Практики(бакалавры 2 поколение) Часть 1

√		(2.19)
< sb;
1,7 кН < 101,44 кН.

Для монтажа панели предназначены монтажные петли МП-1, из арматуры класса А-II, диаметром 10 мм. От края по длине панели, эти петли располагаются на расстоянии 800 мм, от края по ширине панели, на расстоянии 400 мм. Выбор петлей производить по табл. П.2.6.

Таблица 2.2

Исходные данные по вариантам

Вар	,мм	, мм	,мм	, мм	, мм			, мм		, мм		, т
1	2	3	4	5	6	7	8		9		10
1	990	220	2380	159	30	0,965	14		300		0,7
2	1190	220	2680	159	30	0,965	14		300		0,975
3	1490	220	3580	159	30	0,965	14		300		1,13
4	1790	220	5080	159	30	0,965	14		300		1,7
5	990	220	2680	159	30	0,965	14		300		0,775
6	1190	220	2980	159	30	0,965	14		300		1,075
7	1490	220	4180	159	30	0,965	14		300		1,4
8	1790	220	5380	159	30	0,965	14		300		1,98
9	990	220	2980	159	30	0,965	14		300		0,875
10	1190	220	3580	159	30	0,965	14		300		1,28
11	1490	220	4780	159	30	0,965	14		300		1,7
12	1790	220	5680	159	30	0,965		14		300		2,25
13	990	220	3580	159	30	0,965		14		300		1,05
14	1190	220	4180	159	30	0,965		14		300		1,5
15	1490	220	5080	159	30	0,965		14		300		1,98
16	1790	220	5980	159	30	0,965		14		300		2,35
17	990	220	4180	159	30	0,965		14		300		1,23
18	1190	220	4780	159	30	0,965		14		300		1,7
19	1490	220	5380	159	30	0,965		14		300		2,25
20	1790	220	6280	159	30	0,965		14		300		2,53
22	1190	220	5080	159	30	0,965		14		300		1,8
23	1490	220	5680	159	30	0,965		14		300		2,35
24	1790	220	6580	159	30	0,965		14		300		2,67
25	990	220	5080	159	30	0,965		14		300		1,48
26	1190	220	5380	159	30	0,965		14		300		1,93
27	1490	220	5980	159	30	0,965		14		300		2,53
28	1790	220	7180	159	30	0,965		14		300		2,8
29	990	220	5380	159	30	0,965		14		300		1,55
30	1190	220	5680	159	30	0,965		14		300		1,98

Вывод: В процессе выполнения работы освоена методика проведения расчета и характеристики выбираемых объектов: арматуры, плиты, петлей.

3 Расчет траверсы сплошного сечения, работающей на сжатие

Цель работы: Выполнить расчет траверсы сплошного сечения, работающей на сжатие, выбрать номер двутавра и провести проверку траверсы на устойчивость.

Дано:

m – масса траверсы, 18 т

11

α – угол, 450

φ0 – коэффициент устойчивости стержня при продольном изгибе, 0,4

R– расчетное сопротивление материала траверсы, 210 МПа

–коэффициент приведения расчетной длины, 1

g– ускорение свободного падения, 9,81 м/с2

1.Находим натяжение в каждой канатной подвеске, соединяющей траверсу с крюком грузоподъемного механизма, задавшись углом α = 45°:

(3.1)

где m — масса поднимаемого груза, т;

–угол, 0.

2.Подсчитываем разрывное усилие, взяв канатную подвеску в две нити и определив по ГОСТ коэффициент запаса прочности, как для грузового каната с легким режимом работы, кз = 5:

(3.2)

Рис. 3.1. Схема траверсы 3. По найденному разрывному усилию, пользуясь таблиц ГОСТ 7668-80,

подбираем стальной канат типа ЛК-РО конструкции 6 X 36 (1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с.

для подвесок с характеристиками:
δ - временное сопротивление разрыву, МПа	1960
12

G- разрывное усилие, кН	638,5
d - диаметр каната, мм	33
m- масса 1000 м каната, кг	4155

4.Выбираем профиль сечения траверсы из одного швеллера, двутавра, или спаренных швеллеров.

5.Определяем сжимающее усилие в траверсе:

(3.3)

где kП — коэффициент перегрузки ( kП = 1 , 1 ) ; kД — коэффициент динамичности (kД = 1,1).

