123265 (689410), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Геометрические характеристики по формулам (2.17, 2.18, 2.19, 2.20).

Момент инерции сечения:

.

.

Момент сопротивления сечения:

;

.

2.10 Компоновка узла сопряжения пролётных и концевых балок и

механизма движения крана

Перед тем как начать компоновку узла сопряжения балок, необходимо выбрать двигатель и редуктор механизма передвижения крана по таблице 7.1 [3, с.161].

Окончательно выбираем двигатель типа МТВ-112-6,

редуктор типа Ц2-300,

тормоз типа ТТ-160.

(Основные размеры и параметры выбранных механизмов берём из приложений [1, с.290]).

Компоновка узла сопряжения балок показана на рис. 2.6.

3. Проверочный расчёт и уточнённая конструктивная проработка

Проверочный расчёт выполняем одновременно с конструктивной проработкой балки моста.

3.1 Назначение расчётных комбинаций нагрузок для проверки

прочности металлоконструкции

Прочность балки при её общем изгибе в двух плоскостях проверяем на действие нагрузок комбинации I.1.Б. [1, с.116].

3.1.1 Определение величины вертикальных нагрузок

Для определения расчётных вертикальных нагрузок необходимо найти коэффициент толчков. Для этого находим.

Вес пролётной части моста:

, (3.1)

где - распределённая нагрузка, ;

- пролёт моста, ,

.

Приведённая масса моста и тележки:

, (3.2)

где - вес тележки;

- ускорение свободного падения,

.

Фактический коэффициент жёсткости моста:

, (3.3)

.

Парциальная частота собственных поперечных колебаний моста

, (3.4).

.

Определяем коэффициент толчков по выражению:

, (3.5.)

где - высота ступеньки стыка рельсов;

- коэффициент, зависимости от скорости движения крана и параллельной частоты

колебаний;

- коэффициент, зависящий от схемы крана и вида нагрузки.

по графику рис.6.3. [1, с.118],

, для путей в эксплуатации [1, с.118],

, (3.6)

где - база крана;

- колея тележки,

.

.

Коэффициент толчков для веса тележки;

.

Коэффициент толчков для веса груза;

.

Тогда вертикальные нагрузки будут равны;

Весовая постоянная распределённая нагрузка:

, (3.7).

Сосредоточенные нагрузки:

, (3.8).

Сосредоточенные нагрузки:

, (3.9).

Определим расчётное давление колеса тележки:

, (3.10),

.

Находим равнодействующую воздействия тележки на мост:

.

Определим расстояние, показанное на рис.2.1.

.

Определим суммарный изгибающий момент по формуле 2.8, соответствуя компоновке рис.2.6.

3.1.2 Определение величины горизонтальных нагрузок

При , т.е. при горизонтальные инерционные нагрузки равны:

;

;

.

Горизонтальная нагрузка на одно колесо:

, (3.10),

.

Равнодействующая воздействия тележки на мост:

.

Суммарный горизонтальный изгибающий момент:

, (3.11).

Момент в узле соединения пролётной и концевой балок со стороны колеса:

, (3.12)

где , (3.13);

;

;

.

3.1.3 Проверка прочности балки

Коэффициент неполноты расчёта принимаем по формуле (2.9) .

Расчётная зависимость:

, (3.14)

где - изгибающий момент в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

- момент сопротивления балки при изгибе в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

- расчётное сопротивление материала.

.

;

.

Таким образом, прочность средней части балки при общем изгибе в двух плоскостях обеспечена.

3.2 Расчёт шага диафрагм из условия прочности рельса

3.2.1 Ребра жёсткости

Фактическая гибкость стенки пролётной балки в её средней части:

.

При для малоуглеродистых сталей достаточно устанавливать только основные поперечные рёбра жёсткости [1, с.126].

Диафрагмы будем выполнять из листового проката.

Ширину выступающей части ребра определим по условию [1, с.128]:

, (3.15).

.

Толщина ребра из условия обеспечения его устойчивости [1, с.128].

, (3.16).

.

(принимаем ).

Момент инерции ребра относительно плоскости стенки в соответствии с формулой [1, с.128].

, (3.17)

.

Окончательно принимаем: ; .

Тогда момент инерции относительно плоскости стенки:

, (3.18).

.

Проверку прочности поперечного ребра по условиям работы его верхней кромки на сжатие по формулам [1, с.129].

, (3.129)

где - давление колеса тележки;

- длина линии контакта рельса и пояса под ребром;

- расчётное сопротивление материала при работе на сжатие;

- расчётная зона распределения давления колеса по ребру для сварки балок [1, с.129].

, (3.20)

где - момент инерции пояса и рельса относительно собственных нейтральных осей;

;

(принимаем для кранового рельса КР80 по табл. [1, с.310].

.

Для кранового рельса:

, (3.21)

где - ширина подошвы рельса;

[1, с.310].

.

;

при ; ;

;

,

следовательно прочность верхней кромки диафрагмы обеспечена.

3.2.2 Шаг рёбер

Шаг основных поперечных рёбер жёсткости, являющихся опорами для рельса, определяют из условия прочности последнего.

, (3.22)

где - наименьший момент сопротивления рельса;

, (3.23)

где - предел текучести материала, ;

- напряжения в рельсе от действия продольных сил, при отсутствии гарантийного прижатия рельса к поясу пренебрегаем.

[5, с.326].

.

, [5, с326].

.

Учитывая, что пояс балки достаточно тонкий для обеспечения его прочности при действии местных напряжений от давления колёс тележки, принимаем конструктивно шаг диафрагм .

Для отсеков примыкающих к опорам, шаг основных поперечных рёбер , в последующих отсеках их шаг может увеличиться до , т.е. .

3.2.3 Прочность верхнего пояса

При контакте подошвы рельса с поясом балки пояс находится в плоском напряжённом состоянии и его прочность нужно проверять по условию [1, с.129].

, (3.24)

где , - напряжение в балке от её общего изгиба в продольном направлении.

- местные, нормальные напряжения в поясе, соответственно вдоль и поперёк продольной оси балки.

, (3.25);

, (3.26)

где - сила, передающаяся на поясной лист через рельс от давления ходового колеса;

- толщина пояса.

При ,

, (3.27)

где - расстояние между стенками балки в свету;

- расстояние между диафрагмами;

- момент инерции рельса в вертикальной плоскости;

- коэффициенты, принимаемые по таблице. 6.17…6.19 [1, с.129].

При

;

;

;

;

;

.

При ;

.

прочность верхнего пояса обеспечена.

3.2.4 Размещения продольных рёбер жёсткости не требуется

3.3 Проверка местной устойчивости стенок

При подкреплении стенок только поперечными основными рёбрами жёсткости местную устойчивость стенок проверяют по выражению:

;

,

где - коэффициент, принимаемый по табл. 6.21. [1] в зависимости от значения .

по таблице ;

.

Местную устойчивость стенки проверяем в средней части балки .

;

.

Местная устойчивость в средней части балки обеспечена.

3.4 Проверка прочности пролётной балки в опорном сечении

Прочность опорного сечения пролётной балки проверим для случаев действий нагрузок 1.2.А и 1.2.Б.

Определим более опасное с точки зрения максимальной поперечной силы в опорном сечении положение тележек на мосту.

При положении тележки с грузом у опоры А (см. рис.2.1).

;

.

;

.

При положении тележки у опоры В: по тем же формулам:

;

;

;

.

Более опасным будет случай нахождения тележки у опоры В.

Силу перекоса моста определим по формуле:

, (3.39)

где - коэффициент сцепления приводных колёс с рельсом;

- суммарные давления на приводные колёса менее нагруженной концевой балки.

при работе помещении;

.

.

Наибольший изгибающий момент (вертикальный) в точке .

.

Горизонтальный изгибающий момент в узлах сопряжения балок определяем по формулам;

, (3.40);

, (3.41)

где , (3.42)

, (3.43)

, (3.44)

, (3.45)

;

;

;

.

;

.

3.5 Проверка прочности сварных швов

3.5.1 Сварной шов, соединяющий пояс и стенку балки

Прочность сварного шва, соединяющего пояс со стенкой, проверяем по формуле [1, с.134].

, (3.46)

где - наибольшая поперечная сила в рассматриваемом сечении;

- статический момент брутто пояса балки относительно её общей нейтральной оси;

- толщина углового шва;

- коэффициент, зависящий от вида сварки;

- расчётное сопротивление для углового шва;

- коэффициент неполноты расчёта;

- момент инерции брутто сечения балки.

Принимаем .

,

где - площадь поперечного сечения пояса,

- расстояние до нейтральной оси.

.

Принимаем для РДС.

;

;

.

прочность шва обеспечена.

3.5.2 Монтажный сварной шов узла соединения балок

Прочность вертикального шва соединения определяем по формуле [1, с.135].

, (3.47)

где - расчётная длина;

.

.

Прочность шва обеспечена.

3.6 Проверка прочности концевой балки

Проверку прочности балки в опасном сечении - в узле сопряжения с пролётной, приводной балкой - производим для случая действия нагрузок комбинации 1.2.Б. [1, с.116].

Максимальный изгибающий момент в вертикальной плоскости равен:

, (3.48)

где - база торцевой балки;

.

.

- максимальный горизонтальный момент.

Нормальное напряжение от изгиба в двух плоскостях:

Характеристики

Список файлов курсовой работы