Пособие по проектированию и расчету металлоконструкций подъемно-транспортных устройств (1002501), страница 2
Текст из файла (страница 2)
толщина стенки 4' = ~Я~О ... Я-дЬ~~ =.Ю„К„, Толщина поясов Ф' = ~,г... ~ /р". Если высота балки по формуле получается меньше Л~~р, то толщину стенок и поясов приииют вблизи нижнего предела, если больше — то около верхнего предела. Размер К определяют при проектировании тележки. В легких кранах ( Р < 50 кН) размеры сечений в большинство случаев определяются нв прочностью,' а общей жесткостью и устойчивостью деталей. Нозтому расчет металлоконструкции следует начинать с проверки деформаций при размерах, определенных по указалям гл.
4. Ле$ормации определяют только от переменной нагрузки — груза и веса тележки. Собственные веса создают постоянныв деформации, нв меняющиеся во времени, и позтому их не учитывают. Деформации ограничивают для удобства работы с краном и для того, чтобы исключить длительно незатухающие колебания. 5.1. Обуф способ определения первмвщвний Вертикальная составляющая перемещения (прогиб) в точке приложения веса груза .,г/".9~.М ах ~~ Б.~' уМ~~~~~ „~ '~ ~'~ гдв /ф и г~, г~ и 4~ — соответственно момент в балке и усилие в стержне от пере;внной и еди~пиной вертикальной нагрузки„. ~ = 2.10 Н/мм- — модуль упругости; У вЂ” момент инерции сечения, мм; А — площадь сечения стержня, мм2; с - длина стерж- 4 ня, ки. Размерность силы — Н, момента — Н.мм.
В простых фермах с небольшим числом стержней усилия в стержнях обычно определяют методом вырезанич узлов. В сложных фермах чаще используется диаграьиа Ер;:ионн, построение которой приведено на рис. 5.1. Рис. 5.1 В точке приложения веса груза па~ещается вертикальная едиян~ая с~.аа, от воздействия которой определяют опорные реакции. На рис. 5.1 вертикальная и горизонтальная составляющие реакции в нижней опоре показаны раздельно, но моги быть заменены равнодеиствующей.
Плоскость чертежа фврыы делится ны отдельные поля, ограниченные силаьж и стержнями. Внешние поля индексирую ся цмэрами по часовой стрелка. Число внешних нолей равно числу внешних сил, в данном случае четырем. Внутренние поля ьежду стержнями индексируются по соображениям удобства, например, по порядку. Строю многоугольник внешних скл, его вершины обозначают нокерами испей при обходе по часовой стража. Тогда, наприывр, реакция в верхней опоре будет обозначена отрезком 1-2, единичная сила — отрезком 2-3, вертвуальпая реакция отрезком 3-4.
Чередование этих номеров на диграмые Кремоны соответствует направлеию внешних сил по отношению к узлу„ к которому они приложены. Для упрощения и сокращения работы перед построением диаграммы Кре~ оны целесообразно исключить нулевые" стержни на основании соответствующей теоремы. Если в узла сходятся три стержня так, что два являются продолжением друг друга, и к узлу не приложена внешняя сила, то усилие в третьем стернне равно нулю.
Отсюда стержни.6-5, 6-7, 10-9 и 8-9 — "нулевые". Определение усей начинается с любого узла, в котором сходятся не болев двух неизвестных стержней. Обходя узел по часовой стрелке, начиная с первого после неизвестных стержней известного 12 усилия, строится полигон усилий. Затем через концы полигона проводят прямые, параллельные неизвестным стержням. Точка перв- сечения этих линий замыкает многоугольник сил, действующих на узел. -' Рассмотрим узел, к которому приложена единичная сила. Ба диаграмме Кремоны единичная сила изобразится отрезком 2-3.
Через точку 3 проводим прямую, паражлельцую стержню 3-5, а через точку 2 - стержню 5-2. Точка их пересечения 5 замыкает многоугольник. Неизвестные силы в стержнях,3-5 и 5-2 изображ- ются отрезками с такими же индексами. Построение продолжают до исчерпания неизвестных сил в стержнях. -В "нулевых" стержнях усилия, естественно, равны нулю, и их номера размещаются в одной вершине диаграммы, например, 6-7. Определение знака усилия: если при обходе узла по часовой стрелке номера полей чередуются в направленки узла, то стержень ' сжат (его реакш~я направлена на узел), если от узла — стержень растянут. Рассмотрим центральный узел и будем обходить его по часовой стрелке, начиная с поля 7. Стержень 7-6 — "нулевой" (оба номера в вершине), стержень 6-3 (чередование направлено к узлу)— сжат, стержень 3-9 (к узлу) — сжат, стержень 9-8 — "нулевой" (оба номера в вершине), стержень 8-7 (к узлу) - скат. Таким образом, все работаыцие стержни, сходящиеся в атом узле, являются сжатыми.
диаграмму Кремоны строят и для определения полных усилий с учетом собственных весов, необходиьых для проверки прочности. . В этом случае веса условно прикладываются в узлах. В каждом . узле .сосредоточена половина веса стержней, сходядихся в нем. . Веса механизмов и отдельных деталей раскладывают по узлам, обратно пропорционально расстоянию от этих узлов до центра тяжести механизма или детали.
