2.1.4. Определение прогиба стрелы

7.36 м

М

кН·м

М₁

45

м 1.2 1.84 1.2

1.2 м

М – эпюра моментов от веса груза;

М₁ – эпюра моментов от единичной силы;

Прогиб:

У = 1/ Е Jх ∑ Sτ ∙ Δ τ;

где:

Е = 0.2 ∙ 10 мПа – модуль упругости стали;

J_х – момент инерции сечения стрелы, м ;

S – площадь эпюры моментов М, кН ∙ м ²;

Δ – ордината соответствующая центру тяжести эпюры М, у эпюры М₁, м ²;

У = 1/ Е ∙J_х ∙ (½∙45∙ 3.68∙ 1.2+½∙45∙3.68∙1.2) = 199 кН∙ м⁴ / Е ∙J_х;

8/12 ; Jх = 0.08 cм 48/60 ; Jх = 37.5 cм

Jх=436 см х₃

х₂

20 см х_{2 Х1}

24/30; Jх=2.6 cм⁴

Определяем положение центра тяжести сечения. Статический момент относительно оси Х₂

S_х2 = ∑ А_τ ∙ У_τ;

где:

А_τ – площади элементов сечения, см²;

У_τ – ордината элементов относительно оси Х₂, см;

S_х = 10.1 ∙ 20 + 10.1 ∙ 20+0.6 ∙ 20 – 17.8 ∙ 20 = 60 cм ³;

Общая площадь сечения:

А = ∑ А_τ = 10.1+10.1 + 0.6+17.8+2.5+2.5=44 cм ²;

Ордината центра тяжести:

У_х = ∑_τ ∙ J_х τ+А_τ ∙У _τ² ;

У_х = (37.5+10.1 ∙18.6²)∙2 + 0.08+0.6∙18.6² +(2.6+2.5∙1.4²)∙2+436+17.8∙21.4²=15875 cм⁴;

199∙10³

У= –––––––––––– = 0.1 м;

0.2∙10¹¹∙15875∙10^-8

2.2. Расчет жесткой оттяжки

В качестве жесткой оттяжки принимаем сварную конструкцию из четырех труб, квадратного сечения.

Нагрузка на каждую оттяжку составляет 41 кН. Нагрузка на каждую трубу

R = 10.3 кН

В целях унификации конструкции крана принимаем трубу Ø60 мм., толщиной стенки S = 5 мм., площадью сечения А = 8.6 cм², радиусом инерции r = 2.0 cм.

Гибкость каждой трубы:

λ= 245 / 2.0 = 123

где:

l = 245 см. – длина участка трубы между узлами.

Коэффициент снижения напряжений

φ = 0.45

Напряжение:

σ = R/φ·A = 10.3/0.45·8.6 = 3 кН/см² < [σ] = 16 кН/см²;

где:

[σ] – допускаемое напряжение для материала трубы.

2.3. Подбор размеров поворотной платформы

Для передачи нагрузки от поворотной части платформы на неповоротную на проектируемом кране устанавливаем нормализованное роликовое опорно-поворотное устройство.

Опорно-поворотное устройство состоит из внутреннего кольца, верхнего и нижнего наружных колец и роликов. Внутреннее кольцо имеет зубчатый венец, с которым входит в зацепление выходная инерция механизма поворота.

Внутреннее кольцо крепим на ходовой (неповоротной) раме крана, а наружные к поворотной. Кольца крепим к ходовой и поворотной рамам болтами. При эксплуатации крана необходимо следить за затяжкой болтов.

Ролики, расположенные между кольцами опорно-поворотного устройства имеют взаимно перпендикулярные оси и воспринимают нагрузки, действующие вниз, а так же удерживают поворотную раму от опрокидывания.

Периодическая смазка опорно-поворотного устройства производится спринцеванием через пресс-масленки, расположенные в верхнем наружном кольце.

Выбор опорно-поворотного устройства производим по вертикальной нагрузке, составляющей 121 кН.

Принимаем опорно-поворотное устройство наружным диаметром Д = 2700мм.

Выбор роликового опорно-поворотного устройства обусловлен большой эксплуатационной надежностью, долговечностью, равномерностью передаваемой нагрузки и, по сравнению, с другими устройствами большей грузоподъемностью (т.е. меньшей массой и габаритами) и меньшей трудоемкостью технического обслуживания.