5.3. Подбор сечения горизонтальной вспомогательной фермы

m=0,55

Раскосы:

Растяжение: N_max= 38,1 (kH); N_min= 5,7 (kH); l_p= 107,63 cм.

Сжатие: N_max = -42,1 (kH); N_min = -6,7 (kH) ; l_p= 134,4 cм.

Сжатые раскосы:

1) Требуемая площадь

Примем уголок 70х70х5; F=6,86 см²; , .

2) Гибкость:

, где

3) Проверяем на прочность:

4) Проверка на выносливость:

Принимаем .

Растянутые раскосы:

1) Требуемая площадь

Примем уголок 50х50х5; F=4,8 см²; , .

2) Гибкость

, где

3) Проверяем на прочность:

4) Проверка на выносливость:

Принимаем .

Стойки:

1) Требуемая площадь сечения:

Выбираем уголок 50х50х5; F=4,8 см²; , .

l_p=120 cм.

2) Гибкость:

3) Проверка на устойчивость:

4) Проверка на прочность:

5) Проверка на выносливость:

Принимаем .

6. Расчет концевой балки

Сечение концевой балки состоит из двух вертикальных и двух горизонтальных листов. Концевая балка нагружена сосредоточенными силами в местах крепления главной балки и вспомогательных ферм, от которых возникают моменты в горизонтальных и вертикальных плоскостях.

m=0,55

1. Давление со стороны механизма передвижения:

2. Давление вспомогательной фермы со стороны механизма передвижения:

4. Горизонтальная сила при торможении тележки:

5. Определение реакций и

6. Определение реакций и :

7. Изгибающий момент в вертикальной плоскости:

8. Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

9. Подбор сечения концевой балки:

Примем данные сечения:

Площадь

Момент инерции относительно осиx:

Момент инерции относительно оси y:

Балка составленная из двух сечений соединена накладками и болтами.

За счет ослабления отверстиями под болты:

Момент сопротивления сечения относительно оси х:

Напряжения в вертикальной плоскости:

С учетом ослабления:

Момент сопротивления относительно оси y:

Напряжения в горизонтальной плоскости:

Суммарное напряжение:

10. Определение необходимого количества болтов в стыке концевой балки.

Допускаемое напряжение в болте принимаем: .

Площадь среза:

Принимаем М20 по ГОСТ 3805-70 повышенной прочности.

Допустимое усилие на болт по его сопротивлению срезу:

.

Определим момент воспринимаемый всеми болтами, находящимися в одном поперечном сечении балки:

Требуемое число рядов болтов:

Принимаем по 2 ряда с каждой стороны стыка.

Расстояние между болтами .

Расстояние от центра болта до накладки:

.

Принимаем 580 мм.

Толщину горизонтальных накладок принимаем 18 мм, на вертикальных листах – 12 мм.

10) Напряжение в сечении стыка главной фермы и концевой балки:

1)

2)

3)

7. Расчет сварных швов

7.1 Расчет сварных швов главной балки

Расчет поясных швов балки:

S_x – статический момент горизонтального листа относительно центра тяжести

Расчет швов соединения главной балки с концевой:

При расчете сварных швов узла сопряжения главной балки с концевой принимаем силу: . Это усилие воспринимается двумя швами. Толщину швов принимаем k = 6 мм.

Напряжение среза в шве будет равно:

Величина реакций применяется от своего наибольшего значения при крайнем левом положении ненагруженной тележки:

Коэффициент снижения допускаемых напряжений в случае работы шва при переменных нагрузках:

,

заменяем на отношение .

, где .

.

Вычислим допускаемое напряжение к рассматриваемым швам:

, т.к. .

Подобранные швы для концевой балки выбраны верно, т.е. прочность подобранного шва обеспечена.