5.5. Проверка напряжений

Устойчивость сжатого пояса фермы:

где A_n – площадь сечения уголка пояса фермы, мм²;

  коэффициент продольного изгиба.

γ_с=1

R_y=2300кгс/см²

σ_п=1549/0,356·13,90=313кгс/см²

Прочность растянутого раскоса:

σ_р=593/13,9=43кгс/см²

R_y=1725кгс/см²

Устойчивость сжатой стойки:

σ_с=349/0,914·13,90=28 кгс/см²

R_y=1725кгс/см²

5.6. Расчёт сварных швов

Прочность швов, прикрепляющих раскос:

где _f=0,7 – при ручной сварке;

k_f=8мм – высота катета шва;

l_ш=80 мм – расчётная длина шва;

R_f=2050 кгс/см²– расчётное сопротивление срезу металла шва (приложение 1 таблица 3);

_f=0,75  коэффициент условий работы при одностороннем прикреплении уголка;

_с=1,0 – коэффициент условий работы шва.

τ_ш=593/0,7·0,8·8=132 кгс/см²

Принимаем электроды Э-46 диаметром 4 мм

R_f··_f ·_с=2050 ·0,75·1=1538 кгс/см²

132 кгс/см²≤1538 кгс/см²

Следовательно, условие прочности сварного шва выполнено.

6. Расчёт концевой балки

6.1. Определение расчётных усилий

Изгибающий момент:

М_к=22752·2/2=22752 Н·м

Поперечная сила:

Q _к=22752 Н

6.2. Подбор сечений

Требуемый момент сопротивления:

W_треб=22752/2300=101см³

Выбираем швеллер №18 (t_=5,1мм , М= 120мм , с= 90мм , b=70мм , t=8,7мм , b_л=65мм )

Тип колеса: КУ-300, V_кач=0,5м/с; Р_л=9,8; В=85мм; С=90мм; D_н=330мм;

Е=243мм; Н=100мм; N=125мм; d₁=17мм; е=10,5мм.

1,5·d₁=1,5·17=25,5, принимаем 27мм

Ширина листа обрамления b_л=с+1,5d₁-0,5b-е=90+27-0,5·85-10,5=64мм

Принимаем b_л=65мм

Наименьший габарит для работы гаечным ключом при болтах М16 равен 25 мм. В связи с этим необходимо проверить соблюдение условия а=с-0,5М-t_ω>=25 мм. Площадь листа обрамления принимают примерно равной площади полки швеллера, тогда толщина листа δ=bt/b_л. Этот размер округляют до стандартного по ГОСТ 103-76.

Толщина листа:

70·8,7/65=10 мм

Зазор:

∆=100+10+0,5·180-0,5·330=35мм

Площадь всего сечения:

где A₁, A₂, A₃ – площади составных частей, см²:

6,5·1,0=6,5см²

0,5·18·0,5·1=4,59см²

0,5·20,7-4,59=5,76см²

2(5,76+4,59+6,5)=33,7см²

Статический моментов элементов:

S₁=2·5,76(0,5·1+0,5·18-0,5·0,87)+2·4,59(0,5·1+0,25·18)=145см³

Ордината центра тяжести:

у₀=145/33,7=4,3см

Ордината y₁:

у₁=-0,5·1+0,5·18-0,5·0,87-4,3=3,8см

Момент инерции:

J_х⁰≈2[0,51·(0,5·18)³/12+5,76·3,8²+6,5·4,3²=468 см⁴

Статический момент площади листа усиления:

S_n⁰≈2·6,5·4,3=56см³

Статический момент полусечения:

S _х⁰≈56+2·51·4.3²/2=65,4см³

6.3. Проверка напряжений

Касательные напряжения в опорном сечении:

где R_s=1330кгс/см² – расчётное сопротивление прокатной стали на сдвиг;

_с=0,5

τ=2322·65,4/468·2·0,51=318 кгс/см²

318 ‹ 665

Прочность сварных швов:

τ_ш=2322·56/468·4·0,7·0,8=12,4 кгс/см²

12,4≤1025

Конструкция устойчива.

Сводная таблица исходных данных

N	Наименование	Размерность	Значение
1	Грузоподъемность,Q	кг	3200
2	Пролет,L	м	10
3	Скорость,V	м/с	0,4
4	Режим работы		Л
5	Масса тали,	кг	515
6	Максимальное давление на каток,	Н	1260
7	Наименьшее расстояние,	мм	1100
8	База тали , а	мм	665
9	Коэффициент надежности по нагрузке,		1,1
10	Коэф. надежности по нагрузке		1,2
11	Поправочный коэффициент ,		1

Сводная таблица данных результатов ручного расчета

№	Наименование	Размерность	Значение
1	Ездовая балка
1.1	База крана,K	м	2
1.2	Равномерно распределенная нагрузка ,q	Н /м	1403
1.4	Масса кранового моста,	кг	1300	10954,1
1.5	Вертикальная нагрузка , Р	Н	10811
1.6	Усилие на тормозное колесо,	Н	22752
1.7	Максимальное давление катка тали,	Н	14833
1.8	Ординаты линий влияния,	м	1
		м	0,8
		м	2,5
		м	2,2
1.9	Площади эпюр линий влияния,		5
			12,49
1.10	Максимальная реакция в опорах	Н	45502,16
1.11	Расчетный изгибающий момент		118459
1.12	Прогиб	мм	1,4
2	Ферма жесткости
2.1	Высота ,B	м	1,5
2.2	Панель фермы ,D	м	2,5
2.3	Длина раскосов,	м	2,915
2.4	Горизонтальная равномерно распределенная инерционная нагрузка,	Н /м	127,53
2.5	Подвижная инерционная нагрузка,T	Н	1822
2.6	Нагрузка перекоса,	Н	2275,2
2.7	Ординаты эпюр линий влияния:	м	1,7
		м	1,5
		м	1,4
		м	1,3
		м	1
		м	0,7
2.8	Площади эпюр линий влияния:		8,5
			7
			2,5
2.9	Максимальное усилие:
	В средней панели пояса,	Н	6919
	В крайнем раскосе,	Н	5816
	В стойке,	Н	3418
2.10	Усилие при неподвижной нагрузке:
		Н	-15176
		Н	4418
		Н	-2275,2
3	Концевая балка
3.1	Изгибающий момент,	Н м	22752
3.2	Поперечная сила,	Н	22752