Вес трубчатой подвижной колонны

G_{подв кол}=2.5*10^-4D_пк*_пк*H_пк=2.5*10^-4*530*30*1600=6360H

Вес неподвижной колонны:

G_кол=2.5*10^-4D_кол*_кол*H_кол=2.5*10^-4*450*30*5500=18562H

Координаты центра тяжести поворотной части крана:

3.4 Проверка времени затухания колебаний.

Приведенная масса:

Жесткость:

Период собственных колебаний:

Логарифмический декремент затухания:

Начальная амплитуда:

Время затухания колебаний

3.5 Проверка прочности.

Допускаемое нормальное напряжение:

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

Расчет в данном случае целесообразно начинать с подвижной колонны, так как в опасном сечении подвижной колонны действует наибольший момент в вертикальной плоскости.

Момент инерции в опасном сечении:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжение изгиба:

Условие выполняется.

Высота концевого сечения подвижной колонны:

0.4h = 0.4^.630 = 250 мм.

Момент инерции сечения

J=2^.320^.6^.122² + 2^.4^.238² /12 = 66.2^.10⁶ мм⁴

Статический момент

S = 320^.6^.122 = 23.4^.10⁴ мм³

Перерезывающая сила

F= M_в/h_в = / 1600 = 4.64^.10⁴ Н

Касательное напряжение в сварных швах

Принимаем опасные сечения стрелы и подвижной колонны одинаковыми.

Момент, изгибающий стрелу в вертикальной плоскости

Напряжение изгиба в вертикальной плоскости:

Момент, изгибающий стрелу в горизонтальной плоскости

Момент инерции сечения в горизонтальной плоскости:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжение изгиба в горизонтальной плоскости:

Наибольшее нормальное напряжение в стреле

Условие выполняется.

Неподвижная колонна:

Момент, изгибающий неподвижную колонну равен моменту в подвижной колонне.

Момент сопротивления изгибу колонны

Напряжения изгиба в неподвижной колонне

Момент, скручивающий колонну

Момент сопротивления кручению

Касательное напряжение в колонне

Приведенное напряжение в колонне

Напряжением сжатия от вертикальной силы в колонне пренебрегаем.

Условие выполняется.

1. Опорные узлы

Подшипники качения рассчитывают по статической грузоподъемности: упорные – по вертикальной нагрузке 2F_в ; радиальные – по горизонтальной F_г. Подшипники горизонтальных роликов определяют по статической грузоподъемности при действии наибольшей нагрузки F_max. Так как ролик установлен на двух подшипниках, то на каждый действует сила F_max/2.

α=30˚ - при повороте вручную

По полученным значениям нагрузок подбираем подшипники из условия статической грузоподъемности.

1. Расчет фундаментных болтов.

Исходные данные для расчета:

Вес подвижной части металлоконструкции крана: G_п.ч = 9510 Н

Вес неподвижной колонны: G_кол = 18560 Н

Максимальный вес груза (с тележкой): F_Q = 13000 Н

Вылет стрелы крана: L = 4000 мм

Центр тяжести крана: x_мет = 1600 мм

Выбираем болты класса прочности 4.8

_т = 320 Мпа –предел текучести

S= 2.5 –коэффициент запаса

_р = _т/S = 128 МПа

F_N = G_п.ч + G_кол+ F_Q = 9510 + 18560 + 13000 = 41070 H

М = G_п.ч ^. x_мет + F_Q ^. L = 9510 ^. 1600 + 13000 ^. 4000 = 67.22 ^. 10⁶ Н^.мм

условие не раскрытия стыка:

=0.75 коэффициент основной нагрузки, для стыка метала бетоном.

Условие прочности

Для выбранного болта М30

d₁ = 26.21 мм

Болты подходят по условию прочности.

4 Список литературы:

1. Л. П. Варламова, В. П. Тибанов. Детали машин. Соединения.

— МГТУ им. Н. Э. Баумана 1999.

2. Детали машин. Атлас конструкций. — М., Машиностроение, 1979.

3. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование.

— М.: Высшая школа, 1990.

4. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин.

— М.: Высшая школа, 1985.

5. Решетов Д. Н. Детали машин. — М.: Машиностроение, 1989.

6. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. М., Машиностроение, 1993г, 639с

0