моё (1041327), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Общая устойчивость в плоскости действия максимального изгибающего момента Мх обеспечивается.
В случаи совместного действия изгибающих моментов МХ и МY:
где φxу – коэффициент учитывающий влияния двух изгибающих моментов МХ и МY на устойчивость;
φ/у=0.87 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается в зависимости от λmax и mу по СНиП);
- коэффициент учитывающей влияния изгибающего момента МY на устойчивость;
- относительный эксцентриситет (коэффициент показывающий, как работает стержневой элемент, как балка или стойка);
-момент сопротивления изгибу поперечного сечения относительно оси OY;
Xmax=b/2 – максимальная координата поперечного сечения по оси ОX;
Общая устойчивость в случаи совместного действия изгибающих моментов Мх и МY обеспечивается.
Заключение:
Общая устойчивость стержневого элемента обеспечивается.
-
Проверочный расчет на сопротивление усталости.
Условие прочности:
Заключение:
Сопротивление усталости обеспечивается.
-
Нижний пояс.
-
Схема нагружения и исходные данные:
PZ=404кН;
ρ=0.025;
Тип сечения: Тавр.
Материал: ВСт3сп;
Расчетная группа по СНиП: 4-я.
Рис. 7.3. Схема нагружения нижнего пояса главной фермы.
-
Допускаемое напряжение при работе на выносливость:
-
Определение типоразмера тавра:
Принимаем тавр 16.0БТ2 ТУ 14 –2 – 24 - 72 .Площадь тавра А=2020 мм2;
-
Раскосы.
-
Схема нагружения и исходные данные:
Тип сечения: Труба.
Материал: ВСт3сп;
Расчетная группа по СНиП: 3-я.
Рис. 7.4. Схема нагружения раскосов главной фермы.
Расчет будем производить для преимущественно сжатого раскоса. Раскос Р3
Nmax=159.1 кН
-
Выбор типоразмера трубы:
Прокат выбирается методом подбора.
Труба 60 s=8 мм – толщина стенки трубы; i=19,2 мм.
А – площадь поперечного сечения трубы = 1018 мм2.
-
Проверочный расчет общей устойчивости:
Максимальная гибкость:
L’ – длина изогнутой оси стержневого элемента;
Условие устойчивости:
где φ=0.315 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается в зависимости от λmax по СНиП);
Общая устойчивость обеспечивается.
-
Стойки:
-
Схема нагружения и исходные данные:
Материал: ВСт3сп;
Расчетная группа по СНиП: 3-я.
Pz=75.5 кН;
ρ=0.005.
Рис. 7.5. Схема нагружения стоек главной фермы.
-
Выбор типоразмера трубы:
Выбор размеров трубы производиться методом подбора. Выбираем S=4 мм, D=50 мм.
-
Проверочный расчет общей устойчивости:
Максимальная гибкость:
где
- длина полуволны изогнутой оси стержневого элемента;
μ=1 – коэффициент Элейра (учитывает тип закрепления стержневого элемента);
Условие устойчивости:
где φ=0.55 – коэффициент понижение допускаемых напряжений (выбирается в зависимости от λmax по СНиП);
Общая устойчивость обеспечивается.
-
Расчет массы главных ферм I – го и II – го варианта.
-
Главная ферма I – го варианта:
-
Верхний пояс:
где
- масса одного погонного метра;
-
Нижний пояс:
где
- масса одного погонного метра;
-
Раскосы:
где
- масса одного погонного метра;
- количество погонных метров одного уголка;
-
Стойки:
где
- масса одного погонного метра;
-
Общая масса главной фермы:
-
Главная ферма II – го варианта:
-
Верхний пояс:
где
- масса одного погонного метра;
-
Нижний пояс:
где
- масса одного погонного метра;
-
Раскосы:
где
- масса одного погонного метра;
- количество погонных метров одной трубы;
k – кол-во раскосов.
-
Стойки:
где
- масса одного погонного метра;
- количество погонных метров одной трубы;
k – кол-во раскосов.
-
Общая масса главной фермы:
=
+
+
+
= 542,88 + 470 + 210 + 35 = 1258 кг.
-
Сравнение масс главных ферм I – го и II – го варианта:
| Наименование | Масса I – го варианта, кг | Масса II – го варианта, кг |
| Верхний пояс | 840 | 543 |
| Нижний пояс | 535 | 470 |
| Раскосы | 220 | 210 |
| Стойки | 47,8 | 35 |
| Итого | 1642,8 | 1258 |
Вывод: Главная ферма II – го варианта легче, чем I – го варианта на 384,8 кг.
-
Расчет сварных соединений.
