Краткое описание металлоконструкции крана

Краткое описание металлоконструкции крана

 

Конструкция моста является симметричной фигурой относительно двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостей – продольной и поперечной. При помощи горизонтальных ферм и диагональных связей между поясами вертикальных ферм достигается пространственная жесткость конструкции.

Главная балка воспринимает нагрузки от собственного веса и давления ходовых колес грузовой тележки. Вертикальная вспомогательная ферма воспринимает нагрузки от собственного веса. Горизонтальные фермы воспринимают горизонтальные инерционные нагрузки при разгоне и торможении крана (равномерно распределенные – от веса кран, сосредоточенные – от веса тележки с грузом). Концевые банки нагружены сосредоточенными силами в вертикальной плоскости от действия главных и вспомогательных ферм к горизонтальным инерционным силам при разгоне и торможении тележки.

 

2. Выбор материалов и расчетных сопротивлений

 

Для всех основных элементов крана выбираем низкоуглеродистую конструкционную сталь ВСт3 сп5, изготовленную по ГОСТ380-71. Сталь данной марки широко применяется в машиностроении, особенно в изготовлении различных металлоконструкций. Эта сталь характеризуется высоким пределом текучести, она пластична, хорошо работает при различных силовых воздействиях и позволяет получать высококачественные сварные соединения. К тому же сталь ВСт3 сп5 является одной из наиболее дешевых сталей. Поэтому ее выгодно использовать в изготовлении сварных конструкций.

Механические свойства:

 

 

Химический состав:

C-0.14%; Si-0.12%; Mn-0.4%; S-<0.05%; P-<0.04%

 

Расчетные сопротивления:

Растяжение, сжатие Изгиб Срез

R=19 kH/cm^2 RH=20 kH/cm^2 Rср=12 kH/cm^2

 

Для компенсации упрощенного расчета вводят коэффициент неполноты расчета m: для главной балки m=1; для вертикальной вспомогательной фермы m=0.55; для концевой балки m=0.5.

 

3. Построение линий влияния

Вертикальная вспомогательная ферма

 

 

Верхний пояс:

 

Нижний пояс:

Раскосы:

Стойки:

 

Горизонтальная вспомогательная ферма

Раскосы:

Стойки:

 

5. Подбор сечений элементов моста

 

Расчет концевой балки

 

Сечение концевой балки состоит из двух вертикальных и двух горизонтальных листов. Концевая балка нагружена сосредоточенными силами в местах крепления главной балки и вспомогательных ферм, от которых возникают моменты в горизонтальных и вертикальных плоскостях.

m=0,55

1) Давление со стороны механизма передвижения:

 

 

2) Давление вспомогательной фермы со стороны механизма передвижения:

3)

 

4) Горизонтальная сила при торможении тележки:

 

 

5) Определение реакций  и

 

 

6) Определение реакций  и :

 

7) Изгибающий момент в вертикальной плоскости:

 

 

8) Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

 

 

 

9) Подбор сечения концевой балки:

Примем данные сечения:

Площадь

Момент инерции относительно осиx:

 

 

Момент инерции относительно оси y:

 

 

Балка составленная из двух сечений соединена накладками и болтами.

 

 

За счет ослабления отверстиями под болты:

 

Момент сопротивления сечения относительно оси х:

 

 

Напряжения в вертикальной плоскости:

 

 

С учетом ослабления:

 

 

Момент сопротивления относительно оси y:

 

 

Напряжения в горизонтальной плоскости:

 

 

Суммарное напряжение:

 

10) Определение необходимого количества болтов в стыке концевой балки.

Допускаемое напряжение в болте принимаем: .

Площадь среза:

 

 

Принимаем М20 по ГОСТ 3805-70 повышенной прочности.

Допустимое усилие на болт по его сопротивлению срезу:

 

.

 

Определим момент воспринимаемый всеми болтами, находящимися в одном поперечном сечении балки:

 

 

Требуемое число рядов болтов:

 

 

Принимаем по 2 ряда с каждой стороны стыка.

Расстояние между болтами .

Расстояние от центра болта до накладки:

 

.

 

Принимаем 580 мм.

Толщину горизонтальных накладок принимаем 18 мм, на вертикальных листах – 12 мм.

 

10) Напряжение в сечении стыка главной фермы и концевой балки:

 

1)

2)

3)

 

Расчет сварных швов

 

Допускаемый прогиб балки

 

.

 

Список литературы

 

1. Ф.А. Николаев, С.А. Куркин, В.А. Винокуров «Расчет, проектирование и конструирование сварных конструкций», М: Высшая школа, 1971;

2. Справочник по сварке, т.3 (под редакцией В.А. Винокурова), М: Машиностроение, 1979.

3. В.И. Андреев: «Справочник конструктора-машиностроителя». М.: «Машиностроение», 1978 г.

4. Н.В. Дружинин, В.М. Хохов: «Проектирование и расчет сварных конструкций». Москва, 1982 г.

5. ГОСТ2312-72. Обозначение сварных швов на чертежах.

Краткое описание металлоконструкции крана

 

Конструкция моста является симметричной фигурой относительно двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостей – продольной и поперечной. При помощи горизонтальных ферм и диагональных связей между поясами вертикальных ферм достигается пространственная жесткость конструкции.

Главная балка воспринимает нагрузки от собственного веса и давления ходовых колес грузовой тележки. Вертикальная вспомогательная ферма воспринимает нагрузки от собственного веса. Горизонтальные фермы воспринимают горизонтальные инерционные нагрузки при разгоне и торможении крана (равномерно распределенные – от веса кран, сосредоточенные – от веса тележки с грузом). Концевые банки нагружены сосредоточенными силами в вертикальной плоскости от действия главных и вспомогательных ферм к горизонтальным инерционным силам при разгоне и торможении тележки.

 

2. Выбор материалов и расчетных сопротивлений

 

Для всех основных элементов крана выбираем низкоуглеродистую конструкционную сталь ВСт3 сп5, изготовленную по ГОСТ380-71. Сталь данной марки широко применяется в машиностроении, особенно в изготовлении различных металлоконструкций. Эта сталь характеризуется высоким пределом текучести, она пластична, хорошо работает при различных силовых воздействиях и позволяет получать высококачественные сварные соединения. К тому же сталь ВСт3 сп5 является одной из наиболее дешевых сталей. Поэтому ее выгодно использовать в изготовлении сварных конструкций.

Механические свойства:

 

 

Химический состав:

C-0.14%; Si-0.12%; Mn-0.4%; S-<0.05%; P-<0.04%

 

Расчетные сопротивления:

Растяжение, сжатие Изгиб Срез

R=19 kH/cm^2 RH=20 kH/cm^2 Rср=12 kH/cm^2

 

Для компенсации упрощенного расчета вводят коэффициент неполноты расчета m: для главной балки m=1; для вертикальной вспомогательной фермы m=0.55; для концевой балки m=0.5.

 

3. Построение линий влияния