Расчет тяговой рамы скрепера

Содержание в таблице.docx

Описание конструкции
Определение внешних неизвестных нагрузок
Определение внутренних сил и напряжений в заданных сечения
Расчеты сварного шва тяговой рамы скрепера
Список использованной литературы
Расширение производства и повышение технического уровня строительной и дорожной техники является одним из главных направлений технического процесса отрасли строительного и дорожного а также коммунального машиностроения. Стоимость массы и эксплуатационная надежность строительных и дорожных машин (СДМ) в значительной мере определяемая совершенством их металлических конструкций. Для большинства СДМ масса металлоконструкций составляет 40-50% от массы всей машины поэтому создание конструкций облегченной массы и рациональных конструктивных норм путем применения утонченных методов расчета является важной технической задачей. Изучение методов проектирования металлоконструкций способствует подготовке инженеров на современном уровне.
Описанние конструкции.
Металлоконструкция тяговой рамы скрепера состоит из двух сварных узлов:
Арки выполненной в виде криволинейной балки и поперечной п-образной рамы.
Арка сварена в виде коробчатой криволинейной балки и состоит из:
Верхней полки нижней полки изготовленной из криволинейных стальных листов и из правой и левой боковых стенок.
К передней части арки приваривается опора тягача. К задней части арки и верхней полке. Привариваются две опоры гидроцилиндров подъема и опускания ковша; а к боковым стенкам привариваются опоры гидроцилиндров поворота тягача.
Для усиления нижней степени работающей главным образом на растяжение в угловые части сечения арки внизу приварены ребра жесткости из полосы металла прямоугольного сечения. Сварной узел поперечной п-образной рамы состоит из поперечной балки выполненной из толстостенной трубы торцы которой заварены боковыми стенками а также из двух продольных балок.
Каждая балка составляется из листовой стали и является пустотелой поробчатой с переменной высотой сечения.
Балки состоят из наружной и внутренней боковых стенок и верхней и нижней балок.
К задней части продольных балок приварена опора для крепления к ковшу.
Для повышения жесткости в горизонтальной плоскости в местах соединения поперечной и продольной балок установлены ребра жесткости.
В месте соединения арки и поперечной балки для повышения прочности и жесткости приваривается накладки снизу и ребра жесткости. В целом металлоконструкция тяговой рамы скрепера является комбинированной конструкцией состоящей из п-образной поперечной рамы один ряд статически неопределимой в горизонтальной плоскости и криволинейной балки- арки.
Расчет рамы производится в следующем расчетном положении: конец процесса копания; ковш почти заполнен грунтом; ведущие колеса тягача развивают моментальную силу тяги по сцеплению с грунтом; гидроцилиндры ковша включены на подъем.
В этом положении на раму действуют моментные усилия в вертикальной плоскости.
Материал сталь 10ХСНД для которой:
а =104 мм; с1= 700 мм;
а1 =680 мм; d= 2180 мм;
а2 =1168 мм; f= 485 мм;
а3 =2950 мм; k= 3190 мм;
b1 =1370 мм; m= 800 мм;
b2 =239 мм; n= 265 мм;
c =510 мм ; cos 25= 0.9;

Титульник Федеральное агентство по образованию РФв таблице.docx

Министерство образования и науки РФ ФГБОУ Воронежский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра строительной техники и инженерной механики имени профессора Н.А.Ульянова
По дисциплине: строительная механика и металлоконструкции
Тяговая рама скрепера

Чертеж.dwg

ГОСТ 14771-82 Т5-П-3-
ГОСТ 14771-82 Y2-П-3-
ГОСТ 14771-82 H1-П-3-
ГОСТ 14771-82 C1-П-3-
ГОСТ 14771-82 Y3-П-3-
Неуказанные предельное отклонение размеров
Курсовая работа по строительной механике
Таблица сварных швов

Записка.docx

2. Определение внешних неизвестных нагрузок
Рис.1 Расчетная схема тяговой рамы скрепера
Определяем внешние неизвестные нагрузки.
Ввиду того что конструкция симметрична.
Так как рама скрепера является симметричной конструкцией тогда принимаем:
Произведем расчет поперечной рамы в ее плоскости; рама является один раз статически неопределимой.
Составим расчетную схему и спроектируем все активные силы в плоскость рамы.
Степень статической неопределимости равняется:
Преобразуем заданную систему в основную используя метод шп.
Основная система имеет следующий вид.
Запишем каноническое ур-е для данной системы:
Ввиду того что рама скрепера является симметричной конструкцией принимаем;
Рассмотрим первый участок:
Рассмотрим второй участок:
Момент инерции поперечной балки выполненной в виде толстостенной трубы определяем по формуле:
Момент инерции продольных балок каждая из которых составляется из листовой стали и имеет пустотелое коробчатое сечение определяем по формуле:
Конструкция скрепера является симметричной поэтому принимаем:
Определение внутренних сил и напряжений в заданных сечениях.
Нормальное напряжение определяем по формуле:
где – площадь сечения 1-1;
Статический момент относительно оси равен:
Коэффициент запаса прочности по пределу текучести определяем по формуле:
следовательно условие прочности в данном сечении выполняется.
Сумма проекций на ось у равна нулю.
=190.39+56.334=246.724 (Н*м);
Суммарный изгибающий момент равен:
+=246.7239+218=465 (Н*м)
Определяем напряжение в сечении 2-2:
Площадь сечения определяем по ф-ле:
Касательное напряжение
=3.811>1.15 условие прочности в данном сечении выполняется.
Произведем расчет внутренних усилий и напряжений в поперечном сечении продольной балки тяговой рамы скрепера.
Действие поперечных сил на касательные напряжения и не учитываем.
-40.836+224.878=184.042 (Н);
Рассмотрим равновесие системы в горизонтальной плоскости.
Определим напряжение в заданном сечении.
Нормальное напряжение определяется по формуле:
В точке 1 касательное напряжения не учитывается.
=289399.954*(Па)=289.399 (Мпа)
Определяем коэффициент запаса прочности по пределу текучести:
n== Запас прочности выполняется:
Окончательно принимаем размеры:
Расчет сварного шва тяговой рамы скрепера.
P=166 -229*0.982=-184.042(н)
-163-224.878=-387.87 (Н)
-(-387.87)*0.17=65.9379 (Н*М)
046*0.17=0.178 (Н*М);
Прочность сварных швов обеспечена.
Список использованной литературы
) Строительная механика и металлические конструкции: метод.указания к выполнению курсовой работы Воронеж.гос.арх.-строит.ун-т; сост.: В.Н.Геращенко Е.И.Никаноров В.В.Гудков В.Л.Тюнин.-Воронеж 2011.-31с.
) Дарков А.В. Строительная механика: учебник. – изд.9-е испр. А.В.Дарков.-СПБ.; М.; Краснодар: Лань 2004.-655с.