1. Проверка прочности.

Допускаемое нормальное напряжение:

Допускаемое касательное напряжение, в том числе и для сварных швов:

6.5.1. Подвижная колона:

Расчет в данном случае начинаем с этого узла, точнее с опасного сечения:

Момент инерции в верхней плоскости:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжение изгиба:

1. Неподвижная колона.

Момент, изгибающий неподвижную колонну, равен моменту в подвижной колонне.

Момент сопротивления изгибу колонны:

Момент, скручивающий колонну:

Момент сопротивления скручиванию:

Касательное напряжение в колонне:

Приведенное напряжение в колонне:

Напряжением сжатия пренебрегаем.

1. Расчет сварных соединений.

1. Соединение колонна-основание.

Катет шва, которым колонна приваривается к основанию. Кручением пренебрегаем.

Принимаем .

1. Соединение двутавровая балка – колонна.

При расчете не учитывается действие подкоса (приводящее к статически неопределимой задаче), это приводит к увеличению запаса прочности.

После аналогичных расчетов получаем, что:

.

1. Расчет резьбовых соединений.

1. Резьбовое соединение крана с фундаментом.

Диаметр опорного круга ;

Площадь опорного круга

Момент инерции

Расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленной точки стыка с разгруженной стороны:

Момент сопротивления стыка относительно нейтральной оси:

Сила тяжести:

Коэффициент основной нагрузки:

(стык металла с бетоном);

Напряжение от действия момента:

Напряжение от действия силы тяжести:

Количество фундаментных болтов:

Коэффициент запаса по нераскрытию стыка:

Необходимая сила затяжки:

Диаметр болта

Напряжения, возникающие в болте:

Материал фундаментных болтов – сталь 3, для нее предел текучести

Коэффициент запаса прочности (неконтролируемая затяжка)

Допускаемые напряжения:

Условие выполняется, значит, соединение надежно.

1. Резьбовое соединение двутавровой балки с колонной.

Расчет ведется при подъеме максимального груза на максимальном вылете стрелы крана. При расчете не учитывается действие подкоса (приводящее к статической неопределимой задаче), это приводит к увеличению запаса по прочности.

Линейные размеры стыка:

Площадь опоры:

Момент инерции

Расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленной точки стыка с разгруженной стороны:

Момент сопротивления стыка относительно нейтральной оси:

Сила тяжести:

Коэффициент основной нагрузки:

(металлический стык);

Напряжение от действия момента:

Напряжение от действия силы тяжести:

Количество фундаментных болтов:

Коэффициент запаса по нераскрытию стыка:

Необходимая сила затяжки:

Диаметр болта

Напряжения, возникающие в болте:

Материал гаек и болтов – сталь 45, для нее предел текучести

Коэффициент запаса прочности (неконтролируемая затяжка)

Допускаемые напряжения:

Условие выполняется, значит, соединение надежно.

1. Расчет опорных узлов.

1. Нагрузки на опорные узлы.

Вертикальная нагрузка:

Горизонтальная нагрузка:

Число опорных роликов:

Угол между осями роликов - 60^º.

Наибольшая нагрузка на ролик:

7.2. Основные параметры подшипников опорного узла.

Т.к. кран работает в типовом режиме работы, расчет эквивалентной нагрузки будем вести с помощью коэффициента эквивалентности:

Коэффициент безопасности: (спокойная нагрузка),

Температурный коэффициент: (т.к. температура опорного

узла < 100ºС

Требуемая долговечность: t=4000ч.

1. Расчет подшипника, воспринимающего радиальную нагрузку.

В качестве подшипника, воспринимающего радиальную нагрузку выбираем радиальный сферический двухрядный подшипник легкой серии 1240 по ГОСТ 28428-90.

Основные параметры:

Максимально длительно действующая на подшипник сила:

Радиальная нагрузка:

Осевая нагрузка пренебрежительно мала, поэтому

Отсюда

Эквивалентная динамическая нагрузка:

Частота вращения кольца подшипника меньше 10 об/мин, значит, примем:

Требуемая динамическая грузоподъемность:

,

поэтому намеченный подшипник подходит.

1. Расчет подшипника, воспринимающего осевую нагрузку.

В качестве подшипника, воспринимающего осевую нагрузку выбираем шариковый упорный одинарный подшипник серии 8232 по ГОСТ 7872-89.

Основные параметры:

Максимально длительно действующая на подшипник сила:

Радиальная нагрузка:

Осевая нагрузка:

Отсюда

Эквивалентная динамическая нагрузка:

Частота вращения кольца подшипника меньше 10 об/мин, значит, примем:

Требуемая динамическая грузоподъемность:

,

поэтому намеченный подшипник подходит.

1. Расчет крюковой подвески.

Для наибольшей грузоподъемности машинного привода и режима работы 2М необходим крюк №5.

Внутренний диаметр упорного подшипника: ,

Для указанного внутреннего диаметра и веса груза по условию подходит упорный подшипник серии 8204 по ГОСТ 7872-89, статическая грузоподъемность которого , что удовлетворяет нашему условию.

9. Спецификация.

10. Список литературы.

1. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. М., 1985.

2. Решетов Д. Н. Детали машин. М., 1989.

3. Детали машин: Атлас / Под ред. Д. Н. Решетова. М., 1988.

4. Буланже А.В., Палочкина, Буланже А.В., Палочкина Н.В. Методическе указание Проектный расчет на прочность цилиндрических и конических колес. МГТУ., 1992.

5. М.П. Александров. Подъемно-транспортные машины. Москва. Высшая школа, 1985г.

6. Под редакцией Д.Н. Решетова, М.П. Александрова. Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Москва. Машиностроение, 1987г.

7. Г.А. Снесарев, В.П. Тибанов, Курсовое проектирование ПТМ и М. Расчет механизмов кранов, учебное пособие. Издательство МВТУ им. Баумана. Москва, 1986г.