6. Находим требуемую площадь поперечного сечения траверсы для траверсы, задаваясь коэффициентом продольного изгиба φ0 = 0,4:

(3.4)

где 0 — коэффициент устойчивости стержня при продольном изгибе; k —

коэффициент условий работы траверсы, равный 0,85;

R — расчетное сопротивление материала траверсы, МПа.

7. По принятому профилю и Fтр выбираем номер двутавра [5] (табл. П. 2.3) и выбираем двутавр № 14 По ГОСТ 8239-89 с призвольным поперечным сечением

Fтр=17,4 см2.

Определяем также радиус инерции сечения rх: rх=5,73 см.

8. Находим расчетную длину траверсы считая, что концы траверсы закреплены шарнирно:

(3.5)

где µ - коэффициент приведения расчетной длины; l- фактическая длина стержня траверсы, l = 3м.

9. Определяем гибкость траверсы:

(3.6)

[ ]

Причем необходимо, чтобы [ ]. Здесь [ ] максимально допустимая гибкость стержня траверсы для траверс из проката [ ]=150.

Условие [ ] выполняется.

10.по найденному ( ) находим в таблице коэффициент продольного изгиба φ. При изменении ( ) от 0 до 2000 (φ) изменяется от 0,19 до 1.

φ=0,212.

11.Полученное сечение траверсы проверяем на устойчивость:

;	(3.7)
108,9/0,212·17,4 ≤ 0,85·210;
29,5 ≤ 178,5.

Условие устойчивости выполняется, следовательно, получено правильное сечение траверсы.

13

						Таблица 3.1
		Исходные данные по вариантам
Вар	, т		R, МПа		, град.	l, м
1	12	0,7	260		44	5
2	18	0,75	210		43	12
3	11	0,8	300		40	7
4	21	0,85	360		45	13
5	22	0,9	400		48	15
6	12	0,85	290		46	6
7	15	0,7	340		42	11
8	10	0,75	210		47	3
9	10	0,8	260		42	4
10	19	0,7	300		41	7
11	16	0,9	400		45	9
12	21	0,85	360		44	12
13	15	0,75	210		46	11
14	22	0,8	290		47	15
15	13	0,7	260		50	8
16	7	0,75	300		43	4
17	18	0,8	360		45	7
18	25	0,85	310		47	13
19	23	0,9	400		48	11
20	12	0,85	260		42	4
21	20	0,7	410		41	6
22	28	0,85	400		44	15
23	24	0,75	360		45	8
24	29	0,9	300		49	12
25	38	0,75	290		50	13
26	22	0,8	400		46	3
27	25	0,9	410		48	4
28	17	0,85	290		43	3
29	24	0,7	410		44	5
30	21	0,9	360		45	5

Вывод: Определили, что при работе двутавровой балки на сжатие устойчивость не нарушается.

4 Расчет траверсы на изгиб

Цель работы: Выполнить расчет траверсы, работающей на изгиб, выбрать профиль сечения балки и проверить на условие

Дано:

т - масса груза, 10 т;

g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2;

R - расчетное сопротивление материала траверсы, 550 МПа;

14

k — коэффициент условий работы, 0,85.
1. Определяем нагрузку (Р), действующую на траверсу, по формуле:
,			(4.1)
где G - вес поднимаемого груза;
т - масса самого тяжелого поднимаемого груза, т;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
п - коэффициент перегрузки (п =1,1);
- коэффициент динамичности ( = 1,1).
2. Рассчитываем максимальный изгибающий момент Мтах, возникающий в
центральном сечении траверсы, по формуле:
		,	(4.2)
где а - расстояние между точками подвеса груза, м.

3. Вычисляем требуемый момент сопротивления сечения траверсы по формуле:

(4.3)

где k — коэффициент условий работы;

R - расчетное сопротивление материала траверсы, МПа.

4. Выбираем профиль сечения балки - двутавр.

5. По полученному значению требуемого момента сопротивления выбираем профиль сечения с моментом сопротивления,Wx соблюдая при этом условие:

Выбираем по [5] по (табл. П.2.3) двутавр №18 с моментом сопротивления

143 см3.

