Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

мет.рекомендации.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2025

Размер:

877.57 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 105 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

2.4 Расчет траверс

Траверсы представляют собой жесткие грузозахватные приспособления, предназначенные для подъема крупногабаритного и длинномерного оборудования и конструкций при необходимости строповки их за несколько точек. Они изготавливаются сплошного сечения в виде одиночных двутавров, швеллеров или стальных труб различных размеров, а также сквозного сечения (для значительных нагрузок), состоящего из парных двутавров или швеллеров, соединенных стальными пластинами, или из стальных труб, усиленных элементами жесткости.

В практике монтажа оборудования применяются траверсы двух типов — работающие на изгиб и на сжатие. Первые конструктивно более тяжелы, но обладают значительно меньшими высотными габаритами, что имеет существенное значение при подъеме оборудования в помещениях с ограниченной высотой, а также при недостаточных высотах подъема крюка грузоподъемного механизма. При подъеме оборудования несколькими кранами разной грузоподъемности применяются разноплечие уравновешивающие или балансирные траверсы.

Принцип расчета простых и наиболее часто применяемых типов траверс. Для упрощения расчета траверс сквозного сечения, выполненных из парных двутавров или швеллеров, соединительные планки, являющиеся скрепляющими элементами, не учитываются.

Масса траверсы составляет весьма незначительную долю от Массы поднимаемого груза (как правило, менее 0,01), поэтому в практических расчетах изгибающим моментом в траверсе и прогибом от ее собственной массы можно пренебречь.

Рисунок 2 - Расчётные схемы траверс, работающих на изгиб и сжатие

Расчет траверс, работающих на изгиб (рисунок, 2 а )

1 Определяем нагрузку (кН), действующую на траверсу:

Р=10G₀к_пк_д,

где G₀ - масса поднимаемого груза, т.

к_п – коэффициент перегрузки, равный 1,1: учитывает возможное отклонение фактической нагрузки в неблагоприятную сторону от нормативного значения в результате изменчивости нагрузки, отступление от нормативной эксплуатации, а также вследствие неточного определения массы и расположения центра массы поднимаемого оборудования;

к_д – коэффициент динамичности: учитывает повышение нагрузки на такелажные элементы, связанное с изменением скорости подъема или опускания груза и неравномерным сопротивлением трения при перемещении оборудования (коэффициент в среднем может быть принят равным 1,1);

2 Определяем изгибающий момент в траверсе (кН.м):

М = Р*а/2,

где а — длина плеча траверсы, см.

3 Определяем требуемый момент сопротивления поперечного сечения траверсы (см³):

W_тр = М/(т0,1*R) ,

где т и R подбираются из приложения 13 и 14.

4 Выбирают для траверсы сплошного сечения одиночный швеллер, двутавр или стальную трубу и по таблицам ГОСТа (приложения 2,3,5) определяют момент сопротивления W_Х ближайший больший к Wтр. В случае невозможности изготовления траверсы сплошного сечения при больших значениях W_тр балки траверсы изготавливаются либо сквозного сечения из парных швеллеров или двутавров, а также из труб, усиленных элементами жесткости, либо, наконец, решетчатой конструкции.

5 Расчет отдельных узлов и деталей траверс (такелажных скоб, проушин, пальцев, сварных и болтовых соединений, канатных подвесок) приведен в соответствующих параграфах.

Пример 6 Подобрать и рассчитать сечение балки траверсы, работающей на изгиб, для подъема ротора турбины массой G₀ = 24 т с расстоянием между канатными подвесками l= 4 м (рисунок, 2 а).

Решение. 1 Определяем нагрузку, действующую на траверсу

P= 10G_о*К_п*К_д= 10*24*1,1*1,1 =290 кН.

2 Определяем изгибающий момент в траверсе:

М = Ра/2 = 290*200/2 = 29000 кН*см.

3 Определяем требуемый момент сопротивления поперечного сечения траверсы

W_тр = М/(т0,1*R) = 29000/(0,85*0,1 *210) = 1624 см³.

