Проектирование металлоконструкций главной балки мостового крана

 

Министерство образования РФ

Ростовский Государственный Строительный Университет

Кафедра ТЭСАО

Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине: «Строительные конструкции и металлоконструкции машин»

ТЕМА: «Проектирование металлоконструкций главной балки

Мостового крана»

Выполнил:

Березов К.С.

Проверил: преподаватель

Онишков Н.П.

Ростов-на-Дону 2014

1.Основные исходные данные.

Исходными данными служат технические характеристики мостового крана. Они принимаются по таблице 1 методического указания:

.Грузоподъемность Q =500 кН

.Пролет L = 16,5 м

.Режим работы: 4 -крановый

.Скорость передвижения крана Vк = 0,5 м/с

.Скорость подъема груза Vг = 0,8 м/с

Ориентировочный вес конструкции определен на рисунке 3 методического указания, в зависимости от длины пролета и от грузоподъемности. В нашем случае он составил: Gм=75 кН

Остальные параметры, необходимые для расчетов приведены в таблице 7 методического указания:

.Вес 1м троллеев: Gтр=1,2 кН

.Вес кабины с электрооборудованием: Gкб=14 кН

.Расстояние от центра тяжести кабины до опоры крана: Хкб=2,2 м

.Вес одного механизма передвижения крана: Gмп=10 кН

.Расстояние от центра тяжести механизма передвижения до опоры крана: Хмп=0,6 м

.Вес грузовой тележки:Gт=135 кН

.База тележки: а=2,5 м

.Тип подтележечного рельса: KP80

.Момент сопротивления сечения рельса: Wp=236 см3

.Ширина подошвы рельса: Вр=130 мм

.Расчетные случаи нагружения.

Предусматривается проведение расчетов по трем случаям нагружения: СН-1, СН-2, СН-3:

СН-1: нормальные условия работы (груз нормального веса, плавный пуск и торможение и т.д.)

СН-2: максимальные (предельные) нагрузки рабочего состояния, максимальные статистические сопротивления, резкие пуски и торможения и т.д.

СН-3: нагрузки рабочего состояния: монтажные, транспортные, погодные.

Основным является СН-2. По СН-1, как правило, выполняются расчеты на сопротивление усталости, износ, нагрев - проверочного характера.

Расчеты выполняются по методу предельных состояний. Расчеты нагрузки при этом определяются, как произведение нормальных значений этих нагрузок на соответствующие коэффициенты перегрузки, учитывающие возможности отклонения фактических величин от нормальных и степень опасности такого отклонения.

При расчете по СН-2 предусмотрены 2 возможных сочетания нагрузок: Па, Пб.

.Па - кран неподвижен: резкий подъем груза с земли или торможение при опускании:

а) вес металлоконструкции:

Gp1=n1*G1=8205 кН

б) вес оборудования

Gp1=n2*G2=30,24 кН

Gp1=n3*G3=252 кН

в) вес груза

Qp=n4*y||*Q= 660 кН

.Пб - кран в движении: резкий пуск или торможение одного из механизмов:

Gp1=n1*G1*kt=99 кН

Gp1=n2*G2*kt=36,28 кН

Gp1=n3*G3*kt=302,4 кН

Qp=n4*kt*Q=660 кН

мостовой кран балка сварной

3.Материалы, соединения и другие технические условия.

Так длина пролета 16,5 м, грузоподъемность 50 т, то подходящая мне сталь будет 09Г2С

Расчетные сопротивления R прокатных сталей принимаются по таблице 4 методического указания:

1.Растяжение, сжатие, изгиб Ry=300 МПа

2.Срез Rs= 175 МПа

.Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) Rt= 440 МПа

Предельно допускаемый прогиб от статистического веса тележки с грузом, f (кабина управления у края моста), принимается в зависимости от режима работы крана:

¦=L/600

. Определение нагрузок, действующих на главные балки.

