Грузоподъемные машины Александров (1004169), страница 15
Текст из файла (страница 15)
положения элемента пад поверхностью земли, принимаемый по данным: Высота над поверхностью земли, ....,....... 10 20 40 60 100 200 350 н более й,............. 1,0 1,25 1,55 1.75 2,1 2,6 3,1 для промежуточных высот значения й определяют линейной интерполяцией этих данных; в пределах отдельных зон конструкции прн высоте каждой зоны не более 10 м значение коэффициента й допускается принимать постоянным; для троссовых оттяжек и канатов полиспастов й допускается принямать постоянным а определять его для уровня, соответствующего точке, расположенной на расстояния 1/3 нх длины от верхней точки крепления; с — коэффициент аэродинамической силы (коэффициент лобового сопротивления), значение которого принимается по данным ГОСТ 1451 — 77.
в зависимости от конструктивных особенностей элементов крана, коэффициента заполнения ферм и степени ик перекрытие другимн элемеитамн (затенеиность), от размеров элементов, ог направления око. рости ветра; л — коэффициент перегрузки, принимаемый при определении ветровой нагрузки рабочего состояния крана равным единице, а для случая определения ветровой нагрузки нерабочего состояния крана прн расчете кон. струкции крана по методу предельных состояний л = 1,! и по методу допуска. емых напряжений л = 1,0, если в нормах иа проектирование данного крана ие авданы другие его значении.
Ветровую нагрузку на груз согласно ГОСТ 1451 — 77 следует принимать не менее 800 Н. Расчетная площадь грузовых и ходовых тележек, лебедок, аппаратных шкафов, балластных плит противо- 78 весов, грузовых подвесок, кабин управления и т. п. определяется как проекция наружного контура на плоскость, перпендикулярную направлению скорости ветра. Коэффициент аэродинамической силы с при этом принимается равным 1,2. Динамическое давление ветра дна высоте 10 м над поверхностью земли для рабочего состояния крана принимают независимо от района установки крана с учетом назначения крана по следующим данным: Краны: строительные, монтажные, лля полигонов железобетонных излелиз, штучных грузов, а также стреловые самохолные общего назначения всех типов, установленные в речных и морских портах используемые на объектах, исключающих возможность перерьша в работе д, Па 125 250 500 Если предельная ветровая нагрузка рабочего состояния, действующая на груз или элемент крана, ограничена условиями безопасности ведения работ или технологией выполнения перегрузочных или монтажных операций, то допускается принимать значение динамического давления д в соответствии с техническими заданиями на проектирование, но не менее 50 Па.
При отсутствии дополнительных требований, предусмотренных техническим заданием на проектирование крана, ветровая нагрузка рабочего состояния, учитываемая при определении мощности и приводных двигателей крановых механизмов, не должна превышать 70 а статической составляющей ветровой нагрузки на кран или на соответствующий элемент крана нли груз. При определении ветровой нагрузки на груз коэффициент аэродинамической силы с применяют равным единице; коэффициент Й при этом принимают по максимальной высоте подъема груза. Динамическое давление д на высоте 10 и над поверхностью земли для нерабочего состояния крана зависит от места установки крана в соответствии с картой районирования, приведенной в ГОСТ 1451 — 77, согласно которой территория СССР разделена на семь районов, причем для первого района динамическое давление д = 270 Па, для второго и последующих — соответственно 350, 450, 550, 700, 850, 1000 Па.
Если район установки крана точно неизвестен, то динамическое давление д допускается принимать равным 450 Па, что соответствует третьему району. 2.3. РАСЧЕТЫ НА ПРОЧНОСТЬ 79 Для расчета грузоподъемных машин на прочность используют два метода — по допускаемым напряжениям и по предельным состояниям. Наибольшее распространение при расчете элементов механизмов находит дифференциальный метод определения допускаемых напряжений, основанный на установлении коэффициента запаса прочности рассчитываемой детали в зависимости от степени ее ответственности и режима работы механизма в конкретных условиях использования.
При выборе значений коэффициентов, входящих в суммарный коэффициент запаса прочности, учитывают необходимость обеспечения безопасности людей, сохранности груза и оборудования и целостности машин. Части машин, повреждения которых связаны с падением груза, опрокидыванием крана и другими факторами, рассчитывают с повышенным значением коэффициента запаса прочности. Кроме того, при определении коэффициента запаса прочности учитывают специфику работы механизма грузоподьемной машины в условиях повторно-кратковременного режима с большим числом циклов в час. Изменение нагрузки и частота ее приложения приобретают особое значение прн расчетах на сопротивление усталости. При расчете элементов механизмов на прочность необходимо учитывать влияние ударных нагрузок, появляющихся при резких пусках н остановках, при отрыве груза от поверхности без предварительного натяжения каната и т.
