Проектный расчёт металлоконструкции главной балки мостового крана

лист 1.cdw

Курсовой.doc

МНСТЕРСТВО ОСВТИ ТА НАУКИ УКРАНИ
ЗАПОРЗЬКИЙ НАЦОНАЛЬНИЙ ТЕХНЧНИЙ УНВЕРСИТЕТ
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ З ДИСЦИПЛНИ
ПРОЕКТУВАННЯ МЕТАЛОКОНСТРУКЦЙ
ПРОЕКТ МЕТАЛОКОНСТРУКЦ
ГОЛОВНО БАЛКИ МОСТОВОГО КРАНУ
Пояснювальна записка виконана на 16 сторінках містить 6 рисунків застосовано 6 найменувань літератури.
У проекті вирішенні наступні задачі:
-обрано тип металоконструкції;
-визначені навантаження діючі на металоконструкції;
-обрано необхідний сортамент складових металоконструкції;
-розраховані зварні шви.
Робота виконана на кафедрі ДМ і ПТМ Запорізького національного технічного університету.
Матеріали металоконструкції
Розрахунок головної балки
Перевірка металоконструкції
Згідно рекомендаціям до вибору матеріалів металоконструкцій ПТМ вибираємо вуглецеву
сталь звичайної якості ВСт3сп5 (=245 МПа).
Металоконструкція виготовляється зі вуглецевої конструкційної сталі В Ст3 СП 5 ГОСТ 380. Яка має досить високі механічні властивості і разом з тим задовільної ударною в’язкістю а також гарними технологічними властивостями – зварюваністю пластичністю. Спокійна сталь відрізняється від киплячої тим що у металургійному виробництві охолодження її в ізложницях проходить спокійно без активного виділення газів. Це забезпечується шляхом повного розкислення метала за допомогою кремнію алюмінію марганцю та ін. які зв’язують гази. Одержана сталь є більш однорідна по хімічному складу і механічним характеристикам. Основні механічні характеристики обраної сталі:
-межа текучості sТ = 230 – 245 МПа;
-межа міцності sВ = 390 МПа;
-модуль Юнга Першого роду Е = 21×105 МПа;
-відносна деформація e = 23 – 26 %;
-ударна в’язкість а ³ 30×105 Джм2.
При виготовленні металоконструкції ПТМ використовуємо метали у вигляді прокату. Металоконструкція крана уявляє собою листову коробчату конструкцію. Листова сталь найбільш широко використовується для виготовлення металоконструкцій кранів.
Розрахунок металоконструкції головної балки мостового крана проводиться для розрахункової комбінації 2а. Це означає що розглядаються максимальні навантаження робочого стану що виникають при роботі в найважчих умовах. По цим навантаженням проводиться розрахунок міцності жорсткості та стійкості крана.
Вважається що проводиться прискорений підйом або гальмування при опусканні вантажу в найбільш невигідному положенні. Всі інші механізми крана не працюють. На кран діють сили ваги конструкції і підіймає мого вантажу сила інерції маси вантажу при її розгоні або гальмуванні.
1 Попередній вибір перетину головної балки
За аналогією з існуючими конструкціями вибираємо вид перетину і товщину стінок.
Рисунок 1.1 – Розміри поперечного перетину двостінчатої балки
Таблиця 2.1 – Розміри поперечного перетину.
2. Визначення навантажень що діють на балку
Складемо схему головної балки моста з прикладеними до неї стаціонарними та рухливими навантаженнями з урахуванням коефіцієнтів динамічності поштовхів і перевантажень у вертикальній площині
Рисунок 2.1 – Розрахункова схема головної балки.
Визначити та підібрати по аналогам числові значення стаціонарних навантажень :
Задатися лінійними розмірами :
Сила ваги піднятого вантажу:
де Q – вантажопідйомність крана Q = 25т =25000 кг
g – прискорення вільного падіння g = 981 мс2
Визначимо тиск коліс візка за схемою :
Рисунок 2.2 – Схема розрахунку вертикального тиску коліс візка.
GB – Сила ваги візка.
GQ – Сила ваги вантажу.
=121- коефіцієнт динамічності
3 Розрахунок металоконструкції
Визначимо небезпечний перетин балки:
Рисунок 2.3 – Схема визначення критичного перерізу балки
R=P4+P5= 86475+73025=1595 kH
Побудуємо лінії впливу згинального моменту і перерізуючої сили для небезпечного перетину. Обчислимо максимальний згинальний момент та перерізуючу силу у небезпечному перетині балки:
Рисунок 2.4 - Лінії впливу згинального моменту і поперечної
сили для небезпечного перетину
Обчислюємо максимальний згинаючий момент :
Обчислюємо перерізуючу силу у небезпечному перетині балки.
4 Остаточний вибір геометричних параметрів перетину балки
Рисунок 2.5 – Розміри поперечного перетину двостінчатої балки
Визначимо геометричні параметри перетину балки:
Визначимо розрахункові напруження у поясах балки :
Металоконструкція витримує навантаження з нормальним запасом міцності.
1 Перевірка жорсткості балки на прогин:
2 Перевірка часу згасання коливань
де - період та частота власних коливань балки.
Де - жорсткість балки на згин.
g=007логаріфмічний декремент коливань
3 Перевірка місцевої стійкості стінок балки
Необхідно ставити поперечні довгі діафрагми с кроком а=1 м.
4 Перевірка зварного шва
Дотичні напруження біля опори балки.
Де м3 – статичний момент пояса.
Дотична сила на один метр довжини шва дорівнює.
Нормальний вертикальний тиск на один метр зварного шва дорівнює
Виконано розрахунок складових елементів металоконструкції головної балки мостовогокрана. Обрана коробчата конструкція з листового металу. В результаті розрахунків було вибрано для поясів лист товщиною 14мм а для стінок – 12мм. Проведено перевірочні розрахунки металоконструкції на жорсткість час затухання коливань та місцеву стійкість стінок а також перевірено зварний шов.
Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. Изд. 3-е доп. и переработ. Л. «Машиностроение» (Ленингр. отд-ние) 1976.
Строительная механика и металлические конструкции: Учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование»; Под общ.ред. М.М. Гохберга. – Л.: Машиностроение Ленингр. отд-ние 1984. 231 с. ил.
Справочник по кранам. Т. 1. Под ред. А. И. Дудельского. Л. «Машиностроение»1971 г. 400стр.
Справочникконструктора металлических конструкций. В.Т. Васильченко А.Н. Рутман Е.П. Лукьяненко. – К. Будівельник 1980. – 288с
Справочник проэктировщика. Под общей редакцией В.В. Кузнецова – М.: изд-во АСВ 1998. – 576с.
Методичнівказівки до курсового до курсового проекту з курсу: «Проектуванняметалоконструкцій» 2005. – 69 с.

Епюрка.frw