Расчет траверс, работающих на сжатие



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет траверс, работающих на сжатие



Траверсы этого типа обычно применяют для подъема царг большого диаметра (рис. 4). В зависимости от нагрузок и длины траверс стержни их могут иметь различные поперечные сечения: сплошные, представляющие собой единичные швеллеры, двутавры и стальные трубы, или сквозные, состоящие из двух швеллеров или двутавров, связанных планками, а также стальной трубы, усиленной уголками.

Траверсы, работающие на сжатие, требуют проверки на прочность и на устойчивость.

Масса траверсы составляет незначительную долю от массы поднимаемого груза (не более 0,01), поэтому в практических расчетах ею можно пренебречь.

Рис. 4. Траверса, работающая на сжатие

 

Расчет траверсы производят в следующем порядке:

1. Находят натяжение в каждой канатной подвеске:

 

S=10·Gо/ (2cosα),

где Gо – масса поднимаемого оборудования, т; α– угол наклона тяги к вертикали.

2. По найденному значению Sрассчитывают стальной канат.

3. Сжимающее усилие в стержне траверсы с учетом коэффициентов динамичности Кд и перегрузки Кп определяют по формуле:

 

N=10·Gо tgαКпКд/2 .

 

4. Траверсу рассчитывают на устойчивость как стержень, работающий на сжатие. Для этого в зависимости от величины нагрузки и длины траверсы задаются формой ее поперечного сечения и определяют требуемую площадь:

 

Fтр=N/mR),

где φ – коэффициент продольного изгиба, значением которого предваритель-

но задаются. Для стержня из швеллера, двутавра или уголка φ = 0,7–0,9; из стальной трубы φ =0,4.

 

5. Определяют расчетную длину стержня:

 

lc=μ·l,

где μ – коэффициент приведения расчетной длины, зависящий от условий закрепления концов стержня и приложения нагрузки (прил. 8).

 

6. Устанавливают гибкость стержня:

для швеллера или двутавра

λх= lc/rх ,

λу= lc/rу;

для стальной трубы

 

λ = lc/r .

 

При этом должно удовлетворяться условие:

max{ λху }≤ [λ],

где rх, rу – радиусы инерции относительно главных осей; [λ] – предельная гибкость (прил. 9).

По наибольшей гибкости, если она не превышает предельную, из

прил. 10 находят коэффициент продольного изгиба φ.

7. Полученное сечение стержня проверяют на устойчивость:

 

N/(Fφ) ≤ mR .

 

Пример 8. Рассчитать траверсу, работающую на сжатие (см.рис. 4) длиной l=3 м для подъема горизонтального цилиндрического барабана массой Go=36 т, если α=450.

Решение:

1. Находим натяжение в каждой канатной подвеске:

 

S=10·Go/(2 cos α)=10·36/(2·0,707)=254,6кН .

 

2. Определяем разрывное усилие при условии, что для грузового каната с легким режимом работы Кз=5 (см. прил. 2):

 

Rк=S·Кз=254,6·5=1273 кН .

 

3. По найденному разрывному усилию подбираем стальной канат типа ЛК-РО (см. прил. 1) с характеристиками:

 

временное сопротивление разрыву, МПа…………………..1568

разрывное усилие, кН…………………………………………...1290

диаметр каната, мм…………………………………………….50,5

масса 1000 м каната, кг………………………………………...9440

 

4. Находим сжимающее усилие в траверсе:

 

N=10Gо·tgα·Кп Кд/2=10·36·1·1,1·1,1/2=217,8 кН .

 

5. Для изготовления траверсы принимаем стальную трубу.

6. Задавшись коэффициентом продольного изгиба φ=0,4, находим требуемую площадь поперечного сечения трубы:

 

Fтр=N/(φm 0,1R)=217,8/(0,4·0,85·0,1·210)=30,5 см2 .

 

7. По прил. 7 подбираем стальную трубу диаметром 108×10 мм с площадью 30,8 см2 и радиусом инерции r=3,48 см.

8. Находим расчетную длину траверсы, определяя по прил. 8 коэффициент приведения длины μ и считая, что концы траверсы закреплены шарнирно:

lc=μ·l=1·300=300 см .

 

9. Определяем гибкость траверсы:

 

λ=lc/r=300/3,48=86,2; [λ]=180; λ ≤ [λ].

 

10. По прил. 10 находим коэффициент продольного изгиба φ=0,714.

 

11. Полученное сечение траверсы проверяем на устойчивость:

 

N / (F·φ) mR ;

 

N / (F·φ)=217,8/ (30,8·0,714)=9,9 кН/см2=99 МПа;

mR=0,85·210=178,5МПа.