					Таблица 4.1
		Исходные данные по вариантам
Вар	, т	k		, м	R, МПа
1	2	3		4	5
1	18	0,7		2	300
2	25	0,75		1	400
3	30	0,8		3	360
4	27	0,85		4	210
5	35	0,9		6	290
6	28	0,85		2	260
7	33	0,7		3	300
8	29	0,75		5	360
9	38	0,8		4	310
10	40	0,85		5	400
11	45	0,9		3	260
12	42	0,75		1	260
13	50	0,9		7	210
14	55	0,75		6	300
			15

				Продолжение таблицы 4.1
15	52	0,8	7		360
16	43	0,9	5		400
17	54	0,85	3		290
18	15	0,7	1		340
19	60	0,9	5		210
20	9	0,85	4		260
21	57	0,7	2		400
22	59	0,75	1		410
23	48	0,8	4		290
24	44	0,7	1		410
25	22	0,9	3		360
26	21	0,85	5		410
27	15	0,75	6		400
28	10	0,8	4		360

Вывод: Определили, что при работе двутавровой балки на изгиб устойчивость не нарушается.

5 Расчёт такелажной оснастки

Цель работы: Выполнить расчет подъема рулона стенки с помощью А - образного шевра. Рулон состоит из сваренных стальных листов размером 1,5x6 м требуемой ширины. Коэффициент запаса прочности каната n = 6.

Дано:

Q - масса, 50 m;

Нрул - , 12 м;

kB - коэффициент неравномерности массы, 1,06; kД - коэффициент динамичности, 1,1;

а- , 0,3 м;

–радиус рулона, 1,5 м;

- высота А-образного шевра, 13,6 м;

-расстояние от шарнира до лебедки, 10 м;

- , 200; b - , 0,5 м;

–толщина i-го пояса, 11; 10; 9; 8; 7; 5; 4; 3 мм.

1.Определим центр массы рулона:

∑ [		]	(5.1)
	∑

где, - высота пояса, мм ( =1,5 м);

-толщина i-го пояса, мм.

2.Тяговое усилие в подъемном канате, закрепляющем рулон А - образной

стреле:

(5.2)

-вес поднимаемого груза; -плечо силы S1, м.

а) Определим :

16

(5.3)

где, - радиус рулона, мм.

б) Определим плечо силы S1:

(5.4)

(5.5)

(5.6)

√

где, - высота А-образного шевра, м.

√

3. По усилию S1 рассчитываем разрывное усилие подъемного каната:
;					(5.7)
				кН.
Принимаем, что А - образная стрела крепится к рулону с помощью					четырех
ветвей подъемного каната, тогда разрывное усилие в одной ветви будет:
				кН.

По полученному разрывному усилию выбираем стальной канат (в соответствии с ГОСТ 14954-80) диаметром d = 23 мм с разрывным усилием 329 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа (по ГОСТ 14954-80).

4. Находим усилие в удерживающем канате, при помощи которого полиспаст крепится к оголовку А - образной стрелы:

(5.8)

где,

- плечо силы ;

(5.9)

√

где, -расстояние от шарнира до лебедки, м.

√

5. По S2 рассчитываем удерживающий канат, считая, что он имеет четыре

рабочих нити. Разрывное усилие в каждой нити:

;

(5.10)

кН.

По найденному разрывному усилию выбираем стальной канат диаметром d = 15

ммс разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

6.По усилию S2 подбираем 10-тонные полиспастные блоки со следующей характеристикой: число рабочих нитей в полиспасте n1 = 4, число роликов в блоке n2 =

2 (табл. П.2.7);

17

Находим усилие в сбегающем конце полиспаста:
				;	(5.11)
				кН.
где - коэффициент полезного действия полиспаста (					= 0,960 по табл. П.2.8).

Подобрав коэффициент запаса прочности каната n = 5, получаем:

(5.12)

кН.

Данному разрывному усилию соответствует стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа. По усилию Ттяг в качестве тягового механизма выбираем трактор модели Т-170, способный развивать тяговое усилие до 300 кН.

7. По усилию S2 рассчитываем разрывное усилие каната, прикрепляющего нижний блок полиспаста к якорю:

;

(5.13)

кН.

По найденному разрывному усилию выбираем стальной канат диаметром d = 15

ммс разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

8.Определим усилие в тормозном канате (тормозной механизм находится на расстоянии 20 м от оси шарнира шевра):

(5.14)

где, kB - коэффициент неравномерности массы (kB = 1,06); kД - коэффициент динамичности (kД = 1,1).

(

)

(5.15)

кН.

С учетом рывка:

(5.16)

кН.

По усилию Тторм в качестве тормозного механизма выбираем трактор модели Т -

170.

