РПЗКоля редакт (1041330), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Выбираем уголок 40х40х4ГОСТ 8509-93 с площадью поперечного сечения 
.
4.2.2. Расчет на общую устойчивость
Расчет на устойчивость проводится для наиболее нагруженного стержня Р2.
Гибкость стержня относительно материальных осей Х и Y:
.
По таблице 72 приложения 6 СНиП: 
Общая устойчивость стержня проверяется по формуле
Устойчивость обеспечена.
Следовательно стойки горизонтальной фермы будут представлять собой равнополочный уголок 40х40х4 ГОСТ 8509-93 материал Ст3сп ГОСТ 535-88.
4.3. Подбор поперечного сечения пространственных раскосов
Р
Рис. 4. 3. Сечение пространственных раскосов
аскосы горизонтальной фермы изготавливаются из прокатного равнополочного уголка по ГОСТ 8509-93 материал Ст3сп ГОСТ 535-88 (рис. 4.3).
Пространственные раскосы не требуют расчета на прочность, т.к. они не несут нагрузки и служат только для придания жесткости конструкции. Поэтому их гибкость ограничена значением 
.
Размер сечения пространственных раскосов примем равным размерам сечений стоек и раскосов горизонтальной фермы.
Т.е. выбираем уголок 40х40х4ГОСТ 8509-93.
Гибкость стержня:
Что превышает предельно допустимую гибкость 
Выбираем уголок 45х45х4ГОСТ 8509-93.
Следовательно пространственные раскосы фермы будут представлять собой равнополочный уголок 45х45х4 ГОСТ 8509-93 материал Ст3сп ГОСТ 535-88.
5. Расчет концевой балки
Во избежание схода крана с рельс длину концевой балки следует принимать
где L=21000 мм – длина фермы.
Длину концевой балки примем равной 
.
Расстояние между колесами концевой балки 
.
5.1. Расчет действующих изгибающих моментов в сечении
Рис. 5. 1. Схема нагружения и эпюры изгибающих моментов в концевой балке
Расчет момента действующего в вертикальной плоскости
Нагрузка, передаваемая с главной фермы на концевую балку
Реакции опор 
Момент в сечении 1
Расчет момента действующего в горизонтальной плоскости
Нагрузка, передаваемая с главной фермы на концевую балку
Реакции опор 
Момент в сечении 1
5.2. Проверка прочности сечения
Концевая балка представляет собой балку коробчатого сечения материал Ст3сп ГОСТ 535-88 (рис. 5.2.)
Концевая балка в ферме выполненной по второму варианту:
Высота концевой балки 
Ширина концевой балки 
Расстояние между стенками балки 
Толщину стенок и полок концевой балки примем равной 
Момент инерции сечения относительно оси X
Момент инерции сечения относительно оси Y
Допускаемое напряжение
Для стали Ст3сп ГОСТ 535-88 расчетное сопротивление 
Коэффициент неполноты расчета для концевой балки 
, т.к. мы не учитываем закручивание балки.
Напряжения в сечении
Условие прочности выполняется.
Нагрузка, действующая в концевой балке ферм первого и второго варианта одинакова.
Концевая балка в ферме выполненной по первому варианту будет иметь большую высоту, чем рассчитанная выше балка:
В
Рис. 5. 2. Поперечное сечение концевой балки
ысота концевой балки
Ширина концевой балки
Расстояние между стенками балки
Толщина стенок и полок концевой балки
Следовательно, она будет иметь большую площадь и моменты инерции и расчет для нее проводить не требуется.
6. Расчет сварных швов
6.1. Расчет сварных соединений по первому варианту
Прочность сварных швов к которым приложены только продольные силы проверяется по формуле
Для углового шва, сваренного автоматической сваркой в углекислом газе проволокой Св08 допускаемое напряжение рассчитывается по формуле
В этом случае прочность металла шва такая же, как у основного металла ВСт3спсп.
Площадь сечения швов 
Катет сварного шва k принимаем равным 3-м миллиметрам.
– коэффициент, учитывающий форму шва.
Для автоматической сварки в нижнем положении диаметром проволоки от 1.4-х до 2 мм и катете шва от 3-х до 8 мм 
.
Соединение раскоса с косынкой
Для раскоса выполненного из двух уголков 75х50х6 ГОСТ 8510-93 длина лобового шва 
Тогда из условия прочности можно вычислить длину флангового шва
Не рекомендуется делать сварные швы длиной менее 30 мм. Поэтому принимаем 
Соединение стойки с косынкой
Для стойки выполненной из двух уголков 45х28х4 ГОСТ 8510-93 длина лобового шва 
Тогда из условия прочности можно вычислить длину флангового шва
Не рекомендуется делать сварные швы длиной менее 30 мм. Поэтому принимаем
С
Рис. 6. 1. Расчетная схема для проверки прочности сварного соединения косынки с поясами
оединение косынки с поясами 
Усилия в раскосах
Действующее напряжения в швах
Условие прочности
Условие прочности выполнено.