Условие выполняется, что свидетельствует об устойчивости расчетного сечения.

 

Варианты заданий для расчета траверсы, работающей на сжатие для подъема горизонтального цилиндрического барабана см. Приложение 17 (при условии, что α=450).

 

Приложение 1

Канаты стальные (выдержки из ГОСТов)

Масса 1000 м каната, кг Маркировочная группа, МПа
Разрывное усилие, кН
1 2 3 4 5 6 7
Канат типа ЛК-РО конструкции 6*36*(1+7+7/7+14)+1 о.с. (ГОСТ 7668-80)
13,5 - 90,6 96,3 101,5 109,0
15,0 - 104,5 111,5 116,5 128,0
16,5 - 135,5 144,0 150,0 165,0
18,0 - 161,5 171,5 175,5 190,5
20,0 - 197,5 210,0 215,0 233,5
22,0 207,5 237,5 252,5 258,5 280,5
23,5 242,5 277,0 294,0 304,0 338,0
25,5 283,5 324,0 344,0 352,5 383,0
27,0 318,5 364,5 387,5 396,5 430,5
29,0 366,0 417,5 444,0 454,5 493,5
31,0 416,0 472,0 505,0 517,0
33,0 473,0 540,5 574,5 588,0 638,5
34,5 518,0 592,0 629,5 644,5 700,0
36,5 565,5 646,0 686,5 703,5 764,0
39,5 692,5 791,5 841,0 861,0 935,0
42,0 768,5 878,5 933,5 955,5 1030,0
43,0 8066,5 919,5 976,0 1005,0 1080,0
44,5 885,0 1005,0 1065,0 1095,0 1185,0
46,5 956,5 1090,0 1160,0 1180,0 11280,0
50,5 1130,0 1290,0 1370,0 1400,0 1510,0
53,5 1265,0 1455,0 1540,0 1570,0 1705,0
56,0 1365,0 1560,0 1640,0 1715,0 -
58,5 1470,0 1685,0 1730,0 1790,0 -
Продолжение приложения1
1 2 3 4 5 6 7
60,5 1625,0 1855,0 1915,0 1970,0 -
63,0 1725,0 1970,0 2020,0 2085,0 -
Канат типа ЛК-Р конструкции 6*19(1+6+6/6)+1 о.с. (ГОСТ 2688-80)
11,0 - 62,9 66,8 68,8 75,2
12,0 - 71,8 76,2 78,6 85,8
13,0 71,1 81,3 86,3 89,0 97,0
14,0 86,7 99,0 105,0 108,0 118,0
15,0 100,0 114,5 122,0 125,5 137,0
16,5 121,5 139,0 147,5 152,0 166,0
18,0 145,0 166,0 173,0 181,0 198,0
19,5 167,0 191,0 203,0 209,0 228,0
21,0 194,5 222,0 236,0 243,5 265,5
22,5 220,0 251,0 267,0 275,0 303,5
24,0 250,5 287,0 304,5 314,0 343,0
25,5 284,0 324,5 345,0 355,5 388,5
27,0 319,0 365,0 388,0 399,5 436,5
28,0 346,5 396,0 421,0 434,0 473,5
30,5 415,5 475,0 504,5 520,0 567,5
32,0 458,0 523,5 556,0 573,0 625,5
33,5 502,5 574,0 610,5 629,0 686,0
37,0 597,5 683,0 725,0 748,0 816,0
39,5 684,0 781,5 828,0 856,0 938,0
42,0 779,0 890,0 945,0 975,0 1060,0
44,5 880,5 1000,0 1035,0 1075,0 -
47,5 1145,0 1185,0 1230,0 -
51,0 1135,0 1295,0 1340,0 1395,0 -
56,0 1385,0 1580,0 1635,0 1705,0 -
Канат типа ТЛК-О конструкции 6*37(1+6+15+15)+1 о.с. (ГОСТ 3079-80)
Продолжение приложения1
1 2 3 4 5 6 7
11,5 468,0 - 62,6 66,5 68,8 74,6
13,5 662,5 - 88,7 94,2 97,1 105,5
15,5 851,5 - 113,5 121,0 124,0 136,0
17,0 1065,0 - 142,0 151,0 155,5 170,0
19,5 1350,0 157,5 180,0 191,5 197,0 215,5
21,5 1670,0 195,0 222,5 237,0 244,5 266,5
23,0 1930,0 225,0 258,0 274,0 283,0 307,0
25,0 2245,0 262,5 300,0 318,5 328,5 358,5
27,0 2650,0 310,0 354,5 376,5 388,5 423,5
29,0 3015,0 353,0 403,5 428,5 441,5 482,0
30,5 3405,0 398,5 455,5 484,0 499,0 544,5
33,0 3905,0 457,0 522,0 555,0 571,5 624,0
35,0 4435,0 519,0 590,0 630,5 650,0 709,0
39,0 5395,0 632,0 722,0 767,0 791,0 863,0
43,0 6675,0 781,5 893,0 949,0 980,0 1065,0
47,0 7845,0 918,5 1045,0 1110,0 1145,0 1250,0
50,0 9110,0 1060,0 1215,0 1290,0 1330,0 1455,0
52,0 9910,0 1155,0 1320,0 1405,0 1455,0 1575,0
54,0 10600,0 1235,0 1415,0 1500,0 1550,0 1695,0
56,0 11450,0 1335,0 1525,0 1620,0 1675,0 1830,0
58,0 12050,0 1510,0 1610,0 1715,0 1765,0 1925,0
62,0 13950,0 1630,0 1860,0 1930,0 2000,0 -
66,5 16450,0 1925,0 2195,0 2275,0 2360,0 -
71,0 19200,0 2245,0 2565,0 2665,0 2750,0 -
75,0 21150,0 2470,0 2830,0 2940,0 3030,0 -
Канат типа ЛК-О конструкции 6*19(1+9+9)+1 о.с. (ГОСТ 3077-80)
10,5 387,5 - 53,7 55,9 57,7 62,9
11,5 487,0 - 66,2 70,3 72,5 79,1
Продолжение приложения1
1 2 3 4 5 6 7
12,0 530,0 - 72,0 76,5 78,9 86,1
13,0 597,3 - 81,1 86,2 88,7 96,8
15,0 852,5 - 115,5 122,5 126,5 138,0
16,5 996,5 118,0 135,0 143,5 147,5 161,5
17,5 1155,0 136,5 156,0 166,0 171,5 187,0
19,5 1370,0 162,5 183,0 197,0 203,5 221,5
20,5 1550,0 184,0 210,5 223,5 230,5 251,5
22,0 1745,0 207,0 236,5 251,0 259,0 283,0
23,0 1950,0 231,0 264,5 281,0 289,5 316,0
25,5 2390,0 284,0 324,5 344,5 355,5 388,0
28,0 2880,0 342,0 391,0 415,5 428,0 466,5
30,5 3410,0 405,0 463,5 492,0 507,5 535,5
32,5 3990,0 474,0 541,5 575,5 593,0 647,0
35,0 4610,0 548,0 626,5 665,5 686,0 748,5
37,0 5035,0 598,5 684,0 726,5 749,0 815,0
39,0 5475,0 561,0 744,0 790,5 815,0 886,5
40,0 5830,0 693,5 792,5 841,0 863,0 -
41,0 6200,0 737,5 84,,0 872,0 906,5 -
43,5 6975,0 829,5 948,0 980,0 1015,0 -
45,0 7370,0 877,0 999,5 1030,0 1075,0 -
46,0 7790,0 926,5 1055,0 1090,0 1135,0 -
                     

