Диссертация (1173130), страница 20

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

С учётом технических особенностей проектируемой грузовой тележкиопределяются величины действующих номинальных нагрузок Fnj.2. Динамические нагрузки, как номинальные нагрузки, умноженные на динамические коэффициенты Fj = φj Fnj [31].3. Формируется комбинация нагрузок, каждая из которых умножается назначение соответствующего частного коэффициента надёжности γpj и коэффициент ответственности γn γp1 F1; γn γp2 F2; γn γpj Fj [31].Значение коэффициента ответственности γn металлоконструкций грузоподъёмной машины устанавливается в зависимости от риска, который создаётвозможность сохранения предельного состояния.

Согласно последовательностирасчёта [31] данный коэффициент выбирается исходя из класса ответственностикрана и класса ответственности элемента металлоконструкции. Согласно таблице11 [31] краны общего назначения относятся ко второму классу ответственности, аих тележки – ко второму классу ответственности элементов конструкции (таблица12 [31]). Поэтому согласно данным таблицы 10 стандарта [31] коэффициент ответственности для металлоконструкций грузовых тележек кранов мостового типаобщего назначения следует принимать в диапазоне 1,05-1,16.Коэффициенты надёжности γp1 и динамичности φj назначаются в соответствии с типом действующих нагрузок и принятых сочетаний нагрузок. Согласно[31] комбинации нагрузок включают перечень эксплуатационных воздействий, реализуемых одновременно, которые объединены в группы А, В, и С.

В группу Авключены комбинации нагрузок, характеризующие типичные рабочие ситуации.Эти комбинации используются для расчётов по I и II группам критериев работоспособности [31]. В группе В и С объединены комбинации нагрузок, соответствующие ситуациям, редко встречающимся в процессе эксплуатации. Эти комбинации используются для расчётов по II группе критериев работоспособности [31].139Расчёт прочности проектируемой тележки может производится исходя изслучая, в котором кран находится в нормальном рабочем состоянии, осуществляется подъём груза с подхватом или опускание груза с торможением на спуск, который соответствует комбинации нагрузок В1 [31, 32].

При этом элементы тележки испытывают на себе воздействие вертикальных нагрузок от веса груза и весаэлементов установленных механизмов. Для кранов мостового типа с группамирежима работы А6-А8 в рамках комбинации нагрузок В1 так же следует считать,что один механизм крана работает в неустановившемся режиме. В этом случае врасчёте учитывается влияние возникающих горизонтальных сил [32].В частности, на металлоконструкцию тележки, сформированную в п. 5.2,действуют нагрузки от веса груза и грузозахватного приспособления Gг, барабанамеханизма подъёма в сборе Gб, цилиндрического горизонтального редуктора Gр,электродвигателя Gэд.

Нагрузка от веса груза и грузозахватного приспособленияпередаётся на металлоконструкцию тележки через четыре ветки каната полиспаста, в каждом из которой действует натяжение Sк = 51012 Н (таблица 5.1), следовательно:Gг  Sк nк  51012  4  204048 Н.Нагрузки от веса элементов механизма подъёма:Gб  mб g  1500  9,81  14715H;G р  m р g  1100  9,81  10791H;Gэд  mэд g  715  9,81  7014 H,где mб, mр, mэд – массы соответственно барабана, редуктора и электродвигателямеханизма подъёма.Динамические нагрузки вычисляются перемножением найденных сил насоответствующие коэффициенты динамичности. Согласно [31] коэффициент динамичности φ1 равен:1  1  a  1  0,05  1,05 .Для учёта возможного несоответствия режима работы тележки настройкамсистемы управления при расчёте коэффициента динамичности φ2 принимаем мак-140симальные значения установившейся скорости подъёма νh = 0,19 м/с.

Значениякоэффициентов φ2min = 1,1 и β2 = 0,34 для расчёта металлоконструкции тележкикрана мостового типа принимаются исходя из класса подъёма НС2 2   2 min   2 h  1,1  0,34  0,19  1,165 .Тогда,Gд.г  Gг 2  204048  1,165  237715,92 H;Gд.б  Gб1  14715 1,05  15451 H;Gд. р  G р1  107911,05  11331 Н;Gд.эд  Gэд1  7014 1,05  7365 Н.Коэффициенты надёжности, используемые при расчёте равны: для массыкрана γp1 = 1,16 [35], для массы груза γp2 = 1,22 [35]. Коэффициент ответственности металлоконструкции принимается равным γn = 1,1 [35].

С учетом данных коэффициентов нагрузки, действующие на металлоконструкцию тележки примутзначения:Fг  Gд.г n p 2  237715.92 1,1 1,22  319015 Н;Fб  Gд.б  n p1  154511,1  1,16  19715 H;Fр  Gд. р n p1  113311,1 1,16  14458 Н;Fэд  Gд.эд n p1  7365 1,1 1,16  9397 Н.Найденные нагрузки прикладываются к металлоконструкции в соответствии со схемой распределения действующих сил (рисунок 5.5).