Крепление главной фермы к концевой балке
Д
Рис. 6. 2. Расчетная схема для проверки прочности сварного соединения главной фермы с концевой балкой
ействующая сила 
Условие прочности сварного соединения
Тогда требуемая длина сварного шва 
будет равна
Принимаем длину сварного шва 
Соединение стержня Н1 с косынкой
При соединении крайних стержней фермы с косынкой угол при ее основании превышает 
поэтому это соединение требует расчета по 8-ой группе.
В этом случае расчетное сопротивление 
.
Для 8-ой группы и при числе циклов 
коэффициент
При знакопостоянном растяжении (
)
Действующее напряжение
6.2. Расчет сварных соединений по второму варианту
Стыковой сварной шов с полным проплавлением равнопрочен основному металлу. Поэтому сварные швы в ферме, выполненной по второму варианту, не требуют расчета.
Расчеты соединений косынок с поясами и крепления главной фермы к концевой балке аналогичны расчетам, выполненным для фермы по первому варианту.
Соединение стержня Н1 с косынкой
Соединение крайнего стержня нижнего пояса Н1 с косынкой соответствует 4-ой группе по СНиП (стыковое соединение с углом при основании косынки 
и стыковое соединение при радиусе перехода r=10 мм)
В этом случае расчетное сопротивление 
.
Для 4-ой группы и при числе циклов коэффициент
При знакопостоянном растяжении ( )
Действующее напряжение
6.3. Расчет соединений горизонтальной фермы
Как и для главной фермы прочность сварных соединений проверяется по формуле
где 
а площадь сечения швов 
Катет сварного шва k принимаем таким же как и при сварке элементов главной фермы 
Для автоматической сварки в нижнем положении диаметром проволоки от 1.4-х до 2 мм и катете шва от 3-х до 8 мм
Соединение раскоса с косынкой
Для раскоса выполненного из уголка 40х40х4 ГОСТ 8509-93 длина лобового шва 
Тогда из условия прочности можно вычислить длину флангового шва
Не рекомендуется делать сварные швы длиной менее 30 мм. Поэтому принимаем
Соединение стойки с косынкой
Для стойки выполненной из уголка 40х40х4 ГОСТ 8509-93 длина лобового шва
Тогда из условия прочности можно вычислить длину флангового шва
Не рекомендуется делать сварные швы длиной менее 30 мм. Поэтому принимаем
7. Описание технологии сборки и сварки концевой балки
1. Нижний лист концевой балки укладывается на платформу 1 с помощью портального манипулятора и фиксируется четырьмя парами пневмоцилиндров 2. В каждой паре один из пневмоцилиндров находится в предельном состоянии и является упором, а другой выполняет функцию прижима.
2. Портальный манипулятор расставляет диафрагмы. Этот же манипулятор производит фиксацию диафрагм во время полуавтоматической сварки швов соединяющих диафрагмы с нижним листом концевой балки.
3. Портальный манипулятор устанавливает стенки концевой балки. После чего производится прихватка этих листов к нижнему листу концевой балки и к диафрагмам.
4. С помощью четырех пар домкратов 3 производится поворот платформы 1 на 90 градусов по часовой стрелке. В этом положении производится полуавтоматическая сварка швов соединяющих диафрагмы с правой стенкой концевой балки.
5. С помощью четырех пар гидроцилиндров телескопического типа 3 производится поворот платформы 1 на 180 градусов против часовой стрелки. В этом положении производится полуавтоматическая сварка швов соединяющих диафрагмы с левой стенкой концевой балки.
6. С помощью четырех пар гидроцилиндров 3 производится поворот платформы в исходное положение.
7. Портальный манипулятор устанавливает верхний лист концевой балки. После чего производится прихватка этого листа к стенкам концевой балки.
8. С помощью четырех пар гидроцилиндров 3 производится поворот платформы 1 на 90 градусов по часовой стрелке. В этом положении сварочный автомат закрепленный на мостовом кране производит автоматическую сварку швов соединяющих левую стенку концевой балки с ее верхним и нижним листами.
9. . С помощью четырех пар гидроцилиндров 3 производится поворот платформы 1 на 180 градусов против часовой стрелки. В этом положении сварочный автомат закрепленный на мостовом кране производит автоматическую сварку швов соединяющих правую стенку концевой балки с ее верхним и нижним листами.
10. С помощью четырех пар гидроцилиндров 3 производится поворот платформы в исходное положение.
11. Портальный манипулятор снимает собранную концевую балку со сборочного стенда.
Список использованной литературы
-
Строительные нормы и правила (СНиП II-23-81*). М.: Изд-во стандартов.
-
Куркин С.А., Николаев Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления , механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. М.: Высш. шк., 1991. 398 с.
-
Куркин С.А., Ховов В.М., Рыбачук А.М. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атлас. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.
-
Выборнов А.П., Коновалов А.В., Куркин А.С. Проектирование и расчет главной фермы мостового крана: методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплинам «Проектирование сварных соединений» и «Проектирование сварных соединений и нормы качества». – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 20 с.
54
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