Выбираем диаметр тормозного каната, определив его тормозное усилие:

(5.17)

кН.

Данному разрывному усилию соответствует канат диаметром d = 36 мм с разрывным усилием 785,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

18

						Рис. 5.1. Схема А-образного шевра
																			Таблица 5.1
					Исходные данные по вариантам
№	Q,	Нруд,		,		,						Толщины поясов, мм
Вар	Т	м		м		м
1	50	12	20	13,6		10	11	10	9		8		7	6	5		4	-	-	-	-
2	55	12	15	13,6		10	12	11	10		9		8	7	5		4	-	-	-	-
3	55	15	25	16,6		13	12	11	10		9		8	7	6		5	4	3	-	-
4	60	15	30	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		5	4	3	-	-
5	65	15	35	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		6	5	4	-	-
6	70	18	45	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	6	5	4	3
7	75	18	40	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	7	6	5	4
8	80	18	50	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	7	6	5
9	60	15	55	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		5	4	3	-	-
10	55	12	60	13,6		10	12	11	10		9		8	7	5		4	-	-	-	-
11	45	12	65	13,6		10	11	10	9		8		7	6	5		4	-	-	-	-
12	70	18	70	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	6	4	3
13	80	18	80	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	7	6	5
14	50	12	85	13,6		10	11	10	9		8		7	6	5		4	-	-	-	-
15	65	15	20	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		6	5	4	-	-
16	60	15	35	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		5	4	3	-	-
17	75	18	45	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	6	5	4
18	60	15	60	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		5	4	3	-	-
19	65	15	75	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		6	5	4	-	-
20	70	18	55	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	6	4	3
21	75	18	65	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	6	5	4
22	80	18	60	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	7	6	5
23	45	12	30	13,6		10	11	10	9		8		7	6	5		4	-	-	-	-
24	65	15	35	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		6	5	4	-	-
25	50	12	20	13,6		10	11	10	9		8		7	6	5		4	-	-	-	-
26	60	15	25	16,6		13	13	12	11		10		9	8	7		5	4	3	-	-
27	75	18	25	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	6	5	4
28	80	18	15	19,6		16	16	15	14		13		12	11	10		9	8	7	6	5
										19

Продолжение табл. 5.1

29	45		12	40	13,6	10	11	10	9	8	7	6		5	4	-	-	-		-
30	50		12	60	13,6	10	11	10	9	8	7	6		5	4	-	-	-		-
	Вывод: Определили центр массы рулона и подобрали стальные канаты в
зависимости от рассчитанных усилий.
							6 Расчёт балочного крана
	Расчёт крана-балки производится по следующей методике.
				пролет крана LK= 10,6 м;
				скорость передвижения V = 0,48 м/с;
				высота подъема Н= 12 м;
				режим работы средний;
				управление с пола.
		Выберем кинематическую схему однобалочного мостового крана (кран-балки) с
			центральным приводом и передвижной электрической талью (рис. 6.1).

Рисунок 6.1. Мостовой однобалочный кран Расчет механизма передвижения крана 1. Определяем размеры ходовых колес по формуле

DK 1,7 Rmax		(6.1)

Максимальную нагрузку на колесо вычисляем при одном из крайних положений электротали.

По ГОСТ 22584-96 принимаем массу тали mт =180 кг = 0,18т (ее вес G7 = mT g ≈ 0,18×10 = 1.8кН) и длину L = 870 мм. Массу крана с электроталью выбираем приближенно по прототипу mк ≈ 2,15т. Тогда вес крана Gк = mк g ≈ 2,15 × 10 = 21,5 кН. Ориентировочно принимаем l ≈ L ≈ 0,87 м.

Для определения нагрузки Rmax пользуемся уравнением статики

∑M2 = 0 или – Rmax Lк+ (GГ+ GT)×(Lк – l) + (Gк – GT) × 0,5Lк =0(6.2)

откуда

Rmax=	(G GТ ) (L l) (G GТ ) 0.5L				(6.3)
			L
Rmax		=	(17 1,8) (10,6 0,87) (21,5 1,8) 0,510,6		≈ 27 кН
			10,6
При общем числе ходовых колес ZK = 4 нагрузка приходится на те два колеса
крана, вблизи которых расположена тележка. Тогда
			Rmax = R/2,		(6.4)
			Rmax = 27/2 = 13,5 кН = 13500 Н.
Следовательно,
			20