.1. Постоянные нагрузки, действующие на каждую из главных балок, различны.

.2. Подвижные нагрузки:

При разгоне и торможении крана от перемещения масс возникают инерционные силы, изгибающие балку в горизонтальной плоскости.

Вертикальные нагрузки:

.Когда кран неподвижен:

а) qM=GM*n1/L=5 кН/м

б) qтр=Gтр*n2=1,44 кН

в)Рмп=Gмп* n2=12 кН

г)Ркб=Gкб* n2= 16,8 кН

д)Рпд=(Gт*п3+ Q*п4*y||)/4= 205,5 кН

.Когда кран подвижен:

а) qM=GM**kt *n1/L= 6 кН/м

б) qтр=Gтр*n2*kt=1,73 кН

в) Рмп=Gмп* n2*kt= 14,4 кН

г) Ркб=Gкб* n2*kt= 20,16 кН

д) Рпд=(Gт*п3+ Q*п4*kt)/4=213,16 кН

. Определение расчетных усилий.

Режим 2а:

Q1max=Png*(y1+y3)+PMn*(y2+y5)+Pкб*у4+qM*wQ=447,67 кН

M1max=Png*(y6+y7)+PMn*(y9+y10)+Pкб*у8+qM*wM= 1644,49 кН

Q2max=Png*(y1+y3)+(qM+ qтр) *wQ=432,99 кН

M2max=Png*(y6+y7) +(qM+ qтр) *wМ=1666,14 кН

Режим 2б:

Q1max=Png*(y1+y3)+PMn*(y2+y5)+Pкб*у4+qM*wQ=476,97 кНм

M1max=Png*(y6+y7)+PMn*(y9+y10)+Pкб*у8+qM*wM=1740,82 кНм

Q2max=Png*(y1+y3)+(qM+ qтр) *wQ=458,59 кНм

M2max=Png*(y6+y7) +(qM+ qтр) *wМ=1766,79 кНм

Для дальнейшего решения выбираем наибольшую нагрузку Qmax=476,97 кН и максимальный момент Mmax=1766,79 кН.

. Подбор сечения.

.1. Сечение А-А

Сечение находится в области максимальных изгибающих моментов. Расчетными принимаются сочетания Па, если Mxmax(Па) > 1,2 Мxmax(Па), в противном случае расчетными будет сочетание Пб.

s= Mmax/Wx ? 0.8*mk*R

Jmin =(L/¦)*(((Gт+Q)*L2)/(96*E))=0,0054 м4x= Mmax/(0,8* mk*R)=0,0109 м3min=2* Jmin/ Wx=0,983 м

hont==1,43 мдин=1,18 м hдин=0,92 м

Толщина стенки бст принимается конструктивно: бст=8 мм

Из 3 значений высоты выбираем наибольшую h = 1,4 м

.2. Определение размеров поясного листа:

Толщина поясного лист: бп=10 мм

В?L/50=0,33 м

B?h/3=0.467м

B?An/ бп=0,348 м

An=Jn/z2=0.0042 м2

Z=0.5*(h+ бп)=0,706 м

Jn=0.5*(Jб-Jct)=0.00208 м

В0=В-2*(бст+ D)=0,434 м

Определение размеров сечения, вычисляются его фактические геометрические характеристики:

Jx==0.0094 м4

Jу==0.0013 м4

Wx=2*Jx/h=0.0132 м3

Wy=2*Jy/B=0.00548 м3

.3. Сечение В-В (у опоры)

Опорное сечение отличается только высотой.

h0=0.7*h=0,997 мx0=0=0.0041 м4n0=B* бп*z0=0.00284 м3x0= Sn0+ бст*h2/8=0.0038 м3

t=?Rcp*mk

t=3,219 МПа

7.

Министерство образования РФ Ростовский Государственный Строительный Университет Кафедра ТЭСАО Пояснительная

Больше работ по теме: