 ·10³

σсм = ––––––––– = 130 мПа < 180 мПа;

46 · 15

Условие прочности выполнено.

Диаметр болта для крепления грузового каната;

Sк = 18800 Н

d = 1.13 √18800 /60 = 20 мм.;

Принимаем болт d = 22 мм;

18800

σсм = ––––––––– = 170 мПа < [σсм] 180 мПа;

22 · 5