4 Выбираем конструкцию балки траверсы сквозного сечения, состоящую из двух двутавров, соединенных стальными пластинами на сварке.

5 Подобрав по таблице ГОСТа (прилож. 2) два двутавра № 40 с W^д_х = 953 см³определяем момент сопротивления сечения траверсы в целом:

W_x=2*W^д_х = 2*953 = 1906 см³ > W_тр = 1624 см³

что удовлетворяет условию прочности расчетного сечения траверсы

РАСЧЕТ ТРАВЕРС, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ (рисунок, 2б)

Траверсы этого типа изготавливаются двух видов: однобалочные и трехлучевые, обычно применяемые для подъема царг больших диаметров. Такая конструкция траверсы обеспечивает неизменность формы царг от монтажных нагрузок.

Трехлучевые траверсы представляют собой жесткую сварную конструкцию из трех горизонтальных балок, расходящихся лучами под углом 120°.

В зависимости от нагрузок и длины траверс стержни их могут иметь различные поперечные сечения: сплошные, представляющие собой единичные швеллеры, двутавры и стальные трубы, или сквозные, состоящие из двух швеллеров или двутавров, связанных планками, или же стальной трубы, усиленной уголками.

Траверсы, работающие на сжатие, требуют проверки как на прочность, так и на устойчивость.

Учитывая, что масса траверсы составляет незначительную долю от массы поднимаемого груза (не более 0,01), в практических расчетах ею можно пренебречь.

Траверсы рассчитываются в определенной последовательности.

1 Определяем натяжение (кН) в каждой канатной подвеске, соединяющей стержень траверсы с крюком грузоподъемного механизма:

для однобалочной траверсы

N = 10G₀/(2 соs );

для трехлучевой траверсы

N = 10 G₀/(3 соs ),

где G₀ — масса поднимаемого оборудования, т;

— угол наклона тяги к вертикали (величиной задаются)

2 По найденному натяжению N определяем стальной канат для подвесок (см. 2.1)

3 Определяем сжимающее усилие в стержне траверсы (кН):

для однобалочных траверс

N₁ =10 G₀*к_п*к_д*tg /2 ;

для трехлучевых траверс

N₁ =10 G₀*к_п*к_д*tg /3

4 В зависимости от величины нагрузки и длины траверсы задаются формой ее поперечного сечения, выбирая сплошное сечение из одиночного швеллера, двутавра, стальной трубы или одну из схем сквозного сечения.

5 В дальнейшем сечение траверсы подбирают и проверяют на устойчивость как для стержня, работающего на сжатие.

6 Расчет отдельных узлов и деталей траверс (такелажных скоб, проушин, пальцев, сварных и болтовых соединений) следует смотреть в соответствующих параграфах. Канатные подвески, соединяющие поднимаемый груз с траверсой, рассчитываются как гибкие стропы (см. 2.3).

Ниже приводятся два примера расчета траверс, работающих на сжатие, сплошной и сквозной конструкции.

Пример 7 Рассчитать траверсу, работающую на сжатие (рис. 2б), длиной l = 3 м для подъема горизонтального цилиндрического барабана массой G₀ =36т.

Решение

1 Определяем натяжение в каждой канатной подвеске, соединяющей траверсу с крюком грузоподъемного механизма, задавшись углом = 45°

N = 10G₀/(2 соs ) = 10*36/(2*0,707) = 255 кН.

2 Определяем разрывное усилие, взяв канатную подвеску в две нити и определив по приложению 11 коэффициент запаса прочности, как для грузового каната с легким режимом работы, к_з = 5:

* К_з– коэффициент запаса прочности каната: число, показывающее во сколько раз следует уменьшить нагрузку на канат по сравнению с разрывным усилием, чтобы натяжение каната при выполнении такелажной операции было безопасным- значение коэффициента см. приложение 11)

R_к = N*к_з/2 = 255*5/2 = 637,5 кН.