п. Расчет элементов машин на прочность проводят по основному уравнению прочности (2.8) о~[о)=сг р/и, где Π— расчетное действушмее напряжение, определяемое с учетом динамических нагрузок, но без учета концентрации напряжений; га] — допускаемое напра. жение; плр — предельное напряжение материала прн данном напряженном сосюянии; и — козффнцнент запаса прочности, При расчете элементов из пластичных материалов за предельное напряжение принимают предел пмкучести, определяемый с учетом размеров детали, термообработкн и характера нагружеиня; при расчете деталей из хрупких материалов принимают предел прочности, определяемый с учетом характера иагружения, Расчет элементов машин на сопротивление усталости проводят по условию и ~)пйь) =— ова лг где ань — длительный предел выносливости, определяемый с учетом коэффициента асимметрии й, эффективного ксэффициента концентрации напряжений А, размеров детали и ее термообработкн; [она! — допускаелюе напряжение; лт— коэффициент запаса сопротивления усталости.
прянимаемый по данныи табл. 2.9 для расчетного случая 1, по которому производят расчет на сопротивление усталости. При числе циклов перенапряжений ~'. г, (напряжений и, > > онь), которое испытывает деталь за расчетный срок службы, меньшем или раппом базе испытаний Ф„соответствующему она, расчет проводят на ограниченное сопротивление усталости по ограниченному пределу выносливости: оньа'= она ф~ Ю Е "г, где ш — показатель степени кривой выносливости; при расчете иа изгиб деталей изготовленных нз улучшенных н нормализованных сталей, т = б, для деталей иэ запаленных сталей ш = 9, при расчете деталей на контактную прочность т = 3. В общем случае коэффицчент запаса прочности может быть представлен в виде и = )+ах+ аз+па, 2.8.
Рекомеидуемме коэффициенты запаса прочности а дчв элементов механизмов и металлоконструкций Рассчитываемый элемент Металлические конструкции кранов: стальные стальные при транспортировании ж~щкого металла алюминиевые Мехмниэмы подъеме груза, изменения вылета, ходовые и опорные части, противоугонные устройства, грузозахватные устройства, тормсна Механизмы передвижения и поворота 1,4 1,7 1,4 1.7 1,6 1,6/1,8 1,5 1,4/1,6 1,6 1,6/1.8 1,4/1,6 1,4/1,6 где аг — параметр, учитывающий влняние отказа рассчитываемого механизма (элемента) на работу машины, безопасность крановщика и людей, находящихся в зоне работы машины; лз — параметр, учитывающий возможну|о неоднородность начерпала, т. е.
влияние внутренних дефектов материала и отклонение действительных размеров элемента от номинальных; дли деталей, изготовленных литьем, а, имеет большее значение, чем для деталей, нзгсновленных из проката илн поковки; оз — параметр, учитывшощий погрешности расчета. Значение коэффициента запаса прочности при расчете элементов металлоконструкций и механизмов в зависимости от типа механизма и расчетного случая приведены в табл. 2.8. Для случаев особых нагрузок — транспортных, монтажных, при ударах об упоры, сейсмических и т.
п. — коэффициент запаса пе принимают равным ),2. Методы расчета и запасы прочности таких особо ответственных деталей грузоподъемпых машин, как канаты и цепи, регламентированы Правилами Госгортехнадзора, В связи с совершенствованием технологических процессов производства стали и использованием материалов с более высокими механическими характеристиками, уточнением значений расчетных нагрузок и развитием методов расчета конструкции представляется возможным снизить значения коэффициентов запаса прочности. Уточненные расчеты элементов конструкций и экспериментальные исследования показывают, что в ряде случаев в отдельных зонах конструкций возникают напряжения, превышающие предел текучести, однако конструкции продолжают нормально работать.
Проведенный анализ метода расчета по допускаемым напряжениям показывает, что наибольшие напряжения, возникающие в отдельных волокнах сечения элементов конструкции, не характеризуют ее 81 П р и м е ч з н и е: кафры в числителе относятся к элементам из проката и поковок; цифры в знаменателе — к литым элементам из стали. несущую способность и не определяют наибольшую нагрузку, которую может выдержать эта конструкция без разрушения. Поэтому все шире внедряется более совершенный метод расчета по предельным нагрузкам.
Элементы конструкции должны быть так рассчитаны, чтобы при эксплуатации не возникали недопустимые или нежелательные разрушения, чрезмерные прогибы или вибрации. При расчете по методу допускаемых напряжений коэффициентом запаса учитываются случайные отклонения от предпосылок, принимаемых при расчете, и его принимают таким, чтобы обеспечивалась нормальная работа конструкции. Однако по этому коэффициенту трудно правильно оценить состояние конструкции при одновременном действии нескольких нагрузок, так как не учитывается специфика воздействия каждой из них. Для этого необходимо выразить требования к работе конструкции, обеспечивающие надежность, и установить такие состояния конструкции, когда она перестает удовлетворять этим требованиям. Эти состояния конструкции называют предельными, а метод, основанный на анализе этих состояний, †метод расчете конструкций по предельным состояниям.
При достижении предельного состояния конструкция оказывается на пределе возможности дальнейшей эксплуатации, при которой она еще может продолжать выполнять заданные функции. Если предельное состояние превышается, то конструкция становится непригодной к дальнейшей эксплуатации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