-
Крепление главной фермы к концевой балке:
-
Расчетная нагрузка:
где
- распределенная нагрузка на главную ферму;
- вертикальная сила от давления колес тележки;
-
Условие прочности сварного соединения:
где
- коэффициент учитывающей способ сварки;
- допускаемое напряжение для сварных швов;
-
Длина сварного шва:
-
Расчет крепление раскосов и стоек к косынкам:
-
Расчетная схема:
Сечение раскосов и стоек главной фермы – два равнобоких уголка, испытывают усилие Nmax. Одна ветвь – 0,5 Nmax
Nmax = 159.1 кН; 0.5 Nmax = 79.55 кН.
- усилие, воспринимаемое лобовым швом;
где
- коэффициент учитывающей способ сварки;
- допускаемое напряжение для сварных швов;
Прочность сварного соединения обеспечивается при длине фл. Шва l=20 мм. Для унификации длины всех швов принимаем одинаковыми.
-
Расчет концевой балки.
-
Схема нагружения:
-
Расчетные нагрузки:
Вертикальная нагрузка передаваемая с главной фермы на концевую балку:
где
- распределенная нагрузка на главную ферму;
- вертикальная сила от давления колес тележки;
- координаты эпюры под колесами тележки.
Горизонтальная нагрузка передаваемая с главной фермы на концевую балку:
- вертикальная сила от давления колес тележки;
Вертикальная нагрузка передаваемая со вспомогательной фермы на концевую
балку:
где
- распределенная нагрузка на вспомогательную ферму.
Вертикальные опорные реакции:
Горизонтальные опорные реакции:
-
Расчетная схема:
- толщина стенок и полок концевой балки;
-
Расчет на прочность концевой балки:
-
Момент инерции поперечного сечения относительно оси ОХ:
-
Момент инерции поперечного сечения относительно оси ОY:
-
Допускаемое напряжение:
где
- коэффициент неполноты расчета;
-
Расчетные изгибающие моменты:
где
- ширина горизонтальной фермы;
- расстояние от вспомогательной фермы до точек опоры концевой балки.
-
Условия прочности:
Прочность обеспечивается.
-
Расчет сухарей для главной фермы I – го варианта.
-
Раскосы:
-
Расстояние между сухарями:
где
- минимальный радиус инерции поперечного сечения;
-
Количество сухарей:
-
Стойки:
-
Расстояние между сухарями:
где
- минимальный радиус инерции поперечного сечения;
-
Количество сухарей:
-
Описание технологии сборки и сварки концевой балки.
На 4м листе представлена технология сборки концевой балки.
Схема участка цеха изготовления концевой балки.
1– склад;
2 - портальный кран;
3 - рольганги;
4 - кассета с заготовками диафрагм;
5 - кассета с заготовками верхней крышки и боковых стенок;
6, 7 – портальные манипуляторы;
8 - сборочный стол.
Все заготовительные операции выполняются вне рассмотренного участка цеха и поступают на склад 1 поступают полностью обработанные заготовки. Портальный кран 2 с электромагнитными захватами по очереди подает на рольганги заготовки, отдельно на один рольганг – заготовки диафрагм, на другой – заготовки верхней крышки и боковых стенок. Кассета 4 с заготовками диафрагм (диафрагмы с проставками, чтобы манипулятор мог их ухватить в горизонтальном положении ) снимается с рольганга, тоже с кассетой 5 (с остальными заготовками). Портальный манипулятор 7 с вакуумными захватами отъезжает к кассете 5, хватает заготовку верхней крышки, подает её на сборочный стол. Она ориентируется на столе при помощи специальных упоров и закрепляется клавишными зажимами. Затем манипулятор 6 доставляет с кассеты 4 заготовки диафрагм; захваты манипулятора имеют внутри материал, который гарантирует невыпадение заготовок из захватов. Диафрагмы расставляются на нужном расстоянии, прихватываются. Рабочий приваривает диафрагмы к верхней крышке, после чего манипулятор 7 доставляет боковые стенки, производится прихватка боковых стенок к диафрагмам и крышке. Далее мостовой кран осуществляет транспортировку собранной нами конструкции в часть цеха, которая оборудована кантователем (для сварки в нижнем положении) и сварочным оборудованием для сварки (там же приваривается нижняя крышка).
-
Список используемой литературы.
Строительные нормы и правила. Часть II. Гл. 23. Стальные конструкции. (СниП II – 23 - 81) М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 96 с.
Николаев Г. А., Винокуров В. А.. Сварные конструкции. Расчет и проектирование. М.: Высшая школа, 1990. 446 с.
Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас: Учеб. Пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов / С. А. Куркин, В. М. Ховов, А. М. Рыбачук. – М.: Машиностроение, 1989. – 328 с., ил.















