- •1. Краткое описание металлоконструкции крана
- •3.1 Определение усилий в главной балке
- •3.2 Определение усилий в стержнях вертикальной вспомогательной фермы
- •4.1 Вертикальная вспомогательная ферма
- •4.2 Горизонтальная вспомогательная ферма
- •5.1 Подбор сечения главной балки
- •5.2 Подбор сечения вертикальной вспомогательной фермы
- •7. Расчет сварных швов
- •7.1 Расчет сварных швов главной балки
- •5.3. Подбор сечения горизонтальной вспомогательной фермы
- •6. Расчет концевой балки
- •7.2 Расчет сварных швов вертикальной вспомогательной фермы
- •7.3 Расчет сварных швов горизонтальной вспомогательной фермы
- •7.4 Узлы вертикальной вспомогательной фермы
- •7.5 Узлы горизонтальной вспомогательной фермы
- •8. Допускаемый прогиб балки
5.3. Подбор сечения горизонтальной вспомогательной фермы
m=0,55
Раскосы:
Растяжение: Nmax= 38,1 (kH); Nmin= 5,7 (kH); lp= 107,63 cм.
Сжатие: Nmax = -42,1 (kH); Nmin = -6,7 (kH) ; lp= 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; , .
lp=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
Давление со стороны механизма передвижения:
Давление вспомогательной фермы со стороны механизма передвижения:
Горизонтальная сила при торможении тележки:
Определение реакций
и
Определение реакций
и
:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
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:
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:
Sx – 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.