В общем случае прогиб и балочной части металлоконструкции определяют методом Верещагина, т.е. перемножением площзд~ основной эпюры на ординату единичной этюры против ее центра тяжести. Границы перемножаемых участков определяют переломами эпюр или изменением ьомента инерции сечения балки. Определение координаты центра тяжести трапеции достаточно громоздко.
Поэтому трапецеидальные аш ры целесообразно разбивать на прямоугольник и треугольник. 13 Рис. 5.2 Рис. 5.3 ние Эк5и1алентная по Жеопкости балка приведены эпюры для крана (см. рис. 4.3). имеет переменное сечение, то ее можно рассчи- постоянного сечения с эквивалентным моментом равен моменту инерции сачения, показанному На рис.
5.3 Если балка тывать как балку инерции, который на рис. 5.4. При расчете крана (см. рис. 4.5) податливостью участка 4 14 5.2. Повооотще краны 1аобходимо учитывать де~гориащю всех основных частей: стре."м, неподвижной колонны и подвижной колонны. Составляющие дефор- ~;а1п и от этих частей, по..т."о суит, необходимо принести в расчетно-по .сиятельной записке раздельно, чтобы выявить влияние каядого элемента па общую деФор.";.ацию. Кроме того, это позволит обоснованно := ::етнть конструктивные мероприятия, если прогиб превышает норму.
допустиий прогиб („~, )' = ~барр Ниже приводятся зпюры изгибающих моментов для наиболее распространенных схем металлоконструкций. На рпс. 5.2 показаны эпюры для крана, изображенного на рис. 4.2. Усилие в оттжке Гсвг М йюра изгибающих моментов в колонне крана (см. рис. 4.1). аналогична показанной на рис. 5.2. Усилия в стержнях определяют, построив диаграмму Кремоны. стрезш (рнс.
5.5) можно пренебречь. Площадь основной эпюрч стрелы ч'~г — ° Рсс.Ж А2 Рис. 5.5 Необходимо учесть, что кран (см. рис. 4.6)(эпюры показаны на рнс. 5.6) обладает большой податливостью, так как да4юрмируется не толь.ко внутренняя, но и внешняя колонна. Поэтому размеры се: чений стрелы и колонны следует приврать вблизи верхних пределов. Рнс. 5.6 5.3. Кпаны мостового типа Прогиб оста „~~' УЯ е,У» где - ~' ,, =- И,2+0,3) й — вес теленки ."ги электротали; чем меньше грузоподъемность,теы механизм относительно т:палее; — сувсжрный момент инерщи сечения главных балок моста ' ( в эз:ектрокран-балках — одной .балки) .
„,опусти:не прогибы: ~,.~~, ~ = Яг~~~ .- элактрокран-балли, ~ = 1 9~др — мостовые краны. -г. Го 6. Вес металлоконст Вес металлоконструкции целесообразно определять после проверки достаточности предварительно принятых размеров сечений по условиям жесткости, так как для расчета прогиба собственные веса не нужны, а сечения после атого расчета могут измениться. 6.1. Пово)»отные кпаны Вес стержней фермы определяют по площади их сечений и длине.
Длины приниыют по чертежу, выполненному в масштабе. удельный вес стали,ф = 78,5 ц/дмЗ. Вес сварных швов, ребер, косынок и т.п. учитывают, увеличивая суммарный вес стержней на П4. Абсцисса центра тяжести 4ерменного крана с внешней верхней опорой с учетом веса колонны (см. рис. 4.1) .х= РГЫ. Вес балочной стрелы переменного сечения, считая от оси вращения, Н С~~;,»р=Р.Ю ~ '~д р ~Г4, где А - вылет, ым; ~»»р — развернутая длина стрелы, им; Д вЂ” грузоподьемность, Ы. Абсцисса центра тяжести такой стрелы хс гор 4 ~ Вес основания поворотной части (см. рис. 4.6), на котором мают размещаться механизм подъем, механизм поворота и противовес б, Г Здесь |~ „, — длина основания, показанная на рис. 4 5 и 4.6.
Абсцисса центра тяжести основания ~осн = ~~~~ ~ Вес балочной подвижной колонны (см. рис. 4.5): ~лк ~Ь~ ~с7» ~ ~7р Абсцисса центра тяжести подвижной колонны приблизительно равна коорджнате центра тяжести ее боковой проекции. Вес трубчатой поворотной колонны (си. рио. 4.6): '=15 /О Яжр 4ор Ф~суо ° /УЪ/Э, К Вес неподвижной колонны Ск»~ 8б 'Ю ~~д,~ еол ~~4ю~ 6.2. КРаны мостового типа Вес главнои балки алектрокран-балки (см рис 4 8) ~ .к где у. — погонный вес двутавра, Н/м.
Вес одной главной балки мостового крана (см. рис. 4.10) с;~.,~р.~~~~ ОД ~~Б.~Д.Л Вес концевой балки (см. рис. 4.10) р -б,рР, ~;" гдето — диаметр ходового колеса, мм; -~» — база крана, мм. 7. й:~лебащщ: Длительно незатухающие колебания мешают рабо~е с грузом, вредят здоровью крановщика, находящегося в кабине, и вызывают усталостные разрушения металлоконструкциИ. В фермах колебания затухаиг быстро и время затухания не рассчитывают. В балках 'колебания могут продолжаться длительно, что недопустимо. Регламентация прогибов косвенно ограничивает время затухания колебаний, но не раскрывает физической картины явления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
