Файл: Расчёт и проектирование балочной стрелы.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 34

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Стержень В1

Максимальное сжимающее усилие равно:



Максимальное растягивающее усилие:



Стержень В2

Максимальное усилие растяжения равно:



Стержень Н1

Максимальное усилие растяжения равно:



Максимальное усилие сжатия равно:



Стержень Н2

Максимальное усилие сжатия равно:

Стержень Р1

Максимальное усилие растяжения равно:



Максимальное усилие сжатия равно:



Стержень Р2

Максимальное усилие сжатия равно:



6. Расчёт элементов ферм

Верхний пояс стрелы:

Максимальные усилия пояса равны: сжатия – 653,44 кН, растяжения – 366,83 кН. Подбор сечения пояса производим по усилию сжатия. Принимаем материал изготовления стрелы – сталь ВСт3сп, для которой расчётное сопротивление стали R=210 мПа (21кН/см2)

Коэффициент условия работы верхнего пояса принимаю равный m=0,8.

Необходимая площадь сечения равна:



где φ=0,7 предварительно принимаемый коэффициент продольной устойчивости верхнего пояса.

Выбираем из сортамента трубу стальную, бесшовную горячекатаную трубу по ГОСТ 8732-78. Диаметр и толщина стенки трубы – Ф = 127˟16

Для нее:



мм2

см



Зная требуемое значение площади, выбираем сечение прокатного профиля по сортаменту и производим определение фактических напряжений. Для этого сначала определяем гибкость сжатого стержня по формуле:




Определив, коэффициент продольной устойчивости в зависимости от гибкости и марки стали [табл.6.2] для ВСт3сп, Находим фактические максимальные напряжения сжатия в стержне в верхнего пояса из условия его устойчивости:





Максимальные возможные напряжения растяжения в стержне нижнего пояса будут равны:



Нижний пояс стрелы:

Подбор сечения растянутых элементов производится из условия прочности.

Сечение нижнего пояса проектируется из двух неравнобоких уголков.

Минимальная площадь сечения элемента определяется по формуле:



Схема сечения коробчатого пояса стрелы представлена на рисунке 4.



Рисунок 4 - Схема сечения коробчатого пояса стрелы

Зная требуемое значение площади, выбираем сечение прокатного профиля по сортаменту и производим определение фактических напряжений.

Выбираем уголок:

h=





Для составного коробчатого элемента нижнего пояса стрелы момент инерции определиться по формуле:





Момент сопротивления сечения пояса относительно оси х:



Для сложных составных сечений радиус инерции определяем по формуле:





Гибкость стержня пояса стрелы при μ = 1 и длине панели фермы а = 210 см:







При помощи интерполяции получим φ=0,85 для стали ВСт3с.

Для стержней нижнего пояса, по которому перемещается грузовая тележка и подверженных действию изгибающего момента, проверку прочности проводят по условию:





Раскосы соединительной решётки:

Раскос соединительной решетки воспринимают максимальное усилие сжатия – 41,93 кН и растяжения – 29,28 кН. Задаемся для предварительных расчетов коэффициентом m = 1 и коэффициентом φn = 0,8.

Необходимая площадь сечения равна:



Выбираем из сортамента трубу стальную, бесшовную горячекатаную по ГОСТ 8732-78. Диаметр и толщина стенки трубы – Ф = 45˟4.

Для нее:



мм2

см



Длина раскоса по центрам тяжести узлов фермы равна:



Моменты инерции сечения верхнего пояса и раскоса будут равны:





Определим отношение погонных жёсткостей стержней пояса и раскоса:



При lp/rmin = 229,74/1,45 = 158,44 следовательно μ = 0,7.

Гибкость раскоса равна:



Следовательно, принимаем φ = 0,52.

Максимальное напряжение сжатия в раскосе равно:





Раскосы обладают достаточной прочностью.

7. Расчёт сварного соединения

Максимальное усилие в раскосе соединительной решетки Sp = 41,93 кН. Диаметр трубы раскоса принят равным Ф = 45˟4. Коэффициент условия работы m = 1. Назначаем минимально допустимый размер катера сварного шва Δ=4 мм.


При обжатии концов трубчатых элементов решетки в осевой плоскости пояса, длина шва будет равна:

- для раскоса половина сворного шва:



Максимальные касательные напряжения в сварном шве будут равны:



Поправочный коэффициент для ручной сварки принимаем равным β=0,7.



Рисунок 5 - Схема крепления раскоса в верхней фермы к поясу стрелы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины и строительной промышленности / Атлас конструкций. - М.:Машиностроение,1976.

2. Металлические конструкции строительных и дорожных машин / под ред. В.А. Ряхина. – М.: Машиностроение, 1972. – 312 с.

3. Живейнов Н.И., Карасев, Цвейн. Строительная механика и металлические конструкции СДМ.

4. Справочник по кранам. В 2-х томах/Под. ред. Гохберга. - М.:Машиностроение, 1988, 535-559 с.

5. Прокофьев Б.И. Расчет балочных стрел кранов. Томск 2012 г.