С учётом конструктивных особенностей применённого полиспаста половина нагрузки от весагруза Fг воспринимается барабаном механизма подъёма, а вторая половина –уравнительным блоком. Так как блок располагается между хордовыми элементами H1.2 и H1.3 силаF5  F6  0,25Fг  0,25  319015  79754 Н.Силы F1 – F4 действующие на металлоконструкцию от подшипниковойопоры барабана принимаются равнымиF1  F2  F3  F4  0,0625Fг  0,125Fб  0.0625  319015  0.125 19715  22403 Н.141Так же принимается что нагрузка от веса электродвигателя равномерно распределяется между его опорными точкамиF7  F8  F9  F10  0,25Fэд  0,25  9397  2349 Н.Учитывая особенности конструкции серийных цилиндрических редукторов,с достаточной точностью можно принять что 2/3 его собственной массы поровнураспределяется между точками 13 и 14 (рисунок 5.6), а 1/3 – между точками 11 и12.

Аналогично 2/3 от нагрузки, действующей на выходной вал редуктора приходится на точку 13 и 1/3 на точку 14. Следовательно2222F13  (0,25Fг  0,5Fб )  Fр  (0,25  319015  0,5 19715)  14458  64560 Н,36361111F11  (0,25Fг  0,5Fб )  Fр  (0,25  319015  0,5 19715)  14458  32280 Н,663322F14  Fр  14458  4819 Н,6611F12  Fр  14458  2410 Н.66На основе полученных данных о расположении и величине приложенныхнагрузок составляются матрицы действующих сил, где в скобках указывается ихрасположение относительно элементов более высокого касса согласно правилам,описанным в п 4.3. Элементы металлоконструкции, не воспринимающие внешниенагрузки, в рамках данных матриц обозначаются символом «  ».00 22403(145)22403(145) 022403(285)  22403(285)000   4819(45)   2410(45)  32280(135) 64560(135) 00Fi0 2349(250) 2349(250) 0 79754(796)  79754(580) 0 2349(119) 2349(119) 1425.7 Структурно-параметрический синтез металлоконструкции грузовойтележки на основе универсальной компоновочной схемыПроведение структурно-параметрического синтеза производят согласно алгоритмам, описанным в соответствующих математических моделях.

Итогом данного этапа служит полностью сформированная металлоконструкция грузовой тележки.5.7.1 Подтверждение прочности металлоконструкции грузовой тележкиПроверка соответствия металлоконструкции тележки условиям надёжностии работоспособности по II группе предельных состояний производится с помощью расчётов, указанных в базовом модуле синтеза параметров несущих элементов (рисунок 4.2). В зависимости от результатов расчёта, при необходимости,производится корректировка параметров отдельных несущих элементов и положения элементов в плоскости металлоконструкции тележки.Для проведения расчёта все элементы тележки схематизируются для каждого сегмента составляется матрица расчётных схем (рисунки 5.20-5.23).Рисунок 5.20 – Матрица расчётных схем первого сегмента рассчитываемойметаллоконструкции143Рисунок 5.21 – Матрица расчётных схем второго сегмента рассчитываемойметаллоконструкцииРисунок 5.22 – Матрица расчётных схем третьего сегмента рассчитываемойметаллоконструкции144Рисунок 5.23 – Матрица расчётных схем четвертого сегмента рассчитываемойметаллоконструкцииПо результатам проведённых расчётов составляются матрицы силовых факторов МΔi и QΔi от действующих нагрузок.

В ячейках данных матриц записываются максимальные значения силовых факторов в характерных точках применяемыхрасчётных схем, в своей комбинации приводящих к возникновению наибольшихнапряжений.Возникающие от внешней нагрузки напряжения распределяются междуэлементами одного сектора.

Для учёта взаимного воздействия элементов друг надруга расчётная схема каждого элемента составляется исходя из наихудшего извозможных случаев нагружения. При этом в расчёте учитываются элементы сектора, непосредственно воспринимающие внешнюю нагрузку, а также сопряжённые с ними элементы, передающие нагрузку на диагонали тележки. Остальныеэлементы в расчёте не учитываются и обозначаются в рамках соответствующихматриц символом «  ».Если несколько радиальных элементов в рамках одного сегмента расположены на одной линии, в рамках расчёта они рассматриваются как единый эле-145мент. Хордовый элемент принимается закреплённым с двух сторон в точках соединения с диагональными элементами.Итогом расчёта служат матрицы нормальных σΔi и касательных τΔi напряжений в элементах металлоконструкции.

Характеристики

Список файлов диссертации