2.5 Расчет такелажных скоб

Такелажные скобы применяются как соединительные элементы отдельных звеньев различных грузозахватных устройств или как самостоятельные захватные приспособления.

1-ветвь скобы , 2-штырь, 3-бобышка

Рисунок 4- Скоба такелажная

Зная нагрузку, действующую на скобу, необходимо, задавшись размерами элементов, проверить ее на прочность. Этот расчет выполняется в следующем порядке (рисунок 4).

1 Определяем усилие (кН), действующее на скобу

P=Sк_пк_д,

где S — нагрузка, действующая на скобу, кН (например, масса поднимаемого груза, натяжение каната к т.п.).

2 Проверяют ветви скобы выбранного типоразмера (таблица 4) на прочность при растяжении

P/(2F_C) < mR,

где F_с — площадь сечения ветви скобы, см² (определяется исходя из размеров диаметра ветви скобы d_с, подобранного по таблица 4).

3 Определяем изгибающий момент в штыре (кН*см)

M=Pl/4,

где l —длина штыря между ветвями cкобы, см (таблицу 4).

4 Определяем момент сопротивления сечения штыря (см³)

5 Проверяют штырь скобы на прочность при изгибе

6 Проверяют штырь скобы на срез

P/( 2F_ш )≤m*R_см,

где F_ш- площадь сечения штыря, см² (определяется исходя из размеров диаметра штыря) . Проверяют отверстия скобы на смятие:

Р/(2* *d_ш)≤m*R_см,

где — толщина бобышки скобы для штыря, см (соответствует диаметру ветви скобы d_c).

Пример 10 Подобрать и проверить на прочность такелажную скобу для каната с натяжением S =80 кН (рисунок 4).

Таблица 4 - Скобы такелажные

Типо- размеры скобы	Допускаемая нагрузка, кН	Диаметр стального каната, мм	Свободная длина штыря, мм	Диаметр ветви скобы dc= , мм	Диаметр штыря dш, мм
1,2 1,7 2,1 2,7 3,5 4,5 6,0 7,5 9,5 11,0 14,0 17,0 21,0 24,0 28,0 32,0 37,0	12 17 21 27 35 45 60 75 95 110 140 175 210 240 280 320 370	11,0 13,0 15,5 17,5 19,5 22,5 26,0 28,5 30,5 35,0 39,0 43,5 48,5 52,0 56,5 60,5 65,0	28 32 36 40 45 50 58 64 70 80 90 100 110 115 120 125 130	14 16 20 22 24 28 32 36 40 45 48 50 60 65 70 75 80	18 20 24 27 33 36 39 45 48 56 60 64 72 76 85 90 95

Решение

1 Определяем усилие, действующее на скобу

P=Sк_пк_д=80*1,1*1,1=96,8 кН.

2 Зная усилие, по таблице 4 выбираем такелажную скобу типоразмера 11 со следующей характеристикой: свободная длина штыря l = 80 мм, диаметр ветви скобы d_c= =45мм, диаметр штыря d_ш = 56 мм.

3 Проверяем ветви скобы на прочность при растяжении

Р/(2F_с) ≤mR,

где F_c = /4 = 3,14*4,5²/4= 15,9 см²

96,87(2* 15,9) = 3 кН/см² = 30 МПа < 0,85*210 = 178,5 МПа

4 Определяем изгибающий момент в штыре

М = Рl/4 = 96,8*8/4 = 193,6 кН*см.

5 Определяем момент сопротивления сечения штыря

W = 0,1 d³_ш= 0,1 *5,6³ = 17,6 см³.

6 Проверяем штырь на прочность при изгибе

М/W≤mR

193,6/17,6 == 11 кН/см² == 110 МПа < 0,85*210 = 178,5 МПа.

7 Проверяем штырь на срез

P/(2*F_ш)≤mR_ср,

где F_ш= /4 = 3,14*5,6²/4 = 24,6 см²

96,8/(2*24,6) = 1,97 кН/см² = 19,7 МПа < 0,85*130= 110,5 МПа,

8 Проверяем отверстия скобы на смятие

P/(2 d_ш)≤m*R_см,

96,8/(2*4,5*5,6) = 1,92 кН/см² = 19,2 МПа < 0,85*170 = 144,5 МПа