3 По найденному разрывному усилию, пользуясь таблицей ГОСТа (приложение 1), подбираем стальной канат типа ЛК- РО конструкции 6 X 36 (1 + 7 + 7/7 + 14) + 1 о. с. (ГОСТ 7668- 80) для подвесок с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1960

разрывное усилие, кН. 638,5

диаметр каната, мм 33

масса 1000 м каната, кг 4155

4 Определяем сжимающее усилие в траверсе

N₁ =10 G₀*к_п*к_д*tg /2=10*36*1,1*1,1*1/2= 217,8 кН

5 Для изготовления траверсы принимаем стальную трубу.

6 Определяем требуемую площадь поперечного сечения трубы для траверсы, задаваясь коэффициентом продольного изгиба ₀ =0,4

F_тр=N₁/( _0*m*0,1*R)= 217,8/(0,4*0,85*0,1*210) = 30,5см²

7 По таблице ГОСТа (приложение 5) подбираем стальную трубу сечением 108/10 мм с площадью сечения F^т = 30,8 см² и радиусом инерции r^т = 3,48 см.

8 Определяем расчетную длину траверсы, определяя по приложению 12 коэффициент приведения длины µ и считая, что концы траверсы закреплены шарнирно

l_с= *l= 1*300 = 300см

9 Определяем гибкость траверсы:

= 1_с/r^т = 300/3,48 = 86 < [ ] = 180.

10 По приложению 15 находим коэффициент продольного изгиба

= 0,714.

11 Полученное сечение траверсы проверяем на устойчивость

N_т/(F^т* ) ≤ т*R

217,8/(30,8*0,714) = 9,9 кН/см² = 99 МПа < 0,85*210= 178,5 МПа.

Соблюдение данного неравенства свидетельствует об устойчивости расчетного.

РАСЧЕТ БАЛАНСИРНОЙ ТРАВЕРСЫ (рисунок3)

Применение балансирной траверсы обеспечивает безопасное ведение такелажных работ, исключая возможные перегрузки грузоподъемных средств и перекосы монтируемого оборудования при подъеме его двумя кранами или другими грузоподъемными устройствами. Изготавливается балансирная траверса, как правило, из одиночных или парных швеллеров или двутавров. Узел подвески поднимаемого груза может перемещаться вдоль стержня траверсы, изменяя в нужных пределах длину ее плеч. ,

Расчет балансирной траверсы выполняется в следующем порядке:

1 Зная грузоподъемность кранов P₁ и P₂, (т) при необходимости вылете и задаваясь общей длиной траверсы l (м), которая зависит от поперечных размеров поднимаемого оборудования, определяем длину ее плеч (м)

2 Определяем усилие (кН), действующее на траверсу:

N =10G₀к_пк_д.

3 Определяем изгибающий момент в траверсе (кН*м):

при l₁=l₂ M=Nl/4,

при l₁≠l₂ M=Nl₁l₂/l.

4 Определяем требуемый момент сопротивления (см*) поперечного сечения траверсы:

W_тр = М /(m*0,1*R).

5 Выбирают расчетную схему сечения траверсы, задаваясь, сплошной конструкцией балки или сквозной конструкцией.

6 Для сплошных балок, пользуясь приложениями Б, В, Д, находят профиль с моментом сопротивленияW_х, ближайшим большим к требуемому W_тр Для сквозных балок принимают размеры выбранного профиля по приложениям Б-Д так, чтобы суммарный момент сопротивления балки был не менее W_тр

7 По расчету отдельных узлов деталей траверс (такелажных скоб, проушин, пальцев, сварных и болтовых соединений) следует смотреть соответствующие параграфы. Расчет стропов, соединяющих траверсу с крюками грузоподъемных механизмов и грузом, приведен в п. 2.3

Рисунок 3 - Расчётная схема балансирной траверсы

Пример 9 Рассчитать сечение балансирной траверсы для подъема аппарата массой G₀= 75т двумя стреловыми самоходными кранами грузоподъемностьюP₁ = 30 т и Р₂ = 63 т (рисунок 3).

Решение

1 Определяем длину плеч траверсы, задаваясь ее длиной l = 4м