Компонування поперечної рами каркасу. Визначення навантажень на раму, страница 8

 f – коефіцієнт тертя при гальмуванні візка приймається 0,05 для кранів з гнучким підвісом вантажу;

Q – номінальна вантажопідйомність крана на головному гаку: Q=150кН;

G_в – вага візка приймається за відповідним каталогом: G_в=53кН;

h_wt – кількість гальмівних колес візка: h_wt=2;

h_w – загальна кількість колес візка: h_w=4;

F=185*1,1*1*1,10,85=190,27кН;

Т=2,538*1,1*1*1*0,85=2,37кН;

Т_h=5,075/2=2,538кН;

Т_с=0,05*(150+53)*2/4=5,075кН.

Епюри внутрішніх зусиль.

Розрахунковий момент від вертикального навантаження:

М_х=a*åF*у_і=1,05*190,27*1,95=389,58кН*м;

Де у_і – ординати лінії впливу;

a=1,05 – враховує вплив власної ваги підкранової конструкції і короткочасних навантажень на гальмівному майданчику.

Розрахунковий момент від горизонтального навантаження: М_у=åТ*у_і=2,37*1,95=4,62кН*м.

Для визначення максимальної поперечної сили завантажуємо лінію впливу поперечної сили на опорі. Розрахункові значення вертикальних і горизонтальних поперечних сил:

Q_x=a*åF*у_і=1,05*190,27*2,815=462,5кН;

Q_у=åТ*у_і=2,37*2,315=5,49кН.

Підбір двотаврового перерізу підкранової балки та компонування перерізу гальмівної конструкції. Визначення потрібного моменту опору перерізу:

W_{x потр.}=М_х/[g_с*(R_y-1.5)],

Де R_y приймається за [24,табл..51] з припущенням що товщина поясного листа t_f=25….30мм. Після цього призначаємо орієнтовані значення t_w та h_w.

W_{x потр}=38958/[1*(23-1.5)]=1812см³

(для сталі С245 при t=до20мм R_y=23кН/см²)

t_w=7+3h/1000=7+3*1200/1000=10,6мм.

Де h=1/10*В=1/10*1200=1200мм.

Тут В – прогін підкранової балки.

Приймаємо t_w=10мм.

З умови найменших витрат сталі визначається оптимальна висота балки:

Мінімальна товщина стінки з умови зрізу:

t_w³1.5*Q_x/ h_w*R_s*g_c=1,5*462,5/120*0,58*23*1=0,23см.

де R_s приймається в приміщенні, що товщина стінки t_w=8…..14мм.

Прийняті розміри стінки повинні задовольняти умовам:

t_w³8мм та t_w£ h_w/6=120/6=20см.

орієнтована площа перерізу поясного листа:

Приймаємо товщину несучого листа t_f=20мм.

Прийняті розміри повинні задовольняти умовам:

t_f=8...40мм; t_f³ t_w; t_f £ 3t_w;

в_f=1/5*h=1/5*1200=240мм; в_f³180мм; в_f£15,11см.

Визначаємо мінімальну висоту балки:

До складу гальмівної конструкції входять: верхній пояс підкранової балки; горизонтальна (гальмівна балка).

Гальмівну балку проектуємо зі стінкою із рифленої штаби товщиною t_hs=8мм. Ширину гальмівної балки призначаємо з конструктивних міркувань, а ширину листа В_sh приймаємо у відповідності з ГОСТ8568-57 (сталь листова рифлена). В_sh=380мм.

Розрахунок підкранових конструкцій за групами граничних станів.

Визначаємо фактичні геометричні характеристики гальмівної балки відносно нейтральної осі у_і-у_і, попередньо визначивши положення цієї осі:

Х₁=åS_i/åA_i;

де åS_i – сума статичних моментів ділянок складеного перерізу гальмівної балки відносно вертикальної осі, що проходить по краю верхнього поясу підкранової балки;

åA_i – сума площ перерізів ділянок складеного перерізу гальмівної балки (лист та верхня площа підкранової балки).

Х₁=1700,8/78,4=21,69см.

åS_i=24*2*12+38*0,8*37=1700,8см³

åA_i=24*2+0,8*38=78,4см².

Розрахунок по першій групі граничних станів включає:

 - перевірку нормальних напружень у верхньому поясі підкранових балок в крайніх від колони фібрах.

d=М_х/W_xn+M_y/I_yт*х₁£R_y*g_c

де I_y,т – момент інерції гальмівної балки відносно осі у_і-у_і,

R_y – розрахунковий опір матеріалу поясу підкранової балки по границі плинності, який визначається по фактичній t_f.

d=389,58/1812+462/17594,7*21,69=21,5кН/см²<23кН/см²

-перевірку дотичних напружень біля опор підкранових балок:

t=Q_x*S_x/I_x*t_w åR_s*g_c

де R_s – розрахунковий опір зрізу матеріалу стінки, визначається по фактичній t_w.

t=462,5*4704/495384*1=4,39кН/см²<R_s=13,34кН/см².

S_x=24*2*121/2+1*120²/8=4704см³

I_x=1*120³/12+2*24*2*(121/2)²=495384см⁴

Перевірку місцевих вертикальних нормальних напружень в стінці під катком крана

d_loc.y=g_f^¢ F^¢/t_w*l_ef£R_y*g_c.