Приложение 2.

Наименьший допускаемый коэффициент запаса прочности такелажных средств кз.

Назначение каната Коэффициент запаса прочности кз.
1 2
Грузовые канаты: a) с ручным приводом b) с машинным приводом: · для легкого режима работы · для среднего режима работы · для тяжелого режима работы   4,0   5,0 5,5 6,0
a) Канаты для полиспастов с изменяющейся длиной под нагрузкой.грузоподъемностью от 5 до 50 т при соотношении D/d: · 13 до 16 · 16 и более b) грузоподъемностью от 50 до 100 т при соотношении D/d: · 13 до 16 · 16 и более c) грузоподъемностью 100 т и более при соотношении D/d: · 13 до 16 · 16 и более   5,0 4,0   4,0 3,5   3,5 3,0
Стропы a) полотенчатые стропы при соотношении Dз/dc:    

Продолжение приложения 2

1 2
· от 3,5 до 6 · 6 и более 5,5 5,0  
Расчалки, оттяжки, тяги при соотношении Dз/dc: · От 4 до 5 · Более 5 до 7 · От 7 до 9 · 10 и более   5,0 4,0 3,5 3,0

 

Примечания:

1. Значение буквенных обозначений:

D- диаметр ролика; d- диаметр каната; Dз – диаметр захватного устройства (элемента, огибаемого стропом, расчалкой, тягой, крепящим канатом); dc- диаметр витого стропа;

2. Легкий режим характеризуется работой каната на малых скоростях без рывков с числом изгибов на роликах не более четырех, а тяжелый- работой каната на больших скоростях, с рывками и числом изгибов на роликах на роликах более четырех.

Приложение 3



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.175.108 (0